Przejdź do głównej treści
GIW.13-01-26.01-SGStyczeń 2026 · 14 kroków · ok. 23 min · 28 kryteriów z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Parametry wiercenia i cementowanie

Arkusz ma trzy niezależne części. W pierwszej trzeba rozpoznać trzy przyrządy kontrolno-pomiarowe ze zdjęć w tabeli 1, odczytać z nich parametry technologii wiercenia i na tej podstawie określić, jaka praca trwa na wiertni. W drugiej - policzyć minimalną liczbę obciążników spiralnych 6 1/2" x 2 13/16", które dadzą nacisk 150 kN na świder w płuczce 1,45 g/cm³. W trzeciej - policzyć masę suchego cementu i objętość wody zarobowej do 126,3 m³ zaczynu z projektu cementowania rur 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.

Odczyty z przyrządów. Tabela 1 to zdjęcia tarcz, więc odczytów nie da się policzyć z rysunku - w krokach jest opisane, którą wskazówkę i którą skalę odczytuje się na każdej tarczy, a wynik jest zgodny z kluczem. Nazwy przyrządów i ich przeznaczenie to wiedza ogólna z technologii wiercenia (napisy na tarczach są po angielsku: „weight on bit”, „RPM”, „S.P.M.”).

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.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 28 kryteriów w 3 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 21 punktów - można stracić 7 kryteriów i nadal zdać. Najwięcej punktów (po 10) dają tabele 5 i 6; w tabeli 6 sześć kryteriów to dane przepisane z treści zadania i tabeli 2.

Arkusz i pliki do pobrania Treść arkusza (PDF)

  1. Etap 1: Tabela 5. Przyrządy i parametry wiercenia

    Kroki 1-5 · po tym etapie masz 10 z 28 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Przyrząd I: ciężarowskaz i dwa mierzone parametry

    Kryteria: , ,

    R.1.1 nazwa przyrządu kontrolno pomiarowego I: ciężarowskaz

    R.1.2 mierzony parametr przy użyciu ciężarowskazu: ciężar na haku wiertniczym lub obciążenie haka wiertniczego lub zapis tożsamy

    R.1.3 mierzony parametr przy użyciu ciężarowskazu: nacisk osiowy na narzędzie wiercące lub nacisk na świder lub zapis tożsamy

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie ilustracji zamieszczonych w tabeli 1, przedstawiających wskazania przyrządów kontrolno-pomiarowych podczas realizacji prac wiertniczych, określ: przeznaczenie przyrządów kontrolno-pomiarowych, parametry technologii wiercenia wskazane na poszczególnych przyrządach, rodzaj prac wiertniczych wykonywanych na wiertni na podstawie odczytanych parametrów technologii wiercenia. Uzyskane wyniki zapisz w tabeli 5.

    Tarcza I ma podziałkę „THOUSAND POUNDS x 1000 lbs” i napis „WEIGHT ON BIT” - to ciężarowskaz (wiedza ogólna). Wskazuje dwie wielkości, dlatego ma w tabeli 5 dwa wiersze: ciężar na haku wiertniczym (obciążenie haka) i nacisk osiowy na narzędzie wiercące (nacisk na świder - różnica między ciężarem przewodu wiszącego nad dnem a ciężarem przy wierceniu).

    Dokument po tym kroku

  2. Krok 2: Przyrządy II i III: obroty i skoki pompy

    Kryteria: ,

    R.1.4 mierzony parametr przy użyciu przyrządu kontrolno pomiarowego II: prędkość obrotowa narzędzia wiercącego lub obroty stołu wiertniczego lub zapis tożsamy

    R.1.5 mierzony parametr przy użyciu przyrządu kontrolno pomiarowego III: prędkość skokowa pompy płuczkowej lub liczba skoków pompy płuczkowej lub zapis tożsamy

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie ilustracji zamieszczonych w tabeli 1, przedstawiających wskazania przyrządów kontrolno-pomiarowych podczas realizacji prac wiertniczych, określ: przeznaczenie przyrządów kontrolno-pomiarowych, parametry technologii wiercenia wskazane na poszczególnych przyrządach, rodzaj prac wiertniczych wykonywanych na wiertni na podstawie odczytanych parametrów technologii wiercenia. Uzyskane wyniki zapisz w tabeli 5.

    Tarcza II z napisem „RPM” (obroty na minutę) to obrotomierz - mierzy prędkość obrotową narzędzia wiercącego (obroty stołu wiertniczego). Tarcza III „S.P.M. PUMP 2” to licznik skoków - mierzy prędkość skokową pompy płuczkowej. Nazwy przyrządów II i III klucz pomija, ocenia mierzony parametr.

