acidizing oilwell

Karta předmětu – prezenční studium
Název předmětu:
Těžba kapalin a plynů a technologie vrtných prací (TkaV)
Číslo předmětu:
541-0021
Garantující institut:
Institut geologického inženýrství
Garant předmětu:
prof. Ing. Petr Bujok, CSc.
Kredity:
4
Povinnost:
povinný
Úroveň studia:
pregraduální
Jazyk výuky:
čeština
Ročník:
3
Semestr:
zimní
Určeno pro fakulty:
HGF
Určeno pro typ
studia:
bakalářské
Způsob zakončení:
zápočet a zkouška
Rozsah výuky:
2+2
Prerekvizity:
nemá
Korekvizity:
nemá
Vyskytuje se v
prerekvizitách:
ne
Odkaz na web:
Výstupy z učení
-
-
-
student prokazuje znalosti:
 základů procesu těžby kapalin a plynů;
 základů vystrojení těžebních sond;
 základů technologie vrtání hlubokých a velmi hlubokých vrtů;
student umí:
 popsat geologické charakteristiky těženého obzoru;
 navrhnout zvyšování výtěžnosti daných ložisek;
 stanovit parametry vystrojení těžebních sond;
student je schopen:
 navrhnout režim těžby;
 definovat vhodné parametry vrtných souprav;
 vypočíst předpokládané těžby kapalin a plynů;
Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %)
přednášky
cvičení
– 35 %
– 35 %
samostatná práce
– 30 %
Anotace
Předmět má za úkol naučit studenty charakterizovat a popsat jednotlivé technologie a technické
prostředky používané při těžbě kapalin a plynů a hloubení vrtů pro ropu a zemní plyn a dále těžbu
např. slojového metanu (CBM), břidličného plynu (Shale Gas) a další. Studenti musí být schopni umět
vysvětlit principy těchto technologií a na praktických příkladech dokázat ilustrovat oblast jejich
použití. Studenti se naučí využít a uplatnit získané teoretické znalosti v oblasti těžby a vrtných prací a
tyto praktikovat při výpočtových cvičeních i při odborných krátkodobých exkurzích. Musí být schopni
posoudit jim zadané úkoly v rámci cvičení, analyzovat je a následně pak najít vhodná řešení
prezentovaná formou elaborátů a prezentací. Studenti se mají v neposlední řadě naučit umět
posoudit význam informací, které získávají v průběhu studia, tyto shrnout, porovnat a vybrat z nich
ty, které jsou podstatné pro jejich další odborný růst.
Povinná literatura
GUO, B.; LYONS, W. C.; GHALAMBOR, A.: Petroleum Production Engineering. Gulf Publishing, Elsevier
Inc. 2007. ISBN: 978-0-7506-8270-1.
PINKA, J.; WITTENBERGER, G.; ENGEL, J.: Dobývanie ložisek vrtmi. Edičné stredisko/AMS,F BERG,
Košice 2006. ISBN: 80-8073-625-1.
KLEMPA, M.; ZEMAN, V.; BUJOK, P.; STRUNA, J.; PINKA, J.: Technika a technologie hlubinného vrtání multimediální výukový text. Projekt č. 2011/258 - Fond rozvoje vysokých škol. VŠB – Technická
univerzita Ostrava, 2011. http://geologie.vsb.cz/TECHHLDOB/index.htm
LYONS, W.; CARTER, T.; LAPEYROUSE, N.: Formulas and calculation for drilling, production and
workover – third edition. Gulf Publishing, Elsevier Inc. 2012. ISBN: 978-1-85617-929-4.
Doporučená literatura
PERRIN, D.: Well completion and servicing. Editions Technip Paris, France 1999. ISBN: 978-2-71080765-0.
Journal of Petroleum Technology – odborný časopis dostupný u vyučujících.
SPE Drilling & Completion – odborný časopis dostupný u vyučujících.
