litceysel.ru
добавить свой файл
1


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





СОГЛАСОВАНО

Декан НГФ, профессор


_________________ М.К. Рогачев


УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой РНГМ, профессор


_________________ М.К. Рогачев





РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Гидродинамические методы исследования скважин и пластов»


Специальность: 130102 «Технологии геологической разведки»

Специализация: Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти


Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная


Санкт-Петербург

2012

1. Цели и задачи дисциплины:

Цели дисциплины – получение студентами знаний о закономерностях подземных потоков в нефтегазоносных пластах; области применения гидродинамических моделей для различных типов коллекторов; методах гидродинамических исследований и методики обработки результатов; физических основах фильтрационных процессов флюидов и условиях изменения характеристик нефтяных коллекторов, на основании которых определяется исходная информация для создания математических моделей как основы проектирования, исследования, прогнозирования технологических показателей, регулирования и анализа разработки.


Задачи дисциплины:


  • формирование у студентов профессиональных знаний для получения исходных данных наиболее соответствующим процессам в реальном пласте для обоснования конкретных технологических и технических решений при анализе текущего состояния и регулирования разработки месторождений.

  • изучение видов и технологий проведения современных гидродинамических методов исследования нефтяных скважин и пластов и методики обработки результатов;

  • определение фильтрационные параметры пласта и скважины и обоснование выбора технологий и технических средств при разработке нефтяных месторождений, позволяющих достигать высоких значений полноты извлечения углеводородов из недр при соблюдении геотехнических ограничений и требований охраны недр и окружающей среды;

  • формирование представлений о перспективах развития и совершенствования процессов и методов гидродинамических исследований.


2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Гидродинамические методы исследования скважин и пластов» относится к профессиональному циклу (Б.3) вариативной части. Для изучения гидродинамических методов исследования скважин и пластов студент должен обладать знаниями дисциплин «Геология и литология», «Физика пласта», «Физика нефтяного и газового пласта», «Геология нефти и газа», «Основы нефтегазового дела».

Для изучения данной дисциплины студент должен обладать:

  • знаниями основы линейной алгебры с элементами аналитической геометрии, математический анализ, основы дискретной математики, теории обыкновенных дифференциальных уравнений, теории вероятностей и математической статистики;
  • умениями применять математические методы для решения типовых профессиональных задач, ориентироваться в справочной математической литературе, приобретать новые математические знания, используя современные образовательные и информационные технологии, использовать математическую логику для формирования суждений по соответствующим профессиональным проблемам;


  • владеть методами построения простейших математических моделей типовых профессиональных задач,   методами анализа содержательной интерпретации полученных результатов.

Знания, полученные студентами при изучении дисциплины «Гидродинамические методы исследования скважин и пластов», будут использованы при изучении следующих дисциплин: «Подземная гидрогазодинамика», «Разработка нефтяных и газовых месторождений», «Скважинная добыча нефти и газа», «Технология и техника повышения нефтеотдачи пластов», «Текущий и капитальный ремонт скважин», «Компьютерное моделирование в нефтегазовом деле».


3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: общекультурные компетенции (ОК)

  • обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения (ОК-1);

  • быть готовым к категориальному видению мира, уметь дифференцировать различные формы его освоения (ОК-2);

  • логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-3);

  • быть готовым к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);

  • стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);

  • уметь критически оценивать свои личностные качества, намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-10);

  • осознавать социальную значимость своей будущей профессии, иметь высокую мотивацию к выполнению профессиональной деятельности (ОК-11);

  • критически осмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ОК-12);

  • использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-13);
  • ·  владеть одним из иностранных языков на уровне, достаточном для изучения зарубежного опыта в профессиональной деятельности, а также для осуществления контактов на элементарном уровне (ОК- 21);


профессиональные компетенции (ПК)

общепрофессиональные способность

  • самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-1);

  • использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

  • понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-3);

  • владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, работать с компьютером как средством управления информацией (ПК-4);

  • составлять и оформлять научно-техническую и служебную документацию (ПК-5);

  • производственно-технологическая деятельность (ПТД);

  • применять процессный подход в практической деятельности, сочетать теорию и практику (ПК-6);

  • 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);

  • эксплуатировать и обслуживать технологическое оборудование, используемое при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья (ПК-8);

  • оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов в нефтегазовом производстве (ПК-9);
  • применять в практической деятельности принципы рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды (ПК-10);