    Dokument po tym kroku

  3. Krok 3: Ciężar na haku i nacisk na świder

    Kryteria: ,

    R.1.6 wartość ciężaru na haku wiertniczym: 60 000 lbs lub 60 x 1 000 lbs

    R.1.7 wartość nacisku osiowego na narzędzie wiercące: 14 000 lbs lub 14 x 1 000 lbs

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie ilustracji zamieszczonych w tabeli 1, przedstawiających wskazania przyrządów kontrolno-pomiarowych podczas realizacji prac wiertniczych, określ: przeznaczenie przyrządów kontrolno-pomiarowych, parametry technologii wiercenia wskazane na poszczególnych przyrządach, rodzaj prac wiertniczych wykonywanych na wiertni na podstawie odczytanych parametrów technologii wiercenia. Uzyskane wyniki zapisz w tabeli 5.

    Na ciężarowskazie żółta wskazówka pokazuje na wewnętrznej skali w tysiącach funtów 60, czyli 60 000 lbs ciężaru na haku. Biała wskazówka na zewnętrznej skali nacisku („TEN LINES”) stoi na 14, czyli 14 000 lbs nacisku. Jednostką jest funt (lbs) - tak jest opisana tarcza; klucz przyjmuje też zapis „60 x 1 000 lbs”.

    Typowe błędy

    Przeliczanie funtów na kN albo tony bez potrzeby - tabela ma kolumnę jednostki, wystarczy zapis odczytu z jednostką tarczy.

    Dokument po tym kroku

  4. Krok 4: Obroty i skoki pompy

    Kryteria: ,

    R.1.8 wartość prędkości obrotowej narzędzia wiercącego: 120 obr/min lub 120 rpm lub 60 obr/min lub 60 rpm

    R.1.9 wartość prędkości skokowej pompy płuczkowej: 140 sk/min lub 140 spm

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie ilustracji zamieszczonych w tabeli 1, przedstawiających wskazania przyrządów kontrolno-pomiarowych podczas realizacji prac wiertniczych, określ: przeznaczenie przyrządów kontrolno-pomiarowych, parametry technologii wiercenia wskazane na poszczególnych przyrządach, rodzaj prac wiertniczych wykonywanych na wiertni na podstawie odczytanych parametrów technologii wiercenia. Uzyskane wyniki zapisz w tabeli 5.

    Wskazówka obrotomierza stoi na 120 na zewnętrznej skali (0-300), czyli 120 obr/min; klucz przyjmuje też odczyt 60 z wewnętrznej skali. Licznik skoków pompy nr 2 wskazuje 140 sk/min (skoków na minutę).

    Dokument po tym kroku

  5. Krok 5: Rodzaj prac wiertniczych

    Kryteria:

    R.1.10 rodzaj prac wiertniczych: wiercenie

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie ilustracji zamieszczonych w tabeli 1, przedstawiających wskazania przyrządów kontrolno-pomiarowych podczas realizacji prac wiertniczych, określ: przeznaczenie przyrządów kontrolno-pomiarowych, parametry technologii wiercenia wskazane na poszczególnych przyrządach, rodzaj prac wiertniczych wykonywanych na wiertni na podstawie odczytanych parametrów technologii wiercenia. Uzyskane wyniki zapisz w tabeli 5.

    Świder jest dociskany do dna (nacisk 14 000 lbs), przewód się obraca (120 obr/min), a pompa tłoczy płuczkę (140 sk/min). Wszystkie trzy parametry naraz oznaczają wiercenie. Przy płukaniu otworu nie ma nacisku na świder, a przy wyciąganiu lub zapuszczaniu zestawu nie ma obrotów ani nacisku.

    Dokument po tym kroku

  6. Etap 2: Tabela 6. Liczba obciążników spiralnych

    Kroki 6-10 · po tym etapie masz 20 z 28 kryteriów (pkt)

    Krok 6: Dane: nacisk, wymiary i masa obciążników gładkich

    Kryteria: , , , ,

    R.2.1 nacisk osiowy na świder, P : 150 kN

    R.2.2 średnica nominalna obciążników: 6 1/2"

    R.2.3 średnica wewnętrzna obciążników: 2 13/16"

    R.2.4 masa jednostkowa obciążników gładkich, mjg: 136,6 kg/m

    R.2.6 długość obciążnika, lo: 9 m

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz minimalną liczbę obciążników, które należy skręcić w dolnej części zestawu przewodu wiertniczego, aby zgodnie z dokumentacją procesu wiercenia uzyskać nacisk na świder o wartości P = 150 kN przy założeniu, że: gęstość płuczki wiertniczej podczas wiercenia ρpł = 1,45 g/cm3, zestaw dolnej części przewodu wiertniczego będzie składał się z obciążników spiralnych 6 1/2” x 2 13/16”, długość pojedynczego obciążnika lo = 9,0 m, na nacisk wykorzystane zostanie 75% ciężaru obciążników.