Nároky na zabezpečení výuky
Vybavení poslucháren počítačem a dataprojektorem
Metody průběžné kontroly znalostí během semestru
Znalosti jsou v průběhu semestru kontrolovány formou řešení samostatných výpočtových a
laboratorních úkolů na cvičeních. Odborná jazyková kompetence je kontrolována na základě práce
s odborným anglickým textem.
Osnova přednášek
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
Rozpojitelnost hornin při vrtání vrtů
Způsoby hlubinného vrtání a druhy vrtů
Technika pro provádění vrtných prací
Vrtné nástroje
Vrtná a pažnicová kolona
Cementace vrtů
Výplachové hospodářství
Poruchy ve vrtu a havárie
Vystrojení sond určených pro těžbu kapalin a plynů
Petrofyzikální vlastnosti ložisek uhlovodíků
Základy naftového inženýrství
Technika a technologie těžby uhlovodíků
Zvyšování výtěžnosti ložisek uhlovodíků (EOR metody)
Problematika hydraulického štěpení
Těžba nekonvenčních ložisek uhlovodíků (Shale Gas, Tight Gas, Oil Sands, aj.)
Těžba slojového metanu pomocí vrtů (CBM)
Osnova cvičení
1) Práce s odborným anglickým textem – celosemestrální úkol → porozumění vybraného
odborného článku a následná prezentace
2) 6 výpočtových cvičení – základní výpočty v oblasti trajektorie vrtu, štěpící gradienty, rychlosti
cirkulace a požadované hustoty výplachu, analýza hydrauliky konstruovaného vrtu,
umrtvování sond, dimenzování těžby uhlovodíků
3) Laboratorní práce (Laboratoř stimulace vrtů a ložisek uhlovodíků) – práce s Automatickým
porozimetrem a permeametrem, mono a di fázové permeametry, kapilarimetr.
Otázky ke zkoušce
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
Způsob práce pracovních orgánů vrtných nástrojů
Vyjádření rozpojitelnosti hornin při vrtání
Účely hlubinného vrtání a druhy vrtů
Způsoby provádění hlubinných vrtů
Vrtná zařízení u těžkých vrtných souprav
Hlavní funkční celky vrtných souprav
Základní parametry vrtných souprav
Rozdělení vrtných souprav
Vrtné soupravy pro jádrové vrtání
Vrtné soupravy pro plnoprofilové rotační vrtání
Klasifikace vrtných nástrojů
Funkční složení vrtné kolony, sestavy vrtných kolon a práce vrtné kolony ve vrtu
Pažnicové kolony – konstrukce, složení, technologie pažení
14)
15)
16)
17)
18)
19)
20)
21)
22)
23)
24)
25)
26)
27)
28)
29)
30)
31)
Cementace vrtů – cementy a jejich vlastnosti, metody cementace
Funkce výplachů ve vrtu
Typy výplachů a jejich reologické vlastnosti
Příčiny vzniku havárií ve vrtu, druhy havárií a jejich likvidace
Ložiska ropy a zemního plynu – vznik, způsoby uložení, lokalizace ložisek, ekonomika
Vlastnosti ropy a zemního plynu
Ropo a plyno dajnost ložisek
Vlastnosti nádržních horni (porozita, propustnost, mono a di fázové kapaliny)
Vystrojení sond pro ropu a zemní plyn
Pozemní technologie nutná pro těžbu ložisek uhlovodíků
Klasické těžební metody ložisek uhlovodíků
Druhotné a tercielní těžební metody (Enhanced Oil Recovery)
Zvyšování výtěžnosti ložisek uhlovodíků – kyselinování
Zvyšování výtěžnosti ložisek uhlovodíků – hydraulické štěpení
Nekonvenční zdroje ložisek uhlovodíků – druhy, světová lokalizace, geologické podmínky
Nekonvenční zdroje ložisek uhlovodíků – způsoby těžby
Vlastnosti a podmínky těžby slojového metanu
Technologie těžby metanu
Podmínky absolvování předmětu
Název úlohy
Typ úlohy
Zápočet a zkouška
Zápočet
Zápočet a zkouška
Zápočet
Zkouška
Ústní zkouška
Zkouška
Ústní zkouška
Max. počet bodů
(akt. za podúlohy)
100 (100)
33 (33)
67 (67)
67
Min. počet bodů
51
17
34
34
Údaje o předmětu v cizím jazyce
Annotation
The course aims to teach students how to characterize and describe the various technologies and
technical means used in the extraction of gases and fluids and in drilling wells for oil and natural gas,
as well as the extraction of coalbed methane (CBM), shale gas (ShaleGas) and others. Students must
be able to explain the principles of these technologies and illustrate the field of their application
through practical examples. Students learn to apply and use the theoretical knowledge in the field of
mining and drilling, and practise this knowledge in calculation exercises as well as during professional
short-term excursions. They must be able to assess the assigned tasks in the exercises, analyze them
and find appropriate solutions presented in the form of papers and presentations. Last but not least,
the students should learn to assess the significance of the information received during their studies,
summarize the respective data, compare them and choose those that are essential for their further
professional growth.
