541-0489/08 – Vrtný průzkum a hlubinné vrtání (VPHV)

Garantující katedraKatedra geologického inženýrstvíKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Martin Klempa, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Martin Klempa, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KLE028 doc. Ing. Martin Klempa, Ph.D.
KUN109 doc. Ing. Antonín Kunz, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 8+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

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.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

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.

Povinná literatura:

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.

Doporučená literatura:

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.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Písemné testy, zkouška je písemná s ústním zkoušením.

E-learning

Další požadavky na studenta

Zkouška je písemná s ústním zkoušením.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Základy projektování vrtů 2. Vrtně-technologický rozbor prognózního geologického profil 3. Analýza tlakových poměrů v horském masivu. 4. Rozpojitelnost hornin při vrtání 5. Způsob práce pracovních orgánů vrtných nástrojů 6. Vliv jednotlivých činitelů na pevnostní a přetvárný projev horniny při rozpojování, klasifikační systém vrtných nástrojů. 7. Konstrukční provedení valivých vrtných nástrojů, základy kinematiky valivých dlát; volba dlát pro různé typy hornin. 8. Vrtná kolona – práce vrtných kolon ve vrtu 9. Funkční složení vrtné kolony pro jednotlivé typy vrtů, poruchy vrtných kolon 10. Opatření proti destrukci vrtných kolon; výpočet namáhání VK. 11. Pažnicová kolona – práce pažnicových kolon ve vrtu, rozbor namáhání PK, zapouštění a usazování PK, poruchy pažnicových kolon, výpočet namáhání PK. 12. Režim vrtání – optimální a racionální režim vrtání, systematika režimů vrtání, jeho měření a sledování. 13. Technologie cementace vrtů – postup při výpočtu cementace – objemové, tlakové a časové výpočty cementace vrtů. 14. Havárie ve vrtu – prostředky a způsoby jejich likvidace, způsoby zmáhání tlakových projevů ve vrtu.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 33  17
        Zkouška Zkouška 67  18
Rozsah povinné účasti: doplnit, doplnit, doplnit, doplnit, doplnit.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N0724A290003) Petroleum Engineering HHV K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0724A290003) Petroleum Engineering HHV P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku