020700.68 «Геология» Магистерская программа «

Приложение №2
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан геологического факультета
_________________ А.С. Борисов
«
» ________ 2011 г.
ПРОГРАММА
вступительного испытания в магистратуру по направлению
020700.68 «Геология»
Магистерская программа «Освоение высоковязкой нефти и природных
битумов»
Утверждена на заседании ученого совета геологического факультета КФУ
24 марта 2011 г., протокол № 10
Часть I. Общая геология
Геология, ее предмет, задачи, разделы и методы. Определение возраста горных пород.
Относительная геохронология. Стратиграфия. Объекты изучения, цели, задачи, разделы.
Закон последовательности напластования Николая Стенона. Геохронологическая и
стратиграфическая
шкалы.
Методы
стратиграфических
исследований
(биостратиграфический и литологический). Абсолютная геохронология и методы ее
восстановления. Фации и фациальный анализ. Связь осадкообразования с окружающей
средой. Основные группы фаций (морские, континентальные, переходные). Объекты
изучения, цели, задачи, методы исследования фациального анализа. Метод актуализма.
Литофациальный анализ. Биофациальный анализ. Понятие о формациях. Типы земной
коры и литосферные плиты. Зоны спрединга и субдукции. Главнейшие структурные
элементы земной коры. Преобразование осадков. Диагенез. Последовательность и
механизм диагенеза. Постдиагенетические изменения осадочных пород. Понятие и
основные факторы катагенеза.
Минералогия и понятие о минерале и минеральном виде. Общие представления о
горных породах. Главнейшие группы горных пород: магматические, метаморфические и
осадочные. Осадочные горные породы. Условия образования. Выветривание, перенос и
отложение продуктов выветривания. Распространение осадочных пород, их фации и
формации. Классификация. Обломочные породы. Размеры и форма обломков, как основа
классификации. Вулканогенно-осадочные породы. Происхождение, распространение,
полезные ископаемые. Глинистые породы. Хемогенные осадочные породы.
Классификация. Карбонатные, кремнистые, кремнисто-железистые, железистые,
галоидные и сульфатные породы. Бокситы и латериты. Происхождение, распространение,
полезные ископаемые. Биогенные осадочные породы. Классификация. Каустобиолиты
(бурые, каменные угли, антрацит, горючие сланцы). Происхождение, распространение,
полезные ископаемые. Экзогенные геологические процессы. Выветривание, геологическая
деятельность ветра, поверхностных и подземных вод, ледников, морей и океанов.
Эндогенные процессы. Тектонические движения. Поднятия и опускания Земной коры.
Эвстатические колебания уровня океана. Понятие магматизма. Эффузивный и
интрузивный магматизм. Магматические горные породы. Классификация магматических
пород. Понятие о метаморфизме и метасоматозе горных пород.
Основная литература
1. Короновский Н.В. Общая геология: Учебник. – М.: 2006. – 560 с
2. Основы геологии: Учебное пособие/ Под ред. Хасанова Р.Р. – Казань, изд-во КГУ, 2000 г.
3. Геология для всех/ Под ред. Р.С.Хисамова – Казань, изд-во «Фэн» АН РТ, 2011.-404 с.
Вопросы к вступительному испытанию
Часть I. Общая геология
1. Строение Земного шара. Фигура Земли, размеры, масса, средняя плотность.
Давление и его изменение с глубиной. Температура Земли, ее изменение с глубин
ой.
2. 2.Строение ядра Земли. Геологические методы познания строения верхней части
земной коры. Упругие свойства и плотность горных пород в земной коре, мантии и
ядре Земли.
3. Минералы. Понятие о минералах. Принципы классификации минералов.
4. Горные породы. Понятие о горных породах и их генетическая классификация.
5. Магматические горные породы, их классификация. Наиболее распространенные
магматические породы - интрузивные и эффузивные, их химический и
минеральный состав, структура, текстура, форма залегания.
6. 6.Осадочные горные породы, их классификация по условиям образования.
7. Возраст земной коры. Геологическая хронология.
8. Относительная геохронология. Методы определения относительного возраста
(последовательности образования) осадочных и магматических горных пород.
9. Абсолютная геохронология. Общая характеристика методов определения абсолютного
возраста горных пород, основанных на явлениях радиоактивного распада.