Outline of lectures
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
Disintegration of rocks in drilling wells
Methods in deep drilling and types of wells
Technique for performing drilling work
Drilling tools
Drilling and casing shaft
Cementing wells
Management of drilling fluids
Failures in the well and accidents
Equipment of probes designed for the extraction of liquids and gases
Petrophysical properties of hydrocarbon deposits
Fundamentals of oil engineering
Technology of production of hydrocarbons
Increasing the yield of hydrocarbon deposits (EOR methods)
The issue of hydraulic fracturing
Extraction of unconventional hydrocarbon deposits (ShaleGas, TightGas, OilSands, etc.)
Coalbed methane extraction by drilling wells (CBM)
Outline of exercises
1) Work with professional English text – all-semester task → understanding the selected article
and subsequent presentation
2) 6 computational exercises - basic calculations in the well trajectory, splitting gradients,
velocity of circulation and the required density of the drilling fluid, analysis of the hydraulics
of designed well, probes mortification, sizing of hydrocarbon extraction
3) Laboratory exercises (laboratory for stimulating wells and hydrocarbon deposits) - working
with automated permeameters and porosimeters, one-phase and two-phase permeameters,
capillarimeters.
Exam question topics
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
The work of the working bodies of drilling tools
Expressing the disintegration of rocks in drilling
Purposes of deep drilling and types of wells
Methods of executing deep wells
Drilling equipment for heavy drilling rigs
The main functional units of drilling rigs
Basic parameters of drilling rigs
Division of drilling rigs
Drilling rigs for core-drilling
Drilling rigs for full-profile rotary drilling
11) Classification of drilling tools
12) Functional composition of drilling shafts, assembles of drilling shafts and work of drilling
shafts in the well
13) Casing shafts – structure, composition, technology of casing
14) Cementing wells – cements and their properties, cementation methods
15) The function of drilling fluids in the well
16) Types of drilling fluids and their rheological properties
17) The causes of accidents in the well, the types of accidents and their settlement
18) Oil and gas deposits – formation, types of deposits, localization of deposits, economy
19) Properties of oil and natural gas
20) Capacity of oil and gas deposits
21) Properties of nádržních hornin (porosity, permeability, one-phase and two-phase liquids)
22) Equipment / rigging of probes for oil and natural gas
23) Ground technology required for the exploitation of hydrocarbon deposits
24) Conventional extracting methods for hydrocarbon deposits
25) Secondary and tertiary extractive methods (Enhanced Oil Recovery)
26) Increasing the yield of hydrocarbon deposits – acidizing
27) Increasing the yield of hydrocarbon deposits – hydraulic fracturing
28) Non-conventional sources of hydrocarbon deposits – types, global localization, geological
conditions
29) Non-conventional sources of hydrocarbon deposits – methods of extraction
30) Features and conditions of coalbed methane extraction
31) Technology of methane extraction