    Z treści zadania: P = 150 kN, obciążniki 6 1/2" (średnica nominalna) x 2 13/16" (średnica wewnętrzna), długość 9 m. W tabeli 2 wiersz 6 1/2" / 2 13/16" daje masę obciążnika gładkiego 136,6 kg/m (uwaga na sąsiedni wiersz 6 1/2" / 2 1/4" - 147,9 kg/m).

    Dokument po tym kroku

  7. Krok 7: Masa jednostkowa obciążników spiralnych

    Kryteria:

    R.2.5 masa jednostkowa obciążników spiralnych, mjsp: 131,1 kg/m

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz minimalną liczbę obciążników, które należy skręcić w dolnej części zestawu przewodu wiertniczego, aby zgodnie z dokumentacją procesu wiercenia uzyskać nacisk na świder o wartości P = 150 kN przy założeniu, że: gęstość płuczki wiertniczej podczas wiercenia ρpł = 1,45 g/cm3, zestaw dolnej części przewodu wiertniczego będzie składał się z obciążników spiralnych 6 1/2” x 2 13/16”, długość pojedynczego obciążnika lo = 9,0 m, na nacisk wykorzystane zostanie 75% ciężaru obciążników.

    Obciążnik spiralny ma rowki na powierzchni, więc jest o 4% lżejszy (przypis tabeli 2): mjsp = 0,96 · 136,6 = 131,136, czyli 131,1 kg/m (z dokładnością do 0,1 kg/m).

    Dokument po tym kroku

  8. Krok 8: Gęstość płuczki i współczynnik wyporności

    Kryteria:

    R.2.7 współczynnik wyporności płuczki wiertniczej, Kw: 0,815

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz minimalną liczbę obciążników, które należy skręcić w dolnej części zestawu przewodu wiertniczego, aby zgodnie z dokumentacją procesu wiercenia uzyskać nacisk na świder o wartości P = 150 kN przy założeniu, że: gęstość płuczki wiertniczej podczas wiercenia ρpł = 1,45 g/cm3, zestaw dolnej części przewodu wiertniczego będzie składał się z obciążników spiralnych 6 1/2” x 2 13/16”, długość pojedynczego obciążnika lo = 9,0 m, na nacisk wykorzystane zostanie 75% ciężaru obciążników.

    Gęstość 1,45 g/cm³ to 1450 kg/m³ (wiersz bez kryterium, ale potrzebny do wzoru). Wzór 2 tabeli 4 z gęstością stali 7850 kg/m³: Kw = 1 - 1450 / 7850 = 0,8153, czyli 0,815.

    Typowe błędy

    Wstawienie gęstości w g/cm³ (1,45) obok gęstości stali w kg/m³ - Kw wychodzi wtedy prawie 1.

    Dokument po tym kroku

  9. Krok 9: Obliczona długość kolumny obciążników

    Kryteria:

    R.2.8 obliczona długość kolumny obciążników, L: wynik zawiera się w przedziale od 187,18 do 190,81 m

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz minimalną liczbę obciążników, które należy skręcić w dolnej części zestawu przewodu wiertniczego, aby zgodnie z dokumentacją procesu wiercenia uzyskać nacisk na świder o wartości P = 150 kN przy założeniu, że: gęstość płuczki wiertniczej podczas wiercenia ρpł = 1,45 g/cm3, zestaw dolnej części przewodu wiertniczego będzie składał się z obciążników spiralnych 6 1/2” x 2 13/16”, długość pojedynczego obciążnika lo = 9,0 m, na nacisk wykorzystane zostanie 75% ciężaru obciążników.

    Ze wzoru 1 tabeli 4 (P = 0,75 · mjob · L · g · Kw) wyznacza się L = P / (0,75 · mjsp · g · Kw). Nacisk trzeba wstawić w niutonach: 150 000 / (0,75 · 131,1 · 9,81 · 0,815) = 190,81 m. Klucz przyjmuje wynik od 187,18 do 190,81 m.

    Typowe błędy

    Masa obciążnika gładkiego zamiast spiralnego - L wychodzi za krótka, a obciążników może zabraknąć.

    Dokument po tym kroku

  10. Krok 10: Liczba obciążników i rzeczywista długość kolumny

    Kryteria: ,

    R.2.9 liczba obciążników, i: 22 szt. lub 21 szt.

