Горное дело

Пособие представляет курс лекций, разработанных в соответствии с программой дисциплины и ФГОС ВПО. В нём дано описание режимов нефтяных пластов, коллекторских свойств горных пород, основных законов движения жидкостей в пластах, систем разработки нефтяных месторождений. Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 131000.62 – Нефтегазовое дело.

Учебное пособие является дополнением и развитием традиционных учебников по разработке нефтяных месторождений. В нем рассмотрены вопросы классификации нефтей и методов их добычи, представлены опыт и современные технологии скважинной, открытой и шахтной систем разработки залежей тяжелых нефтей и природных битумов, методы контроля и пути решения экологических проблем, возникающих при этом, даны экономические аспекты комплексного освоения углеводородного сырья.

Приведена математическая модель процесса взаимодействия дисковых резцов с разрушаемой средой. Представлены результаты исследования резания мерзлых грунтов таким инструментом на стендах, при бурении скважин в натуральную величину, а также испытания одностоечных рыхлителей с уширителями на машинах в условиях строительного производства с использованием тензометрирования при замере сопротивлений разрушению мерзлых грунтов.

В учебном пособии отражены вопросы формирования сметной стоимости строительства нефтяных и газовых скважин; рассмотрены основные факторы, определяющие уровень затрат на бурение, и изложена методика количественной оценки их влияния; указаны резервы и пути снижения стоимости строительства скважин.

В учебном пособии приведены основные сведения о развитии нефтегазовой промышленности в России, происхождении нефти и газа, ключевые понятия о нефтегазоносных толщах, комплексах горных пород, их механических и физических свойствах, типах коллекторов нефти, газа и воды и формах ловушек углеводородов. Даны основные понятия о фильтрационно-емкостных свойствах коллекторов (ФЕС), строении порового пространства и их насыщении, взаимодействии фаз с поровой поверхностью и перемещении пластовых флюидов в пласте. Обоснованы основополагающие принципы проектирования разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, методы воздействия на прискважинную зону продуктивных пластов и залежей для повышения продуктивности и нефтеотдачи нефтегазовых пластов. Рассмотрены проблемы фазовых состояний и превращений углеводородных систем в залежах различных типов. Приведены методы контроля разработки месторождений и технологии подготовки нефти и газа.

В учебном пособии приведены методики расчёта технологических процессов сбора и подготовки скважинной продукции, изложены общие сведения о системах сбора продукции нефтяных скважин, приведены конструкции, принципы рациональной эксплуатации оборудования и установок, имеющих место в герметизированной системе сбора и подготовки скважинной продукции на месторождениях Западной Сибири.

Рассмотрены основы механики сплошной среды, методы определения механических свойств горных пород, процессы при механическом вращательном, вращательно-ударном и ударно-вращательном способах бурения горных пород, параметры и свойства, определяющие буримость горных пород. Внимание уделено механизму разрушения горных пород при бурении различными типами породоразрушающих инструментов.

Рассмотрены основные вопросы рекультивации и восстановления нарушенных земель сельскохозяйственного назначения, выбывающих из оборота в регионах с интенсивной добычей угля открытым способом и развитым земледелием. Впервые предложены: новый подход к проектированию работ по выполнению технического этапа рекультивации на основе результатов горно-геометрического анализа залежи ПСП и с учетом изменяющихся агрохимических показателей рекультивируемых земель; методика оценки влияния горных работ на потери ПСП и сокращение площадей сельскохозяйственных угодий; новая модель землепользования в регионах с интенсивной открытой угледобычей на основе параллельного проведения работ по рекультивации и мелиорации земель; методологические основы экономической оценки изменения эффективности земледелия на сельскохозяйственных угодьях, смежных с угольными разрезами; программно-целевой подход в рекультивации и восстановлении нарушенных земель сельскохозяйственного назначения.

Выявлены особенности пространственного изменения мощности пластовых залежей плодородного слоя почвы и потенциально-плодородных пород на территории разрабатываемых месторождений Канско-Ачинского угольного бассейна. Раскрыт и обоснован характер изменения качественных показателей почвенного слоя, формируемого в условиях совмещения работ по горнотехнической рекультивации с комплексом вскрышных работ. На основе прогнозирования качественных показателей и продуктивности формируемого почвенного слоя разработан новый системный подход к обоснованию структур комплексной механизации работ по горнотехнической рекультивации земель при их совмещении с производством вскрышных работ. Представлены эколого-экономические оценки технологических решений по проведению горнотехнического этапа рекультивации земель применительно к угольным разрезам «Бородинский» и «Переясловский».