  • обоснованно применять методы метрологии и стандартизации (ПК-11);

организационно-управленческая деятельность (ОУД)

  • использовать методы технико-экономического анализа (ПК-13);

  • использовать принципы производственного менеджмента и управления персоналом (ПК-14);

  • анализировать использование принципов системы менеджмента качества (ПК-15);

экспериментально-исследовательская деятельность (ЭИД)

  • изучать и анализировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по направлению исследований в области бурения скважин, добычи нефти и газа, промыслового контроля и регулирования извлечения углеводородов на суше и на море, трубопроводного транспорта нефти и газа, подземного хранения газа, хранения и сбыта нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (ПК-17);

  • планировать и проводить необходимые эксперименты, обрабатывать, в т.ч. с использованием прикладных программных продуктов, интерпретировать результаты и делать выводы (ПК-18);

  • использовать физико-математический аппарат для решения расчетно-аналитических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-19);

  • выбирать и применять соответствующие методы моделирования физических, химических и технологических процессов (ПК-20);

проектная деятельность (ПД)

  • осуществлять сбор данных для выполнения работ по проектированию бурения скважин, добычи нефти и газа, промысловому контролю и регулированию извлечения углеводородов на суше и на море, трубопроводному транспорту нефти и газа, подземному хранению газа, хранению и сбыту нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (ПК-21);

  • выполнять отдельные элементы проектов на стадиях эскизного, технического и рабочего проектирования (ПК-22);

  • использовать стандартные программные средства при проектировании (ПК-23);

  • составлять в соответствии с установленными требованиями типовые проектные, технологические и рабочие документы (ПК-24);


В результате изучения дисциплины студент должен:

    Знать:

  • законы гидравлики, гидромеханики, термодинамики;

  • основные производственные процессы, представляющие единую цепочку нефтегазовых технологий;

  • основные свойства углеводородов нефти, гипотезы органического и неорганического происхождения нефти и газа, принципы классификации нефтей и газов, свойства и закономерности поведения дисперсных систем;

  • современные проблемы охраны недр и окружающей среды;

  • правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности; источники, причины и характер загрязнения окружающей природной среды, правовые основы;

  • основные технологии нефтегазового производства;

  • технические характеристики и экономические показатели отечественных и зарубежных нефтегазовых технологий;

  • стандарты и технические условия.



    Уметь:

  • ставить цели и формулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций;

  • использовать принципы графического представления пространственных образов, систему проектно-конструкторской документации, правила построения технических схем и чертежей;

  • использовать основные законы статики и кинематики жидкостей и газов, их взаимодействия между собой и твердыми телами;

  • анализировать принципы классификации нефтегазовых систем;

  • диагностировать организационную культуру, выявлять ее сильные и слабые стороны, разрабатывать предложения по ее совершенствованию;

  • использовать основные законы термодинамики и теплопередачи;
  • использовать знания о составах и свойствах нефти и газа в соответствующих расчетах; навыки выявления и устранения «узких мест» производственного процесса;


  • использовать основные положения метрологии, стандартизации, сертификации;

  • использовать принципы работы бурового оборудования, оборудования для эксплуатации и капитального ремонта скважин, прокладки и ремонта трубопроводных систем, нефтегазопереработки;

    Владеть:

  • методами изучения физико-химических и механических свойств горных пород на воздухе и в контакте с различными жидкостями;

  • принципами интерпретации данных геофизических исследований скважин;

  • методами изучения коллекторских свойств пород и их нефтегазонасыщенности;

  • методами квалиметрии технологических жидкостей, применяемых в нефтегазовом производстве;

  • методами оценки и предотвращения экономического ущерба в процессе бурения, эксплуатации скважин и транспорта нефти и газа, а также управления качеством производственной деятельности

  • методами формулирования и реализации стратегий на уровне бизнес-единицы;

  • нормативами проектной деятельности и навыками составления рабочих проектов, обзоров, отчетов;

  • методами метрологии и стандартизации;

  • методами технико-экономического анализа.



4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5,0 зачетных единиц.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

V

VI

VII

VIII

Аудиторные занятия (всего)


51




51







В том числе:

-

-

-

-

-

Лекции







17







Практические занятия (ПЗ)







34







Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)
















Самостоятельная работа (всего)

129




129





В том числе:

-

-

-

-

-

Курсовой проект (работа)
















Расчетно-графические работы

50




50







Реферат

20




20







Другие виды самостоятельной работы

59




59

























Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

зачет




зачет






Общая трудоемкость час


зач. ед.


