Przejdź do głównej treści
GIW.13-01-24.06-SGCzerwiec 2024 · 13 kroków · ok. 24 min · 30 kryteriów z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Prace wiertnicze i obliczenia

Firma wiertnicza planuje otwór eksploatacyjny P-3 do złoża gazu ziemnego na głębokości 1420 m. Na podstawie Projektu Geologiczno-Technicznego Otworu (tabela 1) trzeba zestawić narzędzia wiercące (rodzaj, typ, interwał i liczbę przy podanych średnich uwiertach), zapotrzebowanie na rury okładzinowe czterech kolumn z 10% zapasem, policzyć gęstość płuczki do interwału 460-1000 m i nazwać elementy uzbrojenia wylotu otworu na kolumnie 9 5/8".

Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje ręcznie dane i wyniki obliczeń do tabel wydrukowanych w arkuszu. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kolejność kroków idzie za kolejnością tabel i rysunków w arkuszu, a w obrębie jednej tabeli - za kryteriami klucza. W polach „Miejsce na obliczenia” są zapisane rachunki - klucz ich nie ocenia, ale pokazują, skąd bierze się każda liczba.

Dane z tabeli 1. Tabela 1 jest w arkuszu obrazem, więc liczby z niej (interwały narzędzi z kolumny 10, głębokości kolumn z kolumny 8, gradient 0,102 MPa/10 m z kolumny 5, rodzaj płuczki z kolumny 9) są przepisane w krokach z podaniem kolumny. Średnie uwierty narzędzi, wysokość podbudowy (4 m), połączenie z głowicą cementacyjną 0,5 m nad stołem i długość rury 11,5 m podaje treść zadania.

Dane. Wszystkie liczby pochodzą z treści zadania i tabel arkusza CKE. Każdy wynik jest w skrypcie policzony z tych danych i porównany z kluczem oceniania, a każda wpisana nazwa - z tekstem kryterium. Tam, gdzie klucz przyjmuje kilka zapisów, w kroku jest to zaznaczone.

To jedno z możliwych rozwiązań: kolejność wypełniania tabel jest dowolna, liczy się zapis w ocenianych polach. Rozpoznanie elementów na rysunku 1 to wiedza ogólna o uzbrojeniu wylotu otworu, zaznaczona w kroku.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 30 kryteriów w 4 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 23 punktów - można stracić 7 kryteriów i nadal zdać. Tabela 4 daje 9 punktów - po jednym za każdy wiersz narzędzia z poprawnym rodzajem, typem i liczbą.

Arkusz i pliki do pobrania Treść arkusza (PDF)

  1. Etap 1: Tabela 4. Zestawienie narzędzi wiercących

    Kroki 1-4 · po tym etapie masz 9 z 30 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Świder 23"

    Kryteria:

    R.1.1 świder gryzowy 23” - 1 sztuka

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zawartych w tabeli 1, sporządź zestawienie narzędzi wiercących uwzględniając rodzaj, ich średnicę i przewidywaną liczbę, zakładając, że średni uwiert narzędzi wynosi: dla świdrów gryzowych - 100 m, dla świdrów skrawających (PDC) - 300 m, dla koronek rdzeniowych diamentowych - 10 m. Wyniki zestawienia narzędzi wiercących zapisz w tabeli 4.

    Kolumna 10 tabeli 1: „świder gryzowy 23"” od 0 do 30 m (pod rury wstępne). Uwiert świdra gryzowego to 100 m, a 30 m to mniej, więc wystarczy 1 świder. W kolumnie „Rodzaj narzędzia” wpisuje się świder (zgodnie z przypisem tabeli 4), w kolumnie „Typ” - gryzowy.

    Dokument po tym kroku

  2. Krok 2: Świdry 17 ½"

    Kryteria: ,

    R.1.2 świder gryzowy 17 1/2 ” - 2 sztuki

    R.1.3 świder PDC 17 1/2 ” - 2 sztuki

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zawartych w tabeli 1, sporządź zestawienie narzędzi wiercących uwzględniając rodzaj, ich średnicę i przewidywaną liczbę, zakładając, że średni uwiert narzędzi wynosi: dla świdrów gryzowych - 100 m, dla świdrów skrawających (PDC) - 300 m, dla koronek rdzeniowych diamentowych - 10 m. Wyniki zestawienia narzędzi wiercących zapisz w tabeli 4.

