Document 435951

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ
имени Г.В.Плеханова (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Основы геофизики»
Направление подготовки: 131000 Нефтегазовое дело
Профиль подготовки: Эксплуатация и обслуживание объектов добычи
нефти
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель изучения дисциплины «Основы геофизики» относится к числу дисциплин,
которые непосредственно не связаны с изучением вещества Земли, а рассматривают
процесс совершенствования геофизики, ее настоящее состояние и перспективы
дальнейшего развития. Такие знания очень важны для горного инженера-нефтяника
специальности 131000 (всех специализаций), в настоящее время без применения
геофизики решение разнообразных геологических задач при поисках, разведке и
разработке месторождений нефти и газа и других полезных ископаемых невозможно.
Цель преподавания дисциплины - дать студентам знания об использовании
современных методов геофизики на всех этапах геологоразведочного процесса.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП:
Дисциплина относится к профессиональному циклу дисциплин. Теоретической
базой для изучения курса являются знания, полученные при изучении предметов
математического, естественнонаучного и профильного циклов. В свою очередь, знания,
полученные при изучении дисциплины « основы геофизики » используются при
изучении других дисциплин профессионального цикла:
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует
следующие общепрофессиональные компетенции при освоении ООПВПО, реализующей
ФГОСВПО:
- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);
- владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения,
переработки информации, работать с компьютером как средством управления
информацией (ПК-4);
- применять процессный подход в практической деятельности, сочетать теорию и
практику (ПК-6);
- осуществлять и корректировать по геофизическим данным профили стволов
бурящихся скважин на суше и на море, применять современные технологические
процессы при ремонте и эксплуатации скважин различного назначения (ПК-7);
- составлять и оформлять научно-техническую и служебную документацию ( ПК5);
- изучать и анализировать отечественную и зарубежную научно-техническую
информацию по направлению исследований в области бурения скважин, добычи нефти и
газа, промыслового контроля и регулирования извлечения углеводородов на суше и на
море (ПК-17);
-использовать физико-математический аппарат для решения расчетноаналитических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-19);
- выбирать и применять соответствующие методы моделирования физических и
технологических процессов (ПК-20).
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать
следующие результаты образования.
 Студент знает:
современные применяемые геофизические методы для поисков, разведки и
разработки месторождений нефти и газа;
● Студент умеет:
2
выбрать комплекс геофизических методов и оборудования для поисков, разведки и
разработки месторождений углеводородов;
● Студент владеет:
методами интерпретации данных измерений и может интерпретировать их для
решения конкретных задач.
Для успешного изучения основ геофизики студент должен предварительно знать
физику, математику и геологию.
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы
Самостоятельная работа, в том числе:
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
144
68
34
17
17
68
диф.зачет
Семестры
5
144
68
34
17
17
68
диф.зачет
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
№
п.п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Раздел дисциплины
Введение.
Определение и место геофизики в изучении строения Земли
и поисках месторождений углеводородов и других полезных
ископаемых. Связь геофизики с геологией и другими
естественными и техническими науками.
Физические свойства горных пород и физические поля
Земли
Геологические задачи геофизических исследований.
История развития геофизических методов
Главное
магнитное
поле
Земли
и
становление
магниторазведки. Измерение магнитного поля.
Магниторазведка в геологии.
Притяжение тел, закон Ньютона. Притяжение Земли, сила
тяжести. Гравитационный потенциал, метод гравиразведки
Землетрясения, сейсмичность Земли и сейсмология. Развитие
теории распространения упругих волн. Изучение упругих
свойств Земли по распространению сейсмических волн.
Сейсморазведка, МОВ и МПВ (2D и 3 D).
Тепловое поле Земли, способы изучения и решаемые задачи
в геологии.
Электрические токи Земли. Использование их в геологии.
Электрические
свойства
горных
пород.
Методы
электроразведки, решаемые задачи.
Ядерно-физические методы. Естественная и искусственная
Лекции, час
ПЗ, час
2
-
2
-
4
2
4
2
4
2
2
-
2
-
2
2
3
9
10
11.
12.
радиоактивность горных пород. Способы измерения
радиоактивности, задачи. решаемые ядерно-физическими
методами.
Геофизические методы исследования скважин, решаемые
задачи
Комплексирование геофизических методов при решении
различных геологических задач.
Примеры
применения
различных
геофизических
комплексов для решения различных
геологических и
технических задач.
Комплексная автоматическая интерпретация данных
геофизических методов при решении геологических и
технических и задач.Компьютерное моделирование залежей
по данным ГИС и гидродинамическим исследованиям
4
2
2
2
2
-
4
3
5.2. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ
СВЯЗИ С ОБЕСПЕЧИВАЕМЫМИ (ПОСЛЕДУЮЩИМИ) ДИСЦИПЛИНАМИ
№
п/п
1.