180




180







5,0




5,0








5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение. Цели и задачи гидродинамических исследований скважин и пластов.

Значение и роль гидродинамических исследований в развитии научных основ разработки нефтяных месторождений. Цели и задачи гидродинамических исследований скважин и пластов. Основные гидродинамические параметры.

2.

Теоретические основы гидродинамических методов исследования

Явления фильтрации. Закон Дарси. Уравнения общего закона фильтрации. Границы линейного закона фильтрации. Неустановившееся движение жидкости. Основные параметры теории упругого режима, управления пьезопроводности. Применение принципа суперпозиции для решения задач упругого режима фильтрации.

3.

Методы гидродинамических исследований пластов и скважин. Приборы и оборудование, используемое для исследований


Виды гидродинамических исследований пластов и скважин. Область применения гидродинамических моделей различных типов коллекторов. Основные виды приборов и оборудования, используемого для гидродинамических исследований пластов и скважин.

4.

Исследование скважин при установившихся режимах фильтрации

Критерии установившегося состояния. Построение индикаторных диаграмм при установившихся отборах. Определение продуктивности и приемистости скважин. Определение фильтрационных параметров пласта при установившихся отборах. Формула Дюпюи. Учет гидродинамического несовершенства скважины. Построение математической модели системы «пласт-скважина».

5.

Исследование скважин, дренирующих трещиновато-пористый коллектор. Скин-эффект. Экспресс-методы исследования скважин.

Исследование скважин, дренирующих трещиновато-пористый коллектор. Определение гидропроводимости, пьезопроводности и скин-эффекта. Теоретические основы определения границ пласта. Построение математической модели системы: «контур питания – пласт, призабойная зона пласта - скважина». Экспресс-методы исследования скважин.

6.

Исследования скважин и пластов при неустановившихся режимах фильтрации

Исследование скважин и платов методом восстановления (падения) давления. Факторы, определяющие форму кривых восстановления давления. Графоаналитические методы обработки кривых восстановления (падения) давления. Метод касательной. Метод Хорнера. Метод Минеева. Обработка результатов с учетом дополнительного притока жидкости в скважину. Аналитические методы обработки кривых восстановления давления.

7.

Исследование скважин и пластов методом гидропрослушивания и фильтрационных волн давления


Оценка взаимодействия скважин. Исследование скважин и пластов методом гидропрослушивания и фильтрационных волн давления. Определение гидропроводимости, пьезопроводности пласта и приведенного радиуса скважины.

8.

Технология проведения исследований при различных способах эксплуатации скважин

Особенности исследования скважин при фонтанном режиме эксплуатации. Технология исследований газлифтных скважин. Косвенные и прямые методы определения забойного давления при исследовании скважин, оборудованных ШСНУ. Построение индикаторных линий при эксплуатации скважин, оборудованных УЭЦН.


5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Подземная гидрогазодинамика

+


+

+

+

+

+

+

+

2.

Разработка нефтяных и газовых месторождений

+

+

+

+

+

+

+

+

3.

Скважинная добыча нефти и газа







+

+

+

+

+

+

4.

Технология и техника повышения нефтеотдачи пластов










+

+

+

+




5.

Текущий и капитальный ремонт скважин










+

+

+

+

+

6.

Компьютерное моделирование в нефтегазовом деле











+

+

+

+





5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Введение. Цели и задачи гидродинамических исследований скважин и пластов.

1

2







12

16

2.

Теоретические основы гидродинамических методов исследования

2

4







15

21

3.

Методы гидродинамических исследований пластов и скважин. Приборы и оборудование, используемое для исследований


2

4







17

23

4.

Исследование скважин при установившихся режимах фильтрации

2

4







17

23

5.

Исследование скважин, дренирующих трещиновато-пористый коллектор. Скин-эффект. Экспресс-методы исследования скважин.

4

4







17

25

6.

Исследования скважин и пластов при неустановившихся режимах фильтрации

2

6







20

28

7.

Исследование скважин и пластов методом гидропрослушивания и фильтрационных волн давления

2

6







17

25

8.

Технология проведения исследований при различных способах эксплуатации скважин

2

4








15

21


6. Лабораторный практикум – нет.