    R.2.10 rzeczywista długość kolumny obciążników, Lob: 198 m lub 189 m lub wynik wynikający z rezultatu R.2.9

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz minimalną liczbę obciążników, które należy skręcić w dolnej części zestawu przewodu wiertniczego, aby zgodnie z dokumentacją procesu wiercenia uzyskać nacisk na świder o wartości P = 150 kN przy założeniu, że: gęstość płuczki wiertniczej podczas wiercenia ρpł = 1,45 g/cm3, zestaw dolnej części przewodu wiertniczego będzie składał się z obciążników spiralnych 6 1/2” x 2 13/16”, długość pojedynczego obciążnika lo = 9,0 m, na nacisk wykorzystane zostanie 75% ciężaru obciążników.

    Wzór 3: i = L / lo = 190,81 / 9,0 = 21,20 - liczbę zaokrągla się w górę, bo 21 obciążników nie da nacisku 150 kN: 22 szt. Rzeczywista długość kolumny to 22 · 9,0 = 198 m. Klucz przyjmuje także 21 szt. i 189 m, choć według wzoru 3 (zaokrąglenie w górę) i wymaganego nacisku poprawne jest 22.

    Dokument po tym kroku

  11. Etap 3: Tabela 7. Skład zaczynu cementowego

    Kroki 11-14 · po tym etapie masz 28 z 28 kryteriów (pkt)

    Krok 11: Dane zaczynu

    Kryteria: , , ,

    R.3.1 objętość zaczynu cementowego, Vzc: 126,3 m3

    R.3.2 gęstość cementu, ρc: 3 150 kg/m3

    R.3.3 gęstość wody, ρw: 1 000 kg/m3

    R.3.4 współczynnik wodno-cementowy, w/c: 0,5

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Korzystając z fragmentu projektu cementowania rur okładzinowych 9 5/8” przedstawionego w tabeli 3, oblicz masę suchego cementu, objętość wody zarobowej niezbędne do sporządzenia wymaganej objętości zaczynu cementowego o współczynniku wodno-cementowym wynoszącym 0,5.

    Objętość zaczynu 126,3 m³ to pozycja „Wtłoczyć: zaczyn cementowy” w tabeli 3 (nie ciecz buforowa 4,0 m³ ani przybitka 130,0 m³). Gęstość cementu 3150 kg/m³ i wody 1000 kg/m³ podaje tabela 4, współczynnik wodno-cementowy 0,5 - treść zadania.

    Typowe błędy

    Wpisanie objętości przybitki (130,0 m³) - przybitka to płuczka, która dociska zaczyn za rury, a nie zaczyn.

    Dokument po tym kroku

  12. Krok 12: Masa cementu na 1 m³ zaczynu

    Kryteria:

    R.3.5 masa suchego cementu do sporządzenia 1 m3 zaczynu cementowego, mc: wynik zawiera się w przedziale 1 223 kg/m3 do 1 224 kg/m3

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Korzystając z fragmentu projektu cementowania rur okładzinowych 9 5/8” przedstawionego w tabeli 3, oblicz masę suchego cementu, objętość wody zarobowej niezbędne do sporządzenia wymaganej objętości zaczynu cementowego o współczynniku wodno-cementowym wynoszącym 0,5.

    Wzór 5: mc = ρc · ρw / (ρw + w/c · ρc) = 3150 · 1000 / (1000 + 0,5 · 3150) = 3 150 000 / 2575 = 1223,3, czyli 1 223 kg/m³.

    Dokument po tym kroku

  13. Krok 13: Masa suchego cementu

    Kryteria:

    R.3.6 masa suchego cementu, Mc: wynik zawiera się w przedziale 154 460 kg do 154 592 kg

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Korzystając z fragmentu projektu cementowania rur okładzinowych 9 5/8” przedstawionego w tabeli 3, oblicz masę suchego cementu, objętość wody zarobowej niezbędne do sporządzenia wymaganej objętości zaczynu cementowego o współczynniku wodno-cementowym wynoszącym 0,5.

    Wzór 4: Mc = Vzc · mc = 126,3 · 1223 = 154 465 kg (około 154,5 t cementu).

    Dokument po tym kroku

  14. Krok 14: Masa i objętość wody zarobowej

    Kryteria: ,

    R.3.7 masa wody zarobowej, Mw: wynik zawiera się w przedziale 77 230 kg do 77 296 kg

    R.3.8 objętość wody zarobowej, Vw: wynik zawiera się w przedziale 77,23 m3 do 77,30 m3

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Korzystając z fragmentu projektu cementowania rur okładzinowych 9 5/8” przedstawionego w tabeli 3, oblicz masę suchego cementu, objętość wody zarobowej niezbędne do sporządzenia wymaganej objętości zaczynu cementowego o współczynniku wodno-cementowym wynoszącym 0,5.

    Wzór 6: Mw = Mc · w/c = 154 465 · 0,5 = 77 232,5, czyli 77 233 kg. Wzór 7: Vw = Mw / ρw = 77 233 / 1000 = 77,23 m³.

    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.