2.
3.
Наименование
№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
дисциплин
Оценка
извлекаемых
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
запасов
углеводородов
Контроль за
разработкой
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
месторождений
нефти и газа
Компьютерное
моделирование
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
месторождений
нефти и газа
5.3. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИН И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
Раздел 1. Введение.
Определение и место геофизики в изучении строения Земли и поисках месторождений
полезных ископаемых. Предмет и задачи предмета. Связь геологии с геофизикой.
Раздел 2. Земля как планета.
Раздел 3. Главное магнитное поле Земли и становление магниторазведки.
Закон Кулона. Природа магнитного поля, влияние намагниченности пород на
магнитное поле Земли. Магнитный потенциал, напряженность магнитного поля.
Элементы магнитного поля, магнитные полюса (магнетит – путеводный камень). Начало
магниторазведки в России при изучении Курской магнитной аномалии (ОКМА – И.М.
Губкин).
Развитие способов измерения элементов магнитного поля: магнитная стрелка
(магнитные весы), вращение замкнутого контура в магнитном поле (аэромагнитометр),
использование феррозондов, ядерный (протонный) магнитометр. Применение
магниторазведки в геологии, перспективы дальнейшего развития магниторазведки.
Раздел 4. Притяжение тел, закон Ньютона. Притяжение Земли, сила тяжести.
Гравитационный потенциал. (Этвеш Р. – 1896).
4
Первое применение гравиразведки при поисках соляных куполов.
Развитие способов измерения поля силы тяжести: маятниковые гравиметры,
крутильные весы (вариометры), градиентометры, гравиметры, морские и аэрогравиметры.
Применение гравиразведки в геологии, перспективы дальнейшего развития
гравиразведки.
Раздел 5. Землетрясения, сейсмичность Земли и сейсмология. Развитие теории
распространения упругих волн. Изучение упругих свойств Земли по
распространению сейсмических волн. Первый искусственный источник для изучения
упругих свойств пород вблизи поверхности. Развитие и конкуренция двух сейсмических
методов: отраженных волн (МОВ) и преломленных (головных) волн (МПВ). Начало
применения сейсморазведки МПВ при поисках соляных куполов. Многоволновая
сейсморазведка. Развитие методики сейсморазведки, аппаратуры и техника сейсмических
работ, обработки сейсмических материалов. В 1950 году (Гарри Майн) сделал самое
важное предложение в методике сейсморазведки - использование кратности наблюдений
для разделения волн. Развитие сейсмической аппаратуры от осциллографической до
цифровой регистрации. Развитие обработки от кинематической (ручной) - до
автоматизированной, с использованием кинематических и динамических свойств
полезных волн. Площадные 3D работы, сейсмические работы в море. Сейсморазведка
вышла на свои физические возможности.
Раздел 6. Тепловое поле Земли.
Раздел 7. Электрические токи Земли. Использование их в геологии.
Электрические свойства горных пород, Начало применения электроразведки в
геологии.
Раздел 8. Радиоактивные методы. Естественная радиоактивность горных
пород. Способы измерения радиоактивности.
Раздел 9. Геофизические методы исследования скважин. Задачи
Раздел 10. Комплексирование геофизических методов в геологии.
Раздел 11. Примеры применения различных геофизических комплексов для
решения различных геологических и технических задач.
Раздел
12.
Комплексная
автоматическая
интерпретация
данных
геофизических методов при решении геологических и технических и задач.
Компьютерное моделирование залежей по данным ГИС и гидродинамическим
исследованиям
В часы самостоятельных занятий студенты имеют возможность работать с
конспектами лекций, учебниками для текущей подготовки к учебным занятиям, в
геофизических лабораториях ознакомиться с развитием и местом геофизических методов
при решении геологических и технических задач.
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
№
пп.
1
№ раздела
дисциплины
2-3
2
3
4
4-6
Наименования практических занятий
Магнитное поле Земли. Измерение магнитного поля.
Применение магниторазведки для решения конкретных
геологических задач.
Притяжение тел. Закон Ньютона. Гравиразведка.
Решаемые задачи.
Сейсмические методы МОВ и КМПВ. Особенности,
область применения, решаемые задачи.
Трудоемкость
(час.)
2
2
2
5
4
5
6
7
8
10
7
12
Методы
электроразведки.
Область
применения.
Аппаратура.
Радиоактивные
методы.
Ядерно-физические.
Теплофизические методы.
Комбинирование методов геофизики на разной
физической основе.
