05.06.01 РПУД Нефтяная геофизика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
НАЗВАНИЕ ШКОЛЫ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
«Нефтяная геофизика»
Направление подготовки – 05.06.01 Науки о Земле
Профиль – Геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых
Форма подготовки очная
Инженерная школа
Кафедра Геологии, геофизики и геоэкологии
курс 2 семестр 3
лекции 18 час. / 0,5 з.е.
практические занятия 18 час. / 0,5 з.е.
лабораторные работы 0 час. / 0 з.е.
всего часов аудиторной нагрузки 36 (час.) / 1,0 з.е.
самостоятельная работа 135 (час.) /3,75 з.е.
контрольные работы (0)
курсовая работа / курсовой проект - не предусмотрено учебным планом
зачет - не предусмотрено учебным планом
экзамен 3 семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования (уровень подготовки кадров высшей
квалификации), утвержденного приказом министерства образования и науки РФ от 30 июля 2014
г. № 870
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры геологии, геофизики и геоэкологии,
протокол № 7 от «20» января 2015 г.
Заведующий кафедрой: А.В. Зиньков
Составитель: док. техн. наук, профессор, профессор кафедры геологии, геофизики и геоэкологии
Н.Г. Шкабарня
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
АННОТАЦИЯ
Дисциплина «Нефтяная геофизика» предназначена для аспирантов,
обучающихся по образовательной программе «Геофизика, геофизические
методы поисков полезных ископаемых» и входит в базовую часть учебного
плана.
При
разработке
рабочей
программы
учебной
дисциплины
использованы Федеральный государственный образовательный стандарт
высшего образования (уровень подготовки кадров высшей квалификации) по
направлению подготовки 05.06.01 «Науки о земле», учебный план
подготовки аспирантов по профилю «Геофизика, геофизические методы
поисков полезных ископаемых»
Целями
освоения
дисциплины
«Нефтяная
геофизика»
является
изучение геологического обоснования и методологии применения методов
геофизики на разных стадиях исследования нефтегазоносных провинций.
Задачи:
 Познакомить аспирантов с необходимостью изучения дисциплины и
назначением геофизических методов в нефтяной промышленности;
 Рассмотреть петрофизические основы нефтяной геофизики, модели
нефтегазовых месторождений;
 Изучить
особенности
региональных
исследований,
применяемые
комплекса методов, задачи и результаты этой стадии;
 Изучить особенности поисков нефтегазовых структур, рассмотреть
методики выявления платформенных структур, соляных куполов и
неантиклинальных ловушек; основные комплексы методов, задачи и
результаты;
 Рассмотреть этап подготовки структур к бурению, особенности комплекса
методов, задачи и результаты;
 Рассмотреть особенности прямых поисков залежей нефти, комплексы
геофизических методов, задачи и результаты;
 Рассмотреть нефтегазоносность территории Дальнего Востока, основные
осадочные бассейны, перспективы исследований;
 Освоить навыки самостоятельной работы по изучению различных
источников, связанных с рассматриваемой тематикой.
Интерактивные формы обучения составляют 14 часов и включают в
себя
«лекции-визуализации»
и
практики
в
форме
«дискуссии
по
поставленным проблемным вопросам».
Компетенции выпускника, формируемые в результате изучения
дисциплины.
Общепрофессиональные компетенции:
- способность
самостоятельно
осуществлять
научно-
исследовательскую деятельность в соответствующей профессиональной
области
с
использованием
современных
методов
исследования
и
информационно-коммуникационных технологий (ОПК-1).
Профессиональные компетенции:
- готовность использовать на практике знания по нефтяной геофизике
при поиске нефтяных и газовых месторождений, применять новые методы и
методики полевых работ, обрабатывать данные полевых наблюдений,
проводить их интерпретацию, обобщать полученные результаты после
интерпретации
материалов,
формулировать
выводы
и
практические
рекомендации по совершенствованию проводимых исследований (ПК-3);
- способность
владеть
междисциплинарным
подходом,
как
методологической основой геолого-геофизических исследований, владеть
теоретическими
современных
и
методологическими
геофизических
основами
технологий
при
комплексирования
поиске
и
разведке
месторождений полезных ископаемых и при решении задач инженерной
геологии,
гидрогеологии
и
геоэкологии
с
учетом
региональных
геологических особенностей Дальнего Востока. Готовность представлять
результаты
теоретических,
методических
и
экспериментальных
исследований в форме научно-исследовательских отчетов, рефератов, статей
в научно-технические журналы и докладов на конференциях и для
публичных обсуждений (ПК-6).
