Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika zwiercania skał
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
WGGO-1-417-s
Wydział:
Wiertnictwa, Nafty i Gazu
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Geoinżynieria i Górnictwo Otworowe
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Ziaja Jan (ziaja@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

1. Podstawowe właściwości fizyczno-mechaniczne skał.
2. Klasyfikacja skał według ich właściwości mechanicznych.
3. Klasyfikacja skał według ich właściwości ściernych.
4. Klasyfikacja skał według ich zwiercalności.
5. Podstawowe teorie zwiercalności skał.
6. Wpływ mechanicznych parametrów wiercenia na postęp wiercenia i zużycie świdrów.
7. Klasyfikacja zużycia świdrów.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 zna i rozumie wpływ parametrów fizyczno-mechanicznych skał na dobór narzędzi wiercących GGO1A_W02, GGO1A_W03, GGO1A_W01 Aktywność na zajęciach
M_W002 zna i rozumie budowę i zasady doboru narzędzi wiercących GGO1A_W03 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi opisać zjawiska towarzyszące mechanicznemu urabianiu skał za pomocą narzędzi wiercących takich jak świdry gryzowe i koronki GGO1A_U03, GGO1A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 potrafi zaplanować i wykonać eksperyment związany ze zwiercaniem skał GGO1A_U03, GGO1A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi wykonać projekt doboru narzędzi wiercących i parametrów mechanicznych wiercenia otworów naftowych w oparciu o rodzaj przewiercanych skał. GGO1A_U06 Wykonanie projektu
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 15 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 zna i rozumie wpływ parametrów fizyczno-mechanicznych skał na dobór narzędzi wiercących + - + - - - - - - - -
M_W002 zna i rozumie budowę i zasady doboru narzędzi wiercących + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi opisać zjawiska towarzyszące mechanicznemu urabianiu skał za pomocą narzędzi wiercących takich jak świdry gryzowe i koronki + - + - - - - - - - -
M_U002 potrafi zaplanować i wykonać eksperyment związany ze zwiercaniem skał - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi wykonać projekt doboru narzędzi wiercących i parametrów mechanicznych wiercenia otworów naftowych w oparciu o rodzaj przewiercanych skał. - - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 120 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 33 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
Wprowadzeni do MZS

Podstawy teoretyczne zwiercania skał. Teorie zwiercalności. Konstrukcja świdrów wiertniczych i ich wpływ na zwiercanie skał. Parametry fizyczno-mechaniczne skał i ich wpływ na dobór świdrów. Klasyfikacja świdrów nowych i zużytych. Wpływ mechanicznych parametrów wiercenia na postęp wiercenia i zużycie świdrów.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):
Laboratorium MZS

Ćwiczenia laboratoryjne z przedmiotu będą obejmowały następujące ćwiczenia:
Ćwiczenie 1. Pomiar zużycia świdra gryzowego.
Ćwiczenie 2. Określanie składu granulometrycznego gruntów sypkich metodą mechaniczną (tzw. analiza sitowa)
Ćwiczenie 3. Badanie wpływu nacisku osiowego i prędkości obrotowej na mechaniczną prędkość wiercenia koronką diamentową.
Ćwiczenie 4. Badanie wytrzymałości skał na ściskanie w jednoosiowy stanie naprężeń.
Ćwiczenie 5. Określenie wskaźnika ścierności skały wg. L.I. Barona i A.W. Kuźniecowa.

Ćwiczenia projektowe (15h):
Projekt doboru narzędzi wiercących w odniesieniu do rodzaju przewiercanych skał

Student będzie miał za zadanie przygotować projekt doboru rodzaju świdrów ich ilości, oraz odpowiednich dla nich parametrów mechanicznych wiercenia dla zadanej geologii.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: Samodzielne wykonanie badań laboratoryjnych i opracowanie sprawozdania z interpretacją wyników.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest obecność na min. 75% zajęć projektowych i oddanie oraz obrona ustna projektu w wyznaczonym przez prowadzącego terminie. Oraz zaliczeniu wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena niedostateczna w pierwszym terminie ma wpływ na ocenę w drugim terminie.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Student musi wykonać wszystkie zaplanowane ćwiczenia laboratoryjne. Dopuszczenie do zajęć na podstawie sprawdzenia wiedzy na temat przeprowadzanego doświadczenia i zasad bhp.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia arytmetyczna z oceny za projekt i ćwiczenia laboratoryjne.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wykłady – obecność na wykładach zgodnie z Regulaminem Studiów.
Ćwiczenia projektowe – warunkiem niezbędnym do zaliczenia ćwiczeń projektowych jest zaliczenie wszystkich wymaganych projektów i kolokwium (z możliwością wykorzystania godzin konsultacji); można opuścić jedne zajęcia bez konieczności ich odrabiania.

Nieobecność na więcej niż 2 zajęciach (ćwiczenia laboratoryjne, projektowe lub audytoryjne) wymaga powtarzania całego przedmiotu)
Możliwość odrabiania zajęć w grupach równoległych lub w ramach godzin konsultacyjnych prowadzącego ale nie więcej jak jednej obecności nieusprawiedliwionej. A ćwiczeń laboratoryjnych na ostatnich zajęciach w semestrze ale nie więcej nić jednego laboratorium.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

zaliczony moduł wiertnicta

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1 T. Majcherczyk „Badanie fizycznych właściwości skał” Wydawnictwo AGH skrypt uczelniany nr 1175, Kraków 1989 r.
2 S. Miska „Zarys Mechaniki Zwiercania Skał” Wydawnictwo AGH skrypt uczelniany nr 515, Kraków 1976 r.
3 G. G. Piwniak, N. A. Dudla, A. Zięba, M. Ziaja „Zarys Inżynierii Wiertniczej” Cz.1 Wydawnictwo AGH skrypt uczelniany nr 1206, Kraków 1990 r.
4 Zięba A. „Koncepcja analitycznego ujęcia czynników wpływających na zwiercalność skał koronkami diamentowymi na podstawie badań doświadczalnych” Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej Górnictwo z. 216, Gliwice 1993 r.
5 Zięba A., Rzyczniak M., Dudla N.: „O kryteriach oceny zwiercalności skał” Materiały Konferencyjne Wydziału Wiertnictwa Nafty i Gazu AGH, Kraków 1993 r.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Total Specific Energy (TSE) as a new indicator of drilling efficiency / Przemysław TOCZEK, Rafał WIŚNIOWSKI, Stanisław STRYCZEK, Jan ZIAJA, Chrystian MAZUR // AGH Drilling, Oil, Gas ; ISSN 2299-4157. — Tytuł poprz.: Wiertnictwo, Nafta, Gaz ; ISSN: 1507-0042. — 2017 vol. 34 no. 3
2. Specyficzna moc wiercenia jako podstawa doboru narzędzi wiercących PDC, do warunków geologiczno-technicznych — Mechanic specific energy as the basis method for proper selection of PDC drill bits to the technical and geological conditions / Przemysław TOCZEK, Rafał WIŚNIOWSKI, Jan ZIAJA, Stanisław STRYCZEK, Chrystian MAZUR // W: Drilling-Oil-Gas AGH 2017

Informacje dodatkowe:

Projekt i sprawozdania powinny być przygotowane samodzielnie i oddane w formie elektronicznie i papierowej w wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia terminie (jeden termin podstawowy – tydzień przed końcem zajęć w semestrze i jeden poprawkowy najpóźniej na tydzień przed zamknięciem systemu Wirtualna Uczelnia do wpisywania ocen).