    Odcinek pod rury prowadnikowe ma dwa narzędzia: świder gryzowy 30-150 m (120 m / 100 m = 1,2, czyli 2 świdry - liczbę zaokrągla się w górę, bo jeden świder nie przewierci całego odcinka) i świder PDC 150-460 m (310 / 300 = 1,03, czyli 2).

    Typowe błędy

    Zaokrąglenie 1,03 do 1 - uwiert 300 m to średnia, ostatnie 10 m wymaga kolejnego świdra.

    Dokument po tym kroku

  3. Krok 3: Narzędzia 12 ¼"

    Kryteria: , ,

    R.1.4 świder gryzowy 12 1/4 ” - 3 sztuki

    R.1.5 świder PDC 12 1/4 ” - 1 sztuka

    R.1.6 koronka rdzeniowa diamentowa 12 1/4 ” - 1 sztuka

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zawartych w tabeli 1, sporządź zestawienie narzędzi wiercących uwzględniając rodzaj, ich średnicę i przewidywaną liczbę, zakładając, że średni uwiert narzędzi wynosi: dla świdrów gryzowych - 100 m, dla świdrów skrawających (PDC) - 300 m, dla koronek rdzeniowych diamentowych - 10 m. Wyniki zestawienia narzędzi wiercących zapisz w tabeli 4.

    Odcinek 460-1000 m: świder gryzowy 460-700 m (240 / 100 → 3), świder PDC 700-990 m (290 / 300 → 1) i koronka rdzeniowa typu diamentowa 990-1000 m (10 / 10 → 1).

    Dokument po tym kroku

  4. Krok 4: Narzędzia 8 ½"

    Kryteria: , ,

    R.1.7 świder gryzowy 8 1/2 ” - 3 sztuki

    R.1.8 świder PDC 8 1/2 ” - 1 sztuka

    R.1.9 koronka rdzeniowa diamentowa 8 1/2 ” - 1 sztuka

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zawartych w tabeli 1, sporządź zestawienie narzędzi wiercących uwzględniając rodzaj, ich średnicę i przewidywaną liczbę, zakładając, że średni uwiert narzędzi wynosi: dla świdrów gryzowych - 100 m, dla świdrów skrawających (PDC) - 300 m, dla koronek rdzeniowych diamentowych - 10 m. Wyniki zestawienia narzędzi wiercących zapisz w tabeli 4.

    Odcinek 1000-1420 m (złoże): świder gryzowy 1000-1300 m (300 / 100 → 3), świder PDC 1300-1410 m (110 / 300 → 1) i koronka rdzeniowa diamentowa 1410-1420 m (1).

    Dokument po tym kroku

  5. Etap 2: Tabela 5. Zestawienie rur okładzinowych

    Kroki 5-7 · po tym etapie masz 17 z 30 kryteriów (pkt)

    Krok 5: Średnice i głębokości zarurowania

    Kryteria: , , ,

    R.2.1 głębokość zarurowania kolumny rur okładzinowych: 18 5/8” - 30 m

    R.2.2 głębokość zarurowania kolumny rur okładzinowych: 13 3/8” - 460 m

    R.2.3 głębokość zarurowania kolumny rur okładzinowych: 9 5/8” - 1000 m

    R.2.4 głębokość zarurowania kolumny rur okładzinowych: 7” - 1420 m

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź zapotrzebowanie na rury okładzinowe potrzebne do zarurowania poszczególnych kolumn rur zakładając, że połączenie każdej kolumny rur z głowicą cementacyjną znajduje się 0,5 m ponad stołem wiertniczym, a podbudowa urządzenia ma 4 metry wysokości. W obliczeniach liczby rur okładzinowych przyjmij długość pojedynczej rury równą 11,5 m, niezbędny zapas rur wynoszący 10% całkowitej długości danej kolumny.

    Kolumna 8 tabeli 1 („Projektowana konstrukcja otworu”): 18 5/8" do 30 m (wstępna), 13 3/8" do 460 m (prowadnikowa), 9 5/8" do 1000 m (techniczna) i 7" do 1420 m (eksploatacyjna, do złoża).

    Dokument po tym kroku

  6. Krok 6: Podbudowa, wysokość nad stołem i długość kolumny

    Kryteria:

    R.2.5 wysokość podbudowy: 4 m

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź zapotrzebowanie na rury okładzinowe potrzebne do zarurowania poszczególnych kolumn rur zakładając, że połączenie każdej kolumny rur z głowicą cementacyjną znajduje się 0,5 m ponad stołem wiertniczym, a podbudowa urządzenia ma 4 metry wysokości. W obliczeniach liczby rur okładzinowych przyjmij długość pojedynczej rury równą 11,5 m, niezbędny zapas rur wynoszący 10% całkowitej długości danej kolumny.

