- •Методические указания к изучению курса «механика горных пород»
- •1 Общие положения
- •1.2 Задачи дисциплины:
- •1.3 Предметом освоения дисциплины являются следующие объекты:
- •1.4 Место дисциплины в структуре профессиональной подготовки выпускников.
- •2 Содержание разделов и тем учебной дисциплины
- •Раздел 3. - Процессы взаимодействия горных пород и пластового флюида в скважине.
- •Вопросы для написания контрольной работы
- •Раздел 1
- •Раздел 2
- •Рекомендуемая литература к курсу «Механика горных пород»
- •Приложение 3 Лабораторная работа определение статической твердости и связанных с нею механических свойств горных пород с помощью экспериментальной установки умгп-3 по методу л.А. Шрейнера
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Кафедра Нефтегазовые технологии
Методические указания к изучению курса «механика горных пород»
Издательство
Пермского национального исследовательского политехнического университета
2015
Рецензент:
канд. техн. наук, доцент Л.Н. Долгих
(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Мелехин А.А.
Методические указания к курсу «Механика горных пород» / А.А. Мелехин – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015.
Методическое пособие включает общие положения рабочей программы дисциплины, перечень основных контрольных вопросов для подготовки к экзамену по изучаемому курсу, задания для выполнения контрольной и лабораторной работы.
Пособие предназначено для студентов заочной формы обучения обучающихся по направлению 21.03.01 (131000.62) «Нефтегазовое дело».
1 Общие положения
1.1 Цель учебной дисциплины «Механика горных пород» – освоение дисциплинарных компетенций по методам математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования технологических процессов при строительстве скважин.
В процессе изучения данной дисциплины студент расширяет и углубляет знания по следующим компетенциям:
– способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);
– способность осуществлять и корректировать технологические процессы при строительстве, ремонте и эксплуатации скважин различного назначения и профиля ствола на суше и на море, транспорте и хранении углеводородного сырья. (ПК-7).
1.2 Задачи дисциплины:
Задачей дисциплины являются:
приобретение базовых знаний о механике горных пород, их механических свойствах, напряженном и деформированном состоянии системы «скважина-пласт»;
усвоение научных основ, терминов и понятий, а также основных методик расчета поведения горных пород при проведении технологических операций при строительстве скважин;
• изучение организации работ по гидравлическому разрыву пласта;
формирование умения исследования свойств горных пород при добыче пластовых флюидов;
формирование умения проводить расчеты, использовать нормативные документы, составлять технологические и рабочие документы при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин;
• формирование навыков осуществлять и корректировать технологические процессы при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин.
1.3 Предметом освоения дисциплины являются следующие объекты:
Напряженное состояние горных пород забоя и околоствольного пространства буровых скважин;
Механические модели разрушения горных пород под действием внешних нагрузок различной физической природы;
Факторы, влияющие на устойчивость горных пород, слагающих стенки буровых скважин.
1.4 Место дисциплины в структуре профессиональной подготовки выпускников.
После изучения дисциплины обучающийся должен освоить части указанных в пункте 1.1 компетенций и демонстрировать следующие результаты:
знать:
историю развития механики горных пород;
основные законы механики горных пород;
методы теоретических и экспериментальных исследований связанные с механикой горных пород;
методы моделирования в механике горных пород;
распределение напряжений в горной породе;
тензорное исчисление в механике горных пород;
основные уравнения механики горных пород;
свойства горных пород;
естественное напряженное состояние горных пород и его изменение вблизи скважин;
процессы механического взаимодействия горных пород и насыщающих их жидкостей;
закономерности деформации горных пород в результате их механического взаимодействия с насыщающей их жидкостью;
механизм образования трещин в горных породах при гидравлическом разрыве пород;
основные законы и уравнения кинематики горных пород.
уметь:
обосновывать метод и технологию вскрытия продуктивных пластов;
проводить расчеты и выбирать технологию строительства, ремонта или эксплуатации скважины, в зависимости от свойств горных пород;
обосновывать порядок и режимы технологических операций в скважине в зависимости от свойств горных пород;
оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности при проведении работ в скважине.
владеть:
навыками обоснования технологии вскрытия пластов;
навыками обоснования конструкции скважин;
навыками расчета устойчивости стенок скважин при их строительстве и ремонте;
навыками расчета деформации горных пород продуктивного пласта при добыче флюидов;
навыками расчета процесса гидравлического разрыва пласта;
навыками расчета напряженного состояния горных пород;
навыками расчета и прогнозирования процесса взаимодействия горной породы и насыщающей её жидкости.