7. Практические занятия (семинары)

п/п

раздела дисциплины

Тематика практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)

1.

1.

Определение основных гидродинамических параметров

2

2.

2.

Изучение установившейся и неустановившейся фильтрации жидкости в пласте. Основные параметры теории упругого режима

4

3.

3.

Определение коэффициента продуктивности и уравнения индикаторных линий

4

4.

4.

Обработка индикаторных диаграмм в однородных пластах

4

5.

5.

Обработка индикаторных линий в трещиноватом пласте

4

6.

6.

Обработка результатов исследования скважин со снятием кривой восстановления давления без учета притока жидкости. Обработка результатов исследования скважин со снятием кривой восстановления давления с учетом притока жидкости


6

7.

7.

Обработка результатов исследования в скважинах методом гидропрослушивания фильтрационных волн давления

6

8.

8.

Обработка результатов исследования в скважинах при различных способах эксплуатации

4


8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) – нет.


9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература

1. Хисамов Р.С. Гидродинамические исследования скважин и методы обработки результатов измерений/ Р.С. Хисамов, Э.И. Сулейманов, Р.Г. Фархуллин, О.А. Никашев, А.А. Губайдуллин, Р.К. Ишкаев, В.М. Хусаинов. – М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 1999. – 227 с.

2. Эрлагер мл. Р. Гидродинамические методы исследования скважин. – Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006. – 512 с.

3. Харин А.Ю. Гидродинамические методы исследования нефтяных скважин: Учеб. Пособие/ А.Ю. Харин, С.Б. Харина. – Уфа: изд-во УГНТУ, 2004. – 108 с.

4. Слюсарев Н.И. Исследование нефтяных скважин и пластов: Учеб. Пособие/ Н.И. Слюсарев, А.И. Усов. – СПб: СПГГИ (ТУ), 2002. – 67 с.

5. Деева Т.А. Гидродинамические исследования скважин: анализ и интерпретация данных/ Т.А. Деева, М.Р. Камартдинов, Т.Е. Кулагина, П.В. Мангазеев. – Томск: изд-во ЦППС ИД ТПУ, 2009. – 241 с.

6. Кременецкий М.И. Гидродинамические и промыслово-технологические исследования скважин: Учебное пособие/ М.И. Кременецкий, А.И. Ипатов.- М.: МАКС Пресс, 2008. – 476 с.

б) дополнительная литература

1. Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи. Учебное пособие/ И.Т. Мищенко, В.А. Сахаров, В.Г. Грон, Г.И. Богомольный. – М: Недра, 1984. – 272 с.


2. Юрчук А.М. Расчеты в добыче нефти/ А.М. Юрчук, А.З. Истомин. – М.: Недра, 1979. – 264 с.

3. Бузинов С.Н. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов/ С.Н. Бузинов, И.Д. Умрихин. – М.: изд-во «Недра», 1973. – 248 с.

в) программное обеспечение пакеты Microsoft Office, программные комплексы Roxar, Триас, Астра.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы – нет.


10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Специализированная аудитория 2108 кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, лаборатория моделирования процессов разработки нефтяных и газовых месторождений (ауд. 2012), тренажер-имитатор АМТ (ауд. 2016, 2018), читальный зал и студенческая лаборатория компьютерных технологий (УКЛТ), главная библиотека СПГГИ (ТУ).


11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Дисциплина «Гидродинамические методы исследования скважин и пластов» предполагает как аудиторную (лекции и практические занятия), так и самостоятельную работу студентов. На лекциях излагаются основные теоретические положения и концепции курса, дающие студентам информацию, соответствующую программе, описываются основные геолого-физические и технологические процессы, протекающие при гидродинамических методах исследования скважин и пластов. На практических занятиях у студентов развиваются навыки по применению теоретических положений к решению практических проблем. С этой целью материалы для практических занятий предполагают как решение задач, так и вопросы для обсуждения и самоподготовки, ориентированные на усвоение теоретического материала и умение его использовать для решения практических задач.

Промежуточная оценка знаний студента производится по результатам выполнения заданий по отдельным темам и написания реферата и выполнение расчетно-графических работ. Итоговая оценка знаний студентов проводится на основе получения зачета и.


Разработчики:

СПГГИ ассистент кафедры РНГМ А.В. Максютин

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)


Эксперты:


(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)


(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)