541-0489 – Vrtný průzkum a hlubinné vrtání (VPHV)

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními metodami hloubení průzkumných a provozně technických vrtů. Studenti se v rámci studia tohoto předmětu naučí definovat základní metody hloubení těchto vrtů a popsat a charakterizovat technické prostředky a technologické postupy používané při jejich realizaci. Své teoretické znalosti pak mohou aplikovat v rámci výpočtových cvičení, jejichž výsledkem bude vypracovaný jednoduchý projekt hlubinného vrtu (vrt na ropu nebo zemní plyn – geologická, technická a technologická část projektu) v rámci jehož zpracování uplatní svoji schopnost řešit formou výpočtů konstrukční provedení vrtu s ohledem na geologické a geotechnické poměry zájmové oblasti, ve které je vrt situován. Studenti musí být schopni zdůvodnit a obhájit jimi navrženou konstrukci vrtu jak po stránce geologické (provrtávané typy hornin), tak po stránce technické (doložené výpočty dovolených pevností jednotlivých konstrukčních částí vrtných a pažnicových kolon). V neposlední řadě se studenti mají naučit posoudit význam informací, se kterými se během studia předmětu seznámí, diferencovat mezi nimi, porovnat jejich význam a vypíchnout z nich ty, které jsou podstatné pro jejich další odborný růst.

Předmět poskytuje studentům základní informace o metodice vrtného průzkumu se zaměřením na problematiku hloubení geologicko-průzkumných a provozně-technických vrtů (zejména vrty pro účely průzkumu a těžby ložisek ropy, zemního plynu, vrty pro jímání podzemních vod, vrty pro lomové dobývání, vrty hloubené v podzemní apod.). Studenti mají možnost seznámit se s moderními technologiemi a technickými prostředky používanými při vrtném průzkumu a hlubinném vrtání. V rámci přednášek a cvičení se seznámí se základními problémy projektování vrtů se zaměřením na následující tematické okruhy. Základní problémy projektování vrtů – zásady projektování, vrtně technologický rozbor prognózního geologického profilu, analýza tlakových poměrů ve vrtu. Rozpojitelnost hornin při vrtání. Klasifikační systém vrtných nástrojů podle rozpojitelnosti hornin vrtáním. Vrtné nástroje – valivá dláta – konstrukce, základy kinematiky, trysková dláta, volba dlát pro různé typy hornin. Režim vrtání – optimální režim vrtání, volba hlavních parametrů režimu vrtání. Vrtná kolona – funkční složení vrtné kolony, výpočet jejího namáhání. Pažnicová kolona – funkční složení pažnicové kolony, výpočet jejího namáhání. Konstrukce vrtu, způsoby pažení, poruchy pažnicové kolony. Cementace vrtů, cementové směsi, cementační materiály a aditiva, technologie cementace vrtů. Návrh projektu vertikálního vrtu a výpočty související s řešením technické a technologické části projektu vrtu.

ZEMAN, V.; PINKA, J.; KLEMPA, M.; STRUNA, J.: Technika a technologie vrtných prací – I. díl Technika pro provádění vrtných prací. Marionetti Press, Ostrava 2014. ISBN 978-80-905737-0-3. ZEMAN, V.; PINKA, J.; KLEMPA, M.; STRUNA, J.: Technika a technologie vrtných prací – II. díl Základy technologie vrtných prací. Marionetti Press, Ostrava 2014. ISBN 978-80-905737-1-0. ROBELLO, S. G.: Downhole Drilling Tools – Theory and Practice for Engineers and Students. Gulf Publishing Company, Houston, Texas, 2007. ISBN 978-1-933762-13-5. KLEMPA, M.; ZEMAN, V.; BUJOK, P.; STRUNA, J.; PINKA, J.: Technika a technologie hlubinného vrtání – multimediální výukový text. Projekt FRVŠ č. 960/2011.

LYONS, W. C.: Air and Drilling Manual – Applications for Oil and Gas Recovery Wells and Geothermal Fluids Recovery Wells. Gulf Publishing, Houston, Texas, 2009. ISBN 978-0-12-370895-3. WILLOUGHBY, D. A.: Horizontal Directional Drilling – Utility and Pipeline Applications. The McGraw-Hill Companies, USA, 2005. ISBN 0-07-145473-x. PINKA, J., SIDOROVÁ, M., DUDLA, N. A.: Vrtné súpravy a ich diagnostikovanie. Vysokoškolská učebnice, Ediční středisko AMS, F BERG, TU v Košicích, 2009. ISBN 978-80-89284-28-3. PINKA, J., WITTENBERGER, G., ENGEL, J.: Dobývanie ložísk vrtmi. Vysokoškolská učebnice, Ediční středisko AMS, F BERG, TU v Košicích, 2006. ISBN 80-8073-625-1.