Требования к уровню усвоения содержания дисциплины.
Аспиранты должны приобрести следующие знания и умения:
Знать:
- основные тенденции развития теоретических и экспериментальных
исследований в соответствующей области науки;
- методологию геофизических работ при поисках нефтяных и газовых
месторождений, критического анализа и оценки современных научных
достижений данной области исследований;
- методологические
основы
комплексирования
современных
геофизических технологий, методы научного поиска информации о геологогеофизических характеристиках исследуемой территории, критического
анализа и оценки современных научных достижений, а также методы
генерирования новых идей при решении исследовательских и практических
задач, в том числе в междисциплинарных областях.
Уметь:
- определять цели исследований, ставить задачи и проводить научные
эксперименты в исследуемой области;
- применять новые методы и методики полевых нефтегазопоисковых
работ,
обрабатывать
данные
полевых
наблюдений,
проводить
их
интерпретацию, обобщать полученные результаты после интерпретации
материалов, формулировать выводы и практические рекомендации по
совершенствованию проводимых исследований;
- прогнозировать геолого-геофизические, инженерно-геологические и
гидрогеологические условия и параметры исследуемых территорий Дальнего
Востока, оценивать точность и достоверность прогноза, осуществлять
геолого-геофизический
мониторинг природно-технических
объектов
и
геологической среды при разработке полезных ископаемых.
I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
(18 час.)
Занятия проводятся с использованием метода интерактивного
обучения – «Лекция-визуализация» (6 час.). Содержание лекций
представляется как демонстрационный материал (структурные и
функциональные схемы, графики, таблицы), который дополняет словесную
информацию и/или выступает ее носителем.
Модуль I. Введение в дисциплину и физико-геологическое обоснование
применения геофизических методов (6 час.).
Тема 1. Общие сведения о значимости нефтяной промышленности и
роль геофизических методов (2 час.).
Сведения
энергетического
о
значении
потенциала.
промышленности.
нефти
и
газа.
Экологические
Назначение
геофизических
Структура
мирового
проблемы
нефтяной
методов.
Объекты
геофизического изучения. Актуальность дисциплины «Нефтяная геофизика».
Тема 2. Физико-геологическое
обоснование
применения
геофизических методов (4 час.).
Химические и
физические свойства углеводородов. Плотность,
вязкость, удельное электрическое сопротивление, скорость сейсмических
волн, природные газы и их свойства. Растворимость газов в нефти.
Пластовые воды и их физические свойства. Генезис углеводородов.
Модуль II.
Особенности
физико-геологических
моделей
нефтяных
объектов и основы применения геофизических методов (12 час.).
Тема 1. Геологические объекты в нефтегазоносных регионах и физикогеологические модели (4 час.).
Сведения о платформах, структурах первого порядка (синеклизы),
второго (впадины и своды), третьего (депрессии и валы), четвёртого (купола,
брахиоантиклинали), структуры неантиклинального типа, нефтяные залежи.
Геофизические характеристики структур. Модели: физико-геологическая,
геологическая и петрофизическая. Модели физических полей.
Тема 2. Горные породы – вместилища углеводородов (4 час.).
Коллекторы и их свойства. Пластовые, массивные и литологически
ограниченные
резервуары.
Характеристики
резервуаров.
Ловушки
углеводородов: структурные, стратиграфические, литологические. Модели
залежей и условия миграции углеводородов.
Тема 3. Физические свойств залежей нефти, газа и вмещающих пород,
основы применения методов (4 час.).
Особенности строения залежей нефти и газа. Характеристики залежей:
пластовых, экранированных, массивных и неправильной формы. Физические
основы применения геофизических методов. Свойства залежей нефти, газа и
вмещающих пород. Свойства песчано-алевролитовых (терригенных) и
карбонатных (трещинные известняки и доломиты) коллекторов нефти и газа.
Физические свойства элементов физико-геологической модели нефтегазовой
структуры.
II. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Практические занятия (18 час.)
Занятия проводятся с использованием метода интерактивного
обучения - «Дискуссия по поставленным проблемным вопросам» (8 час.).
Цель: найти «правильное» решение, основанное на своем персональном
опыте и опыте своего коллеги. Происходит всестороннее обсуждение,
формируется оценочное суждение по предлагаемой позиции и сравнивается с
предлагаемыми позициями других сторон. На основном этапе
формулируется общее мнение, выражающее совместную позицию по
творческому заданию. Выполняется задание. Оценивается достоверность и
эффективность выбранных путей решения.
Занятие 1. Сущность геофизических методов, объекты изучения и
задачи (2 час.).
1.
Сущность основных геофизических методов, теоретические
основы, методические особенности и возможности каждого метода.
2.
Объекты изучения: горные породы, геологические разрезы,
структуры, осадочные бассейны, фундамент.
3.
Задачи геофизических методов: изучение земной коры и её
элементов по физическим свойствам горных пород.
Занятие 2. Структуры Земли и краткие сведения о нефтедобыче (2
час.).
1.
Структуры Земли и состав геосферы. Земная кора, континенты,
океаны, строение Земной коры.
2.
Горные породы, осадочный чехол, платформы, складчатые
области, размещение месторождений нефти и газа.
3.
Сведения из истории добычи нефти и газа, добычи нефти в
России.
Занятие 3. Стадии геолого-геофизических работ, региональные
исследования (2 час.).
1.
Этапы,
стадии
масштабы
геолого-геофизических
работ.
Основные положения.
2.
Региональные исследования, цель работ, задачи.
3.
Применяемые
комплексы
геофизических
методов
при
исследованиях М 1:1000000 – 1:500000 и М 1:200000.
Занятие 4. Поиск нефтегазовых объектов (3 час.).
1.
Стадии поисков: выявление и подготовка объектов к поисковому
бурению, поиски месторождений и залежей.
2.
Выявление нефтегазовых объектов, основные задачи, физико-
геологические основы, методики работ, комплекс методов.
3.
Основные результаты работ на стадии выявления объектов,
геолого-геофизические разрезы.
4.
Поиски месторождений и залежей, задачи, петрофизические
модели, комплексы геодинамических методов.
5.
Подготовка структур к глубинному бурению. Задачи, основные
геофизические методы, результаты работ.
Занятие 5. Прямые поиски залежей нефти и газа (3 час.).
1.
Задачи прямых поисков, поиски в полых структурах и
ловушках неантиклинального типа.
2.
Особенности петрофизической модели – основы прямых
поисков, модели геофизических полей.
3.
Комплекс геофизических методов, результаты исследований,
примеры применения.
Занятие 6. Разведка месторождений нефти и газа (3 час.).
1.
Цель и задачи разведки месторождений.
2.
Наземные геофизические исследования, комплекс методов,
результаты работ.
3.
Геофизические
исследования
скважин,
задачи,
способы
выделения коллекторов, результаты.
Занятие 7. Нефтегазоносность территории Дальнего Востока (3 час.).
1.
Характеристика осадочных бассейнов Дальнего Востока.
2.
Основные осадочные впадины Приморья.
3.
Осадочные
бассейны
Приморского
края,
перспективы
обнаружения месторождений нефти и газа.
III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Контрольные вопросы по дисциплине
Для оценки остаточных знаний аспиранту предлагается следующий
комплекс вопросов. Опрос проводится в конце лекций и практических
занятий. Эти же вопросы используются и на экзамене.
1.
Основные объекты геофизического изучения в нефтегазоносных
провинциях;
2.
петрофизические основы нефти и вмещающих пород;
3.
основные элементы модели нефтегазоносной структуры;
4.
группы коллекторов на месторождениях;
5.
сущность эпигенетических процессов над нефтяной записью;
6.
