5.1. Содержание разделов дисциплины

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»
Согласовано
Утверждаю
Руководитель ООП
по специальности 130102
декан ГРФ
проф. А.С. Егоров
Зав. кафедрой
ГФХМР
проф. А.С. Егоров
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Геофизические исследования скважин»
(наименование по рабочему учебному плану)
Специальность: 130102 «Технологии геологической разведки»
Специализации:
«Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных
ископаемых»,
«Сейсморазведка»,
«Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых»
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: очная
Составитель: проф. А.А. Молчанов
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
Составитель:
проф. А.А. Молчанов
Научный редактор:
проф. А.С. Егоров
2
1. Цели и задачи дисциплины:
Целью преподавания дисциплины
«Геофизические исследования скважин»
является формирование у студентов правильного представления о возможностях методов
геофизических исследований скважин и их месте в общем комплексе работ, связанных с
разведкой и разработкой нефтегазовых и других месторождений. Основное внимание при
изучении курса уделяется методам геофизических исследований скважин (ГИС), их
комплексированию, использования данных ГИС в процессе бурения скважин для
оптимизации процесса бурения и прогнозирования продуктивных залежей, после бурения
для выделения продуктивных пластов и оценки их параметров, контроля технического
состояния скважин, применения комплекса ГИС при разработке месторождений и
отработке залежей.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Курс «Геофизические исследования скважин» относится к профессиональному
циклу дисциплин.
Успешное освоение курса основывается на знаниях, полученных при изучении
всех разделов высшей математики, физики, физической химии, общей и структурной
геологии, минералогии, петрофизики, геологии полезных ископаемых, вычислительной
техники и основ методов геофизики и геохимии.
Изучив дисциплину «Геофизические исследования скважин» студент должен не
только приобрести определенную совокупность знаний, но и уметь их использовать при
решении геологических и технических задач при разведке и разработке нефтегазовых,
угольных, рудных и др. месторождений.
Задачи дисциплины - выработать у студентов умение: правильно выбрать комплекс
и технологию проведения ГИС, оценить качество полученных материалов, провести
интерпретацию данных измерений. Он должен знать основы и принципы построения
компьютеризированных информационно-измерительных систем, иметь навыки работы с
аппаратурой, ее метрологическом обеспечении, знать возможности комплексирования
ГИС с наземными методами для решения пространственных задач и моделирования
нефтегазовых и др. месторождений в режиме мониторинга.
Для освоения курса «Геофизические исследования скважин » обучающийся должен
обладать базовыми знаниями по физике и математике, а также практическими навыками в
рамках перечисленных выше дисциплин.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций: ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОК-8, ОК-9, ОК-12, ОК-17, ОК-21, ПК-2, ПК-4, ПК-5,
ПК-6, ПК-7, ПК-8, ПК-21, ПК-23, ПК-24, ПК-25, ПК-26, ПК-27, ПК-29, ПСК-1.1, ПСК-1.2,
ПСК-1.3, ПСК-1.4, ПСК-1.7, ПСК-1.8, ПСК-1.9, ПСК-4.1, ПСК-4.2, ПСК-4.3, ПСК-4.7,
ПСК-4.8, ПСК-4.9, ПСК-5.2, ПСК-5.7, ПСК-5.8, ПСК-5.9, ПСК-5.10.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: электрические, радиоактивные, акустические и другие методы
геофизических и гидродинамических исследований скважин, технологию проведения
скважинных исследований в бурящихся и эксплуатирующихся нефтегазовых, угольных,
рудных, гидрогеологических и др. скважинах.
Уметь: на основе анализа имеющихся геолого-геофизических материалов по
месторождению (объекту разработки) правильно выбрать рациональный комплекс ГИС и
3
соответствующую аппаратуру для литологического расчленения разреза, надежного
выделения продуктивных горизонтов и работающих интервалов в разрезе, проводить
оценку выработки пласта, определить оптимальную технологию повышения нефтеотдачи
пластов и извлекаемых запасов, на основе данных скважинных измерений построить
компьютерные модели разработки залежей.
Владеть: методикой работ на скважинах, интерпретацией данных измерений
различных методов ГИС и работ по освоению скважин, умеет выбрать режим работы
фонтанирующих или оборудованных погружными насосами скважин, решать
пространственные задачи на нефтегазовых месторождениях, подземных хранилищах газа,
месторождениях твердых полезных ископаемых, подземных вод и др.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.
Всего
часов
Вид учебной работы
Семестр
8
9
136
68
68
Лекции
68
34
34
Практические занятия (ПЗ)
0
0
0
Семинары (С)
0
0
0
Лабораторные работы (ЛР)
68
34
34
Самостоятельная работа (всего)
80
22
58
Курсовой проект (работа)
0
0
0
Расчетно-графические работы
0
0
0
Реферат
0
0
0
80
22
58
Экзамен
216
Дифф.