10. Земная кора. Основные черты современного рельефа земной поверхности, как
отражение строения земной коры. Типы земной коры: континентальный
(материковый), океанический, субконтинентальный, субокеанический.
Расслоенность земной коры.
11. Процессы выветривания. Сущность и направленность процессов выветривания.
Агенты и типы выветривания. Роль органического мира в процессах выветривания.
12. Формирование, строение и мощность кор выветривания в различных
климатических зонах и породах. Древние коры выветривания. полезные
ископаемые, приуроченные к корам выветривания. Главнейшие типы почв и их
зональность.
13. Подземные воды и их геологическая деятельность. Подземные воды как составная
часть гидросферы Земли. Водопроницаемые и водонепроницаемые породы. Типы
подземных вод. Верховодка, грунтовые безнапорные воды, напорные
(артезианские) межпластовые воды. Происхождение подземных вод и формы их
питания. Движения подземных вод в пористых, трещинных и трещинно-карстовых
горных породах.
14. Осадконакопление в морях и океанах. Различные генетические типы осадков.
Терригенные, органогенные, хемогенные, вулканогенные и полигенные (красная
океаническая глина) осадки.Основные механизмы глубоководной седиментации.
Литоральные, неритовые, батиальные и абиссальные типы осадков. Понятие о
фациях и их значение в познании истории геологического развития.
15. Диагенез осадков. Превращение осадков в осадочные горные породы
(литификация). Последиагенетические изменения осадочных горных пород.
Катагенез, метагенез, гипергенез.
16. Тектонические движения земной коры и тектонические деформации (нарушения)
горных пород. Типы тектонических движений земной коры. Вертикальные и
горизонтальные движения, их взаимосвязь. Понятие о механизме деформирования
и разрушения твердых тел, упругость, прочность, пластичность, вязкость,
ползучесть. Напряженное состояние земной коры.
17. Горизонтальное и моноклинальное залегание горных пород. Элементы залегания.
Горный компас.
18. Эффузивный магматизм - вулканизм. Вулканы и их деятельность. Геологическая
обстановка возникновения вулканов. Синвулканические и поствулканические
явления. Географическое и геологическое распределение действующих вулканов.
19. Интрузивный магматизм. Типы интрузивов. Согласные и несогласные интрузии.
Современные взгляды на происхождение батолитов. Мантийные и коровые магмы.
Магматические очаги. Понятие о дифференциации магмы.
20. Взаимодействие интрузивных тел с вмещающими породами. Важнейшие полезные
ископаемые, связанные с различными типами магматических пород. Значение
магматизма в формировании и развитии земной коры.
21. Метаморфизм, основные факторы метаморфизма - высокая температура,
всестороннее (петростатическое) давление и высокое одностороннее (стресс),
химически активные вещества (флюиды и газы). Основные типы метаморфизма.
Роль флюидов при контактовом метаморфизме.
22. Фации регионального метаморфизма и его роль в развитии земной коры.
Импактный метаморфизм. Полезные ископаемые, связанные с метаморфическими
породами и процессами метаморфизма.
23. Теория тектоники литосферных плит. Основные понятия. Литосферная плита,
спрединг, трансформный разлом, субдукция, сейсмофокальные зоны Беньофа.
Связь вулканизма и сейсмичности. Возраст океанического ложа. Движения плит и
их возможный механизм.
24. Развитие и эволюция подвижных поясов литосферных плит. Офиолитовая ассоциация и ее
геологическое истолкование. Процессы аккреции (наращивания) древней
континентальной коры. Понятие о геодинамике и палеотектонических реконструкциях.
Программа вступительного испытания
Часть II (альтернативная). Освоение высоковязкой нефти и природных битумов
Нефть, газ – природные горючие ископаемые; органическое вещество осадочных пород,
условия его накопления и преобразования в диагенезе и катагенезе, состав и физико-химические
свойства нефтей и газов, современные концепции нефтегазообразования, миграция и
аккумуляция
углеводородов,
формирование
залежей,
зональность
процессов
нефтегазообразования, нефтегеологическое районирование, закономерности пространственного
размещения скоплений нефти и газа в земной коре; перспективы развития нефтегазовой геологии
и геохимии.
Природные резервуары, ловушки. Факторы, определяющие внутреннее строение
залежи: понятие и виды геологических границ, геометризация залежи. Фильтрационные
свойства пород; проницаемость фазовая, относительная. Закон Дарси. Виды и типы
коллекторов. Флюиды в пластовых условиях; пластовые воды нефтяных и газовых
месторождений. Термобарические условия и энергетическая характеристика залежей,
продуктивность залежей и скважин; системы разработки месторождений нефти и газа,
геологический контроль за их разработкой, промыслово-геологический анализ разработки,
геологические основы управления процессами разработки, охрана недр и окружающей
среды.
Основные теоретические аспекты и критерии прогноза нефтегазоносности . Основные
этапы поисково-разведочных работ на нефть и газ, теоретические основы прогнозирования
нефтегазоносности недр, региональный, поисковый и разведочный этапы работ; цели, задачи,
объекты исследования; рациональные комплексы методов на каждом из этих этапов и их стадий;
графические документы, составляемые на аждой из стадий посиково-разведочных работ;
особенности поисков и разведки локальных объектов различных генетических типов, пути
повышения геолого-экономической эффективности работ на нефть и газ, комплексирование
методов исследования, позволяющих дать качественную и количественную оценку ресурсам и
запасам углеводородного сырья.
Роль в мировой экономике тяжелых, сверхтяжелых нефтей, природных би-тумов и
битумсодержащих пород. Современные представления об их происхож-дении.
Запасы тяжелых, сверхтяжелых нефтей (ТН и СТН), природных битумов (ПБ) и
битумсодержащих пород (БСП) в мире и в отдельных странах, в т.ч. в России и Татарстане.
Современные гипотезы о происхождении ТН, СТН, ПБ и БСП. Классификация нефтяного сырья по
составу и плотности. Типы ПБ и БСП по содержанию битума и по классам. СТН и ПБ как
дополнительные источники получения топлив, масел, остаточных битумов, металлов и других
ценных компонентов. БСП как самостоятельные полезные ископаемые. Наиболее важные
проблемы охраны окружающей среды, связанные с добычей, транспортировкой и переработкой
ТН, СТН, ПБ и БСП.
Фракционный состав ТН, СТН и ПБ.
Способы разгонки, постепенное и однократное испарение, кривые разгонки ОИ и ИТК.
Лабораторные методы разгонки. Назначение кривых разгонки. Преимущества разгонки по ОИ
Схема разгонки по ОИ в промышленных условиях.
Физические – химические свойства ТН, СТН, ПБ и БСП.
Основные физико-химические свойства (плотность, поверхностное натяжение, давление
насыщенных паров, вязкость, температура застывания, содержание воды и механических
примесей). Стандартные методы определения физико-химических характеристик исходного сырья
и нефтяных фракций.
Элементный, химический, групповой и структурно-групповой составы ТН, СТН, ПБ и БСП.
Методы определения группового углеводородного состава. Химический состав и
распределение групповых углеводородных компонентов по фракциям (алканы, циклоалканы,
арены, непредельные углеводороды, углеводороды смешанного строения). Основные физикохимические свойства групповых углеводородных компонентов. Их влияние на эксплуатационные
характеристики ТН, СТН и ПБ. Гетероатомные соединения (сернистые, кислородные и азотистые).
Нафтеновые кислоты, их состав. Разновидности азотистых соединений. Смолисто-асфаль-теновые
вещества, современные методы их выделения и исследования. Содержание металлов (V, Ni, Mо и
др.). Порфириновые комплексы металлов и определение их концентрации в СТН и ПБ.
Основная литература
1. Химия нефти и газа. Учебное пособие. Под редакцией В.А.Проскурякова и А.Е.Драбкина,
Л., "Химия", 1989.
2. Химия нефти. Под редакцией З.И. Сюняева, Л. , «Химия», 1984.
3. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям. И.Н.Дияров и др.,Л., «Химия», 1990.
4. З.И. Сюняев Нефтяные дисперсные системы. М.: "Химия", 1990
5. Ю.В.Поконова Нефтяные битумы. Санкт-Петербург, 2008 г. 154 С.
6. Еременко Н.А., Чилингар Г.В. Геология нефти и газа на рубеже веков.-М.: Наука,
1996. – 176 с.
7. Алтунина Л.К. Физико-химические основы увеличения нефтеотдачи пластов. Ч.1.
Основные понятия нефтепромыслового дела: Учебн. пособие /Л.К.Алтунина, В.А.
Кувшинов.- Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2001. -98 с.
8. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. Казань, :ФЭН 2000.-224 с
9. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа, Ч. 1. - М.: Химия, 1972.
10. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа, Ч. II - М.: Химия, 1980, 323 с.
11. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Ч. Ш. — М.: Химия» 1978.
12. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. –Уфа: Гилем, 2002.
672 с.
13. Технология переработки нефти. Часть 1. Под редакцией О.Ф.Глаголевой и В.М.Капустина. –
М.: Химия, Колос, 2005. – 400 с.
14. Извлечение природных битумов, сверхтяжелых нефтей и их переработка в синтетическую
нефть. Современные технологии, технико-инвестиционные показатели установок и
перспективные направления развития на мировом рынке. С. Петербург.2007 г.235С.
15. Комплексное освоение природных битумов и высоковязких нефтей. Справочник под. Ред.
В.Е. Алемасова Казань. 1992 г.т 318 С.
16. М.Г.Рудин
и
др.
Карманный
М.:ЦНИИТЭнефтехим. 2004. -336 с.
справочник
нефтепереработчика.
–
Дополнительная литература
1. Гуреев А.А.. Фукс И.Г., Лахши В.Л. Химмотология - М.: Химия, 1985.
2. Сюняев З.И. Нефтяной углерод - М.: Химия, 1989
3. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Справочник под ред. В.М.
Школьникова, М. 1999г.
4. Казакова Л.П., Крейн С.Э. Физико-химические основы производства нефтяных масел. – М.:
Химия. 1978.
ВОПРОСЫ
к вступительному испытанию
Часть II. Освоение высоковязких нефтей и природных битумов
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
Топливно-энергетические ресурсы на рубеже веков.
Состояние и перспективы развития нефтеперерабатывающей промышленности России.
Энергетическая политика России до 2010 года.
Этапы и задачи модернизации нефтеперерабатывающей отрасли.
Увеличение отбора и улучшение качества моторных топлив и других нефтепродуктов.
Современные требования к моторным топливам.
Экологические проблемы. Перспективы развития нефтепереработки в республики Татарстан.
Методы химической переработки нефтяного сырья. Их роль в увеличении ресурсов и
повышения качества моторных топлив.
Особенности технологии (область температур, давлений, использование теплоносителей,
катализаторов, тепловые эффекты, рециркуляция).
Классификация процессов химической переработки нефтяного сырья.
Термические процессы переработки нефтяного сырья. Их назначение.
Роль в увеличении глубины переработки нефти.
Перспективы развития. Термоокислительные процессы (парокислородная газификация,
паровая конверсия, окислительная конденсация).
Технико-экономические показатели процессов.
Термокаталитические процессы.
Основные виды процессов, их роль в современной нефтепереработке.
Качество продуктов. Роль катализаторов. Требования к ним.
Каталитический крекинг. Перспективы развития процесса для переработки остаточного
сырья.
Проблемы, возникающие при
переработке остаточных видов сырья (требования к
катализаторам, пассиваторы, ловушки). Необходимость подготовки сырья к переработке,
основные способы.
Каталитический риформинг бензинов. Назначение, химизм, особенности аппаратурного
оформления.
Гидрогенизационные процессы. Роль в современной нефтепереработке, разновидности
процессов. Их значение для углубления переработки нефти, улучшения качества продуктов,
охраны воздушного бассейна.
Гидрогенизационные процессы – неотъемлемая часть безотходной переработки нефти.
Производство компонентов моторных топлив из газообразного углеводородного сырья
(попутный и нефтезаводские газы).
Производство высокооктановых оксигенатных присадок к бензинам.
Нефтяные битумы – химия, технология и товарные продукты.
Битумы. Классификация битумов. Направление и область применения.
Производство и перспективы применения битумов в РТ. Ассортимент вырабатываемой
битумной продукции.
Состав и свойства битумов: физико-химические свойства битумов, технические
характеристики битумов, связь между составом и свойством битумов, основы получения
битумов с заданными свойствами.
Процессы получения битумов: вакуумная перегонка, схема и режим процесса вакуумной
перегонки, двухступенчатая вакуумная перегонка, перспективы применения вакуумной
перегонки в производстве остаточных битумов.