Автоматическая
обработка
данных
на
ПК.
Математическое моделирование процессов и построение
модели месторождения по комплексу данных геофизики.
2
2
3
4
7. Лабораторные работы
№
пп.
1
№ раздела
дисциплины
2-3
2
3
4
4-6
Наименования практических занятий
Трудоемкость
(час.)
Изучение физических свойств горных пород (плотности,
электрического сопротивления, радиоактивности и т.д.)
Изучение методов электроразведки. Аппаратура.
4
Сейсморазведка на продольных и поперечных волнах.
Аппаратура для работ на суше и на море.
Компьютерная обработка данных геофизики.
4
4
5
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ:
а ) Основная литература:
1. Геофизика: учебник / Под ред. В. К. Хмелевского. – М. : КДУ, 2007. – 320 с.
2. Федынский В. В. Разведочная геофизика: учебное пособие, М. Недра, 2000.
б ) дополнительная литература:
3. Ильина Т.Д. Формирование советской школы разведочной геофизики (1917 – 1941) –
М.: Недра, 1983.
4. Браун Д., Массет А. Недоступная Земля: Пер. с англ. – М.: Мир, 1994,.
5. Логачев А.А., Захаров В.П. Магниторазведка. Изд 4, перераб. и доп. Л.: Недра, 1990.
6.. Сейсмическая стратиграфия, под редакцией Ч.Пейтона. В двух частях. М.,
Мир, 1983.
7. Гурвич И. И. , Боганик Г. Н. Сейсмическая разведка: Учебник для вузов. М.:
Недра, 1990.
8. Синицын А.Я., Козында Ю.О. Ядерногеохимические методы поисков месторождений
твердых полезных ископаемых. Л.: Недра, 1991.
9. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка: в двух томах. М., Мир, 1987.
10. Федынский В.В., Разведочная геофизика, М., Недра, 1964.
11. Бондарев В. И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. В трех книгах.
Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2006.
12. Телегин А. Н. Сейсморазведка методом преломленных волн. – СПБ: Изд-во С.Петерб. Ун-та, 2004.- 187 с.
13. Вахромеев Г. С., Ерофеев Л. Я., Канайкин В. С., Номоконова Г. Г.
Петрофизика: Учебник для вузов. Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1997.
14. Горбачев Ю. И. Геофизические исследования скважин: Учебник для вузов. М.:
Недра, 1990.
15. Молчанов А. А., Лукьянов Э. Е., Рапин В. А, Геофизические исследования
нефтяных горизонтальных скважин: МАНЭБ
6
Рекомендуется использовать измеряемые геофизические поля различных методов и
результаты их геологической интерпретации. Примеры применения геофизики при
решении различных геологических задач.
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Лаборатория геофизических исследований скважин и разведочной геофизической
аппаратуры (ауд.4503), ОБОРУДОВАННАЯ мультимедийным оборудованием И оснащенная
геофизическим оборудованием: сейсморазведочной станцией «ЛакколитХ-М2»,
протонными магнитометрами «МИНИМАГ», «ММПГ-1», элЕКТРОразведочными
станциями «ЭРА-МАХ», «Импульс-Д», геофизическим прибором «ЭРА-ТЕСТ»,
каротажной станцией-подъёмником
« Алмаз» с набором скважинных модулей.
Лаборатория радиометрии, геохимии и петрофизики (ауд.4507), оснащенная следующим
оборудованием: полевой измеритель магнитной восприимчивости ПИМВ, радиометры
СРП-97, георадары «ОКО-2», гамма-спектрометр МКС-АТ6101Д, детектор беттаизлучения МКГБ-01Б Компьютерно-аналитический класс информационного анализа
геофизической информации, оснащенный персональными компьютерами в количестве 12
шт., лазерным принтером HP LaserJet, пакетом обучающих программам (ауд. 4505).
Междисциплинарная лаборатория “Магниторазведки и гравиразведки”, оснащенная
мультимедийным оборудованием (ауд.4509).Для практических работ по сейсморазведке
используется аудитория №4416 межкафедральной лаборатории геофизики, оснащенная
12 компьютерными рабочими местами обработки данных сейсморазведки по программе
ФОКУС.
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ:
По всем лабораторным работам студентам выдаются индивидуальные задания.
Описание и порядок выполнения большинства из них приведены в сборниках
лабораторных работ, подготовленных и изданных в СПГГИ. Имеется электронный макет
учебного пособия. Компьютерные программы по комплексированию методов и
интерпретации на ПК.
Разработчик
Кафедра ГФХМР
профессор
А. А. Молчанов
Эксперты:
_________________
_________________
________________
7