задачи региональных исследований и комплекс геофизических
методов;
7.
стадии поисковых работ;
8.
задачи первой стадии поисковых работ и комплекс геофизических
методов;
9.
задачи геофизических методов при исследовании солянокупольных
районов;
10.
особенности исследования платформенных территорий и модели
месторождений;
11.
характеристики антиклинальных структур на примере ЗападноСибирской плиты;
12.
геологическая модель неантиклинальных ловушек и особенности их
излучения;
13.
задачи геофизических методов при поиске неантиклинальных
ловушек;
14.
задачи подготовки структур к глубокому бурению и экономике
геофизических методов;
15.
задачи
прямых
поисков
ловушек
нефти
и
газа,
комплекс
геофизических методов;
16.
задачи разведки месторождений и комплекс наземных методов;
17.
задачи геофизических исследований скважин при разведке;
18.
особенности оценки коллекторских свойств пласта и комплекс
геофизических методов;
19.
основные осадочные бассейны Приморского и Хабаровского краев,
перспективные в нефтегазоносном отношении;
20.
основные нефтегазоносные бассейны КНР, Сахалина и Японии;
21.
возможности методов электроразведки при решении экологических
задач при добыче транспортировке нефти;
22.
возможности
малоглубинной
сейсморазведки
при
решении
гравиразведки
при
решении
экологических задач;
23.
возможности
магниторазведки,
экологических задач;
24.
возможности георадиолокации метода при решении геотехнических
задач;
25.
особенности геофизических работ при обследовании нефтепроводов;
26.
изучение аномальных геологических процессов на территории
линейных производственно-диспетчерских станций;
27.
исследование загрязнения грунтов нефтепродуктами с помощью
геофизических методов;
28.
особенности исследования грунтов в основании резервуаров на
нефтеперекачивающих станциях.
Дополнительные вопросы
1. Что является объектами поисков и разведки методами нефтяной
геофизики, и какой метод является основным?
2. На каких глубинах располагаются объекты поисков, и какие структурные
этажи (по возрасту) изучаются?
3. Каков химический состав нефти и основные физические свойства нефти?
4. Какова плотность древних нефтей по отношению к молодым?
5. Назовите состав природных газов и какая относительная плотность
метана (для сухого воздуха).
6. Назовите типы пластовых вод нефтяных и газовых месторождений и
основные физические свойства этих вод.
7. Какие факторы определяют физические свойства залежей нефти и газа?
8. Назовите основные элементы нефтегазовой структуры (можно нарисовать
модель структуры).
9. Назовите группы коллекторов и каково среднее значение пористости этих
групп.
10. Дайте характеристику эпигенетическим процессам над залежами нефти.
11. Каковы соотношения плотности вмещающих пород и залежи, а также
удельного электрического сопротивления залежи и водоносных горизонтов?
12. С чем связано повышение поляризационности над залежью?
13. Охарактеризуйте свойства запечатывающего слоя, глинистой покрышки,
зона разуплотнения, восстановления и окисления.
14. Каковы свойства фундамента и субвертикальной зоны в краевых частях
нефтегазовой структуры?
15. Назовите задачи региональных исследований масштаба 1:1000 000 – 1:
500 000 и применяемый комплекс геофизических методов.
16. Назовите задачи исследований масштаба 1:200 000 и
применяемый
комплекс геофизических методов.
17. Какие задачи на региональном этапе решают методы магниторазведки,
гравиметрии, сейсморазведки и электроразведки?
18. Назовите задачи первой стадии поисковых работ.
19. Охарактеризуйте
физико-геологические
основы
применения
геофизических методов на этапе поисковых работ.
20. Назовите задачи сейсморазведки на этапе поисков нефтегазовых
структур.
21. Назовите задачи электроразведки на этапе поисков нефтегазовых
структур.
22. Назовите задачи магниторазведки и гравиразведки на этапе поисковых
нефтегазовых структур.
23. Дайте
характеристику
петрофизическим свойствам.
солянокупольным
структурам,
моделям
и
24. Какие
геофизические
методы
применяются
для
выделения
солянокупольных структур и дайте обоснования для их применения?