    Kolumna musi sięgać od buta do połączenia z głowicą cementacyjną: głębokość + podbudowa 4 m + 0,5 m nad stołem wiertniczym. Długości: 30 + 4,5 = 34,5 m, 460 + 4,5 = 464,5 m, 1004,5 m i 1424,5 m.

    Dokument po tym kroku

  7. Krok 7: Liczba rur z zapasem

    Kryteria: , ,

    R.2.6 liczba rur okładzinowych: 18 5/8” - 4 szt. lub zapisał wynik uwzględniający wcześniejsze obliczenia

    R.2.7 liczba rur okładzinowych: 13 3/8” - 46 szt. lub zapisał wynik uwzględniający wcześniejsze obliczenia

    R.2.8 liczba rur okładzinowych: 7” - 137 szt. lub zapisał wynik uwzględniający wcześniejsze obliczenia

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź zapotrzebowanie na rury okładzinowe potrzebne do zarurowania poszczególnych kolumn rur zakładając, że połączenie każdej kolumny rur z głowicą cementacyjną znajduje się 0,5 m ponad stołem wiertniczym, a podbudowa urządzenia ma 4 metry wysokości. W obliczeniach liczby rur okładzinowych przyjmij długość pojedynczej rury równą 11,5 m, niezbędny zapas rur wynoszący 10% całkowitej długości danej kolumny.

    Liczba rur = długość / 11,5 m, zaokrąglona w górę; zapas = 10% długości kolumny w pełnych rurach. Wstępna: 3 + 1 = 4, prowadnikowa: 41 + 5 = 46, techniczna: 88 + 9 = 97 (bez kryterium), eksploatacyjna: 124 + 13 = 137 szt.

    Typowe błędy

    Pominięcie podbudowy i 0,5 m nad stołem - kolumna 13 3/8" wychodzi wtedy o rurę krótsza.

    Dokument po tym kroku

  8. Etap 3: Tabela 6. Gęstość płuczki do interwału 460-1000 m

    Kroki 8-11 · po tym etapie masz 25 z 30 kryteriów (pkt)

    Krok 8: Rodzaj płuczki i dane do obliczeń

    Kryteria: , , ,

    R.3.1 rodzaj płuczki: płuczka polimerowo – potasowa

    R.3.2 głębokość otworu H: 1000 m

    R.3.3 gradient ciśnienia złożowego q Pzł : 0,102 MPa/10 m lub 0,0102 MPa/m

    R.3.4 jednostkowy naddatek ciśnienia hydrostatycznego nad ciśnieniem złożowym s 1 : 0,5 MPa/1000 m

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zapisanych w tabeli 1 oblicz gęstość płuczki, którą należy zastosować w interwale głębokości od 460 m do 1000 m, zakładając naddatek ciśnienia hydrostatycznego płuczki wiertniczej nad ciśnieniem złożowym równy 0,5 MPa/1000 m otworu.

    W interwale 460-1000 m kolumna 9 tabeli 1 podaje płuczkę polimerowo-potasową. Do obliczeń bierze się spód interwału H = 1000 m, gradient ciśnienia złożowego z kolumny 5 0,102 MPa/10 m (tak jest opisana kolumna tabeli 6) i naddatek 0,5 MPa/1000 m z treści zadania.

    Dokument po tym kroku

  9. Krok 9: Ciśnienie złożowe

    Kryteria:

    R.3.5 ciśnienie złożowe P zł : 10,2 MPa lub zapisał wynik uwzględniający wcześniejsze obliczenia

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zapisanych w tabeli 1 oblicz gęstość płuczki, którą należy zastosować w interwale głębokości od 460 m do 1000 m, zakładając naddatek ciśnienia hydrostatycznego płuczki wiertniczej nad ciśnieniem złożowym równy 0,5 MPa/1000 m otworu.

    Wzór z tabeli 3 wymaga gradientu w MPa/m: 0,102 MPa/10 m = 0,0102 MPa/m. Pzł = 1000 · 0,0102 = 10,2 MPa.

    Typowe błędy

    Mnożenie 1000 · 0,102 bez przeliczenia jednostki daje 102 MPa - dziesięć razy za dużo.

    Dokument po tym kroku

  10. Krok 10: Naddatek i ciśnienie hydrostatyczne

    Kryteria: ,

    R.3.6 naddatek ciśnienia hydrostatycznego nad ciśnieniem złożowym s : 0,5 MPa lub zapisał wynik uwzględniający wcześniejsze obliczenia

    R.3.7 ciśnienie hydrostatyczne P h : 10,7 MPa lub zapisał wynik uwzględniający wcześniejsze obliczenia

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zapisanych w tabeli 1 oblicz gęstość płuczki, którą należy zastosować w interwale głębokości od 460 m do 1000 m, zakładając naddatek ciśnienia hydrostatycznego płuczki wiertniczej nad ciśnieniem złożowym równy 0,5 MPa/1000 m otworu.

    s = s1 · H / 1000 = 0,5 · 1000 / 1000 = 0,5 MPa, Ph = Pzł + s = 10,2 + 0,5 = 10,7 MPa.

    Dokument po tym kroku

  11. Krok 11: Gęstość płuczki

    Kryteria:

    R.3.8 gęstość płuczki ρ : wynik zawiera się w przedziale od 1070 kg/m3 do 1091 kg/m3 lub zapisał wynik uwzględniający wcześniejsze obliczenia

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zapisanych w tabeli 1 oblicz gęstość płuczki, którą należy zastosować w interwale głębokości od 460 m do 1000 m, zakładając naddatek ciśnienia hydrostatycznego płuczki wiertniczej nad ciśnieniem złożowym równy 0,5 MPa/1000 m otworu.

    ρ = Ph / (H · g · 10⁻⁶) = 10,7 / (1000 · 9,81 · 10⁻⁶) = 1090,7, czyli 1 091 kg/m³ (z dokładnością do 1 kg/m³).

    Dokument po tym kroku

  12. Etap 4: Tabela 7. Uzbrojenie wylotu otworu na kolumnie 9 5/8"

    Kroki 12-13 · po tym etapie masz 30 z 30 kryteriów (pkt)

    Krok 12: Więźba rurowa i łączniki

    Kryteria: , ,

    R.4.1 nazwę elementu oznaczonego na rysunku 1 cyfrą 1: więźba rurowa

    R.4.2 nazwę elementu oznaczonego na rysunku 1 cyfrą 2: łącznik dwukołnierzowy

    R.4.3 nazwę elementu oznaczonego na rysunku 1 cyfrą 3: łącznik dwukołnierzowy z odprowadzeniami

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Rozpoznaj na schemacie uzbrojenia wylotu otworu wiertniczego (rysunek 1) elementy uzbrojenia montowane na kolumnie rur 9 5/8”, korzystając z tabeli 2 zapisz nazwy poszczególnych elementów oznaczone cyframi w tabeli 7.

    Od dołu: 1 - więźba rurowa (nakręcona na rury 9 5/8", z bocznymi zaworami), 2 - łącznik dwukołnierzowy (sam odcinek z kołnierzami), 3 - łącznik dwukołnierzowy z odprowadzeniami (z bocznymi liniami i zasuwami). Nazwy z tabeli 2, rozpoznanie na rysunku - wiedza ogólna.

    Dokument po tym kroku

  13. Krok 13: Głowice przeciwerupcyjne

    Kryteria: ,

    R.4.4 nazwę elementu oznaczonego na rysunku 1 cyfrą 4: głowica szczękowa lub prewenter szczękowy

    R.4.5 nazwę elementu oznaczonego na rysunku 1 cyfrą 5: głowica uniwersalna lub prewenter uniwersalny

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Rozpoznaj na schemacie uzbrojenia wylotu otworu wiertniczego (rysunek 1) elementy uzbrojenia montowane na kolumnie rur 9 5/8”, korzystając z tabeli 2 zapisz nazwy poszczególnych elementów oznaczone cyframi w tabeli 7.

    Nad łącznikami stoi 4 - głowica przeciwerupcyjna szczękowa (dwie pary szczęk z bocznymi siłownikami) i na samej górze 5 - głowica przeciwerupcyjna uniwersalna (z gumowym pierścieniem, który zamyka się na przewodzie dowolnej średnicy). Klucz przyjmuje też krótsze nazwy „głowica szczękowa” / „prewenter szczękowy” i „głowica uniwersalna” / „prewenter uniwersalny”.

    Typowe błędy

    Zamiana miejscami głowicy szczękowej i uniwersalnej - uniwersalna jest najwyżej, ma kształt walca bez bocznych siłowników.

    Dokument po tym kroku

Podgląd

To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.

Autor rozwiązania: . Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.