Введение

Цель изучения дисциплины заключается в совершенствовании теоретической подготовки студентов и формирование у них четких представлений о способах закономерностях разрушения горных пород при бурении скважин. Знание студентами основных закономерностей процессов разрушения горных пород позволит им в практической деятельности обосновано определять технологические параметры режимов бурения, условия эффективной отработки геологоразрушающих инструментов, разрабатывать эффективные способы разрушения при бурении во время ведения геологоразведочных работ.

Изучение дисциплины «Разрушение горных пород при геологоразведочных работах» ставит следующие задачи:

¾ Изучение физико – механических свойств горных пород и методов их определения;

¾ Изучение закономерностей разрушения горных пород при различных способах разрушения;

¾ Изучение понятий твердости, абразивности и категории горных пород по бурению, методов их определения для выбора рационального типа породоразрушающего инструмента ( ПРИ );

¾ Изучение отказов ПРИ;

¾ Освоение методов рациональной отработки ПРИ.

К моменту изучения дисциплины студент должен пройти производственно - ознакомительную и учебную практики.

В результате освоения дисциплины студент должен:

¾ Знать: физико – механические характеристики горных пород, определяющие эффективность горных пород, определяющие эффективность процесса бурения, показатели бурения, оценивающие производительность; современные способы бурения скважин, закономерности разрушения при их применении, анализ применения в зависимости от горно-геологических условий;

¾ Уметь: рассчитывать параметры режимов бурения, показатели бурения, проходка на П.Р.И., стоимость одного метра бурения скважины в зависимости от условий отработки коронок и долот, их восстановления и ремонта, конкурентоспособность П.Р.И. в сравнении с передовыми зарубежными аналогов

¾ Владеть: методами определения момента отказа долота; методами выбора рационального типа долота; алгоритмами определения рациональных режимов бурения при роторном и бурении забойными двигателями

Распределение часов и учебно - методический план дисциплины.

Распределение часов в учебно – методическом плане дисциплины по реализуемым формам обучения производится в соответствии с учебным планом на 1-ом семестре 1 курса

.Таблица 1.

Распределение трудоемкости ( в часах ) дисциплины.

Учебно – методический план дисциплины.

На 2-ом семестре в учебно – методический план дисциплины включено девять лекционных тем:

1 тема – Задачи и значения дисциплины, краткая история развития дисциплины, связь с другими дисциплинами и областями знаний – 1 час;

2 тема – Кристаллы, кристаллиты, кристаллические решетки, дефекты;

Признаки горных пород. Классификация способа разрушения горных пород при бурении скважин – 2 часа;

3 тема – Моделирование процесса вдавливания индентора в упругое полупространство.задача Буесинеска. Задача Герца. Механизм вдавливания индентора плоской, сферической и клинообразной формы – 2 часа;

4 тема – принципиальные схемы конструкций породоразрушающих инструментов резцового типа. Определение глубины внедрения резца за один оборот. Определение скорости и мощности, затрачиваемой на процесс разрушения твердосплавного алмазного П.Р.И. – 2 часа;

5 тема – ударно – вращательный способ разрушения горных пород при бурении, условия применения, технология, расчет режимов бурения. Мощность, подводимая к ударной машине – 2 час;

6 тема – Конструктивные элементы шарошочного долота. Сущность разрушения горных пород шарошочными долотами. Эффект скольжения шарошек. Рациональное время работы шарошочного долота на забое; долота РДС, сущность разрушения долотами РДС, конструкции, условия применения – 2 часа;

7 тема – Ударно – канатное бурение. Механизм разрушения, конструкция долот, условия применения. Мощность, расходуемая на бурение – 2 часа;

8 тема – Буримость горных пород, способы оценки буримости горных пород. Регулирование процесса бурения – 2 часа;

9 тема – Перспективные способы разрушения горных пород при бурении – часа;

Итого – 17 часа.

Лабораторные работы:

1 тема – Определение абразивности горных пород по методу Л.И. Барона – 7 часа;

2 тема – Определение механических свойств горных пород методом вдавливания штампа – 8 часа;

3 тема – Изучение твердосплавного и алмазного сырья, резцов РДС, конструктивных элементов твёрдосплавных, алмазных коронок; долот: шарошечных, лопастных, РДС – 8 часов;

4 тема – Исследование влияния различных факторов на эффективность бурения твердосплавным коронками – 6 часов;

5 тема – Исследование влияния режимов бурения на эффективность бурения алмазным породоразрушающим инструментом ( П.Р.И. ) – 7 часа;

6 тема – Измерение рабочих элементов шарошечных долот – 8 часа;

7 тема – Определение категории горных пород по буримости – 7 часа.

Итого – 51 час.

Список рекомендуемой литературы.

Основная литература.

1. Н.В. Соловьев и др. «Бурение разведочных скважин». Москва, «Высшая школа»,2007 г. Учебник для вузов,900с.

2. Д.Н. Башкатов. Разрушение горных пород при бурении скважин. Москва 2013 г. РГГРУ.

3. А.Г. Калинин,А.И.Радин,Н.В.Соловьев, И.Д.Бронников, А.А. Тунгусов. «Бурение разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые». Москва, 2007 г. Учебное пособие (часть 1). РГГРУ,155с.

4. Н.В.Соловьев, И.Д.Бронников, Е.Д.Хромин, А.Г.Гурджиев. «Бурение разведочных скважин». Москва, 2008 г.РГГРУ, Учебное пособие, 75 с.

Дополнительная литература

1) Каталог долотной продукции ОАО «Волгабурмаш», 2013 г. Самара

2) Каталог долотной продукции НПО «Буринтех» 2013 г.

3) Каталог долотной продукции Хьюз-Кристинсен2013 г.