25. Охарактеризуйте геологическую модель платформенных нефтегазовых
структур на примере Западно-Сибирской плиты.
26. Какие геофизические методы применяются для поисков платформенных
структур на территории Западно-Сибирской плиты?
27. Дайте характеристику геологической модели и физическим свойствам
неантиклинальных ловушек нефти и газа.
28. Какие методы применяются для поиска неантиклинальных ловушек?
29. Назовите задачи подготовки структур к глубокому бурению и комплекс
геофизических методов при подготовке структур.
30. Дайте характеристику геологической модели для прямых поисков
ловушек углеводородов и назовите задачи прямых поисков.
IV. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
Не предусмотрено учебным планом
V.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1.
В. А. Богословский, Ю. И. Горбачев, А. Д. Жигалин и др.
Геофизика: учебник для вузов / под ред. В. К. Хмелевского, 4-е изд. – М.: издво МГУ, 2014. 319 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:734685&theme=FEFU , http://inifb.dvgu.ru/scripts/refget.php?ref=/000/016.iso
2.
С.В. Гольдин. Теория интерпретации в сейсморазведке и
сейсмологии: избранные труды / науч. ред. М. И. Эпов. – Новосибирск: Издво Института нефтегазовой геологии и геофизики, 2011. 357 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:662762&theme=FEFU
3.
Г.Л. Кириллова, В. В. Крапивенцева, В. Ю. Забродин и др.
Буреинский осадочный бассейн: геолого-геофизическая характеристика,
геодинамика, топливно-энергетические ресурсы / ИТиГ ДВО РАН –
Владивосток: Дальнаука 2012. 358 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:742748&theme=FEFU
4.
Е.А. Козлов. Модели среды в разведочной сейсмологии. – Тверь:
ГЕРС, 2006. 480 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:259604&theme=FEFU
5.
Б.Л. Столов. Обеспечение и оценка качества геофизических работ:
методические указания – Владивосток: Изд-во Дальневосточного
технического университета, 2007. 47 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:386848&theme=FEFU
6.
Столов Б.Л. Теоретические и методические основы
комплексирования геофизических методов: учеб пособие. – Владивосток:
ДВГТУ, 2006. – 215 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:393023&theme=FEFU
7.
В. С. Шеин, В. А. Игнатова Геодинамика и перспективы
нефтегазоносности осадочных бассейнов Дальнего Востока. – М.: ВНИГНИ,
2007. 289 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:266462&theme=FEFU
8.
Н. Г. Шкабарня, С. В. Горчакова. Нефтяная геофизика: учебное
пособие для вузов – Владивосток: Изд-во Дальневосточного технического
университета, 2008. 116 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:380786&theme=FEFU
9.
Н. Г. Шкабарня, Г. Н. Шкабарня. Геофизические методы при
инженерно-геологических исследованиях на трассах нефтегазопроводов:
учебное пособие для вузов – Владивосток: Изд-во Дальневосточного
технического университета, 2008. 172 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:380782&theme=FEFU
Дополнительная литература
1. Сейсморазведка. Справочник геофизика. В двух книгах. Изд. 2, перераб. и
доп. /Под ред. Номоконова В.П. – М.: Недра, 1990. -336 с. -400 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:409375&theme=FEFU
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:679202&theme=FEFU
2. Интерпретация данных сейсморазведки: справочник / под ред. О.А.
Потапова – М.: Недра, 1990. 448 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:678763&theme=FEFU
3. О.А. Потапов. Технология полевых сейсморазведочных работ – М.: Недра,
1987. 309 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:55079&theme=FEFU
4. Гравиразведка. Справочник геофизика. /Под редакцией Е. А. Мудрецовой,
К. Е. Веселова. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1990. 607 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:409373&theme=FEFU
5. Ю.И. Горбачев. Геофизические исследования скважин / под ред. Е. В.
Каруса – М.Недра, 1990. 398 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:682952&theme=FEFU
6. Геофизические методы исследования: учебник / под ред. В.К. Хмелевского
– М.: Недра, 1988. 397 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:666952&theme=FEFU