зачет
90
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
В том числе:
Другие виды самостоятельной работы:
Работа с литературой
Вид аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
4
6
126
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п
1
2
3
4
5
Раздел дисциплины
Классификация методов и современная технология
проведения ГИС на разных этапах разведки и разработки
нефтегазовых и др. месторождений
Комплексирование электрических и электромагнитных
методов каротажа, ядерно-физических методов и
акустического каротажа на преломленных и отраженных
волнах. ЯМК и С-О каротаж
Методы контроля технического состояния скважин
различного назначения, многоколонных конструкций,
горизонтальных скважин
Комплексирование методов ГИС. Компьютеризированные
комплексы. Оперативная комплексная автоматическая
обработка данных ГИС
Компьютеризированные комплексы ГИС для контроля за
разработкой нефтегазовых месторождений, мониторинг.
Метрологическое обеспечение ГИС
6
Геофизические технологии исследований наклоннонаправленных и горизонтальных скважин
7
Геофизические исследования горизонтальных скважин ,
геологическая интерпретация
Комплекс ГИС для изучения межскважинного пространства
на нефтегазовых и др. месторождениях
8
9
Комплекс ГИС для изучения межскважинного пространства
при разработке месторождений
Комплекс ГИС для решения инженерно-геологических задач
Определение подсчетных параметров по данным ГИС
Вскрытие пластов различными методами (кумулятивная
перфорация, сверлящая перфорация )
Объемные модели месторождений,
Методы повышения нефтеотдачи пластов
Лекции,
час.
ЛЗ,
час.
4
12
4
4
2
2
2
4
6
2
2
4
3
2
2
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
Раздел 1. Классификация методов ГИС и современные технологии проведения
каротажа на разных этапах проводки, освоения, эксплуатации скважин. Схема
измерения, преобразования, передачи сигналов и регистрации. Прямые и обратные задачи.
Раздел 2. Геолого – технологический контроль в процессе бурения
нефтегазовых скважин. Оптимизация процесса бурения, прогнозирование продуктивных
5
горизонтов. Оснащение станции датчиками для измерения технологических и
геологических параметров.
Раздел 3. Комплексирование электрических и электромагнитных методов
каротажа. Принципы измерения, кажущееся удельное сопротивление горных пород.
Влияние скважины. КС и ПС. Боковое каротажное зондирование. Методы фокусировки
поля (БК, ИК, ЭМК). Комплексирование методов. Комплексирование ядерно-физических
методов. Измерение естественной радиоактивности горных пород. Методы измерений
вызванной (наведенной) радиоактивности со стационарными и импульсными
источниками. Аппаратура ГК, ГКС, ГГК, НГК, ННК, ИННК и др. для решения различных
геологических и технических задач по определения пористости, нефтегазонасыщенности,
эффективной мощности, глинистости и других фильтрационно – емкостных параметров
продуктивных пластов.
Раздел 4. Методы акустического каротажа на преломленных и отраженных волнах.
Регистрация полной волновой картины, применение методов сейсмоакустической
томографии.
Раздел 5. Методы контроля технического состояния скважин, в т.ч.
многоколонных конструкций. Измерение кривизны траектории, температуры, удельного
электрического сопротивления промывочной жидкости, диаметра скважины, наклона
пластов, состояния бурового инструмента, обсадной колонны и качества цементажа,
дефектоскопия, ликвидация аварийных ситуаций, вскрытие продуктивных пластов и их
освоение.
Раздел 6. Комплексирование методов ГИС, оперативная интерпретация
данных на ПК. Комплексные и комбинированные приборы. Технология проведения
измерений. Увязка данных измерений по глубине. Интерпретация данных комплексных
измерений
(литологическое расчленение
геологического разреза, выделение
продуктивных пластов, оценка подсчетных параметров и др.)
Раздел 7. Аппаратура и оборудование ГИС. Компьютизированные комплексы
ГИС для контроля за разработкой месторождений нефти и газа. Принципы построения,
комплексные и комбинированные приборы, спускоподъемное оборудование,
компьютеризированные станции. Выделение работающих интервалов, определение
состава добываемой жидкости, применение методов интенсификации режима работы
скважин и месторождений, моделирование месторождений в процессе разработки.
Раздел 8. Метрологическое обеспечение ГИС: электрических измерений,
радиоактивного каротажа, геометрических и угловых параметров и др. Системы
калибровки, поверки.
Раздел 9. Геофизические технологии исследований наклонно-направленных
скважин. Технологии проведения исследований. Особенности интерпретации данных
ГИС.
Раздел 10. Геофизические исследования нефтяных горизонтальных скважин.
Измерительные комплексы, особенности измерений, интерпретация.
Автономные
системы «Горизонт» и др. Особенности интерпретации.
Раздел
11. Комплексирование
ГИС
с
наземными
измерениями
(сейсморазведкой, электроразведкой и др.) Построение объемных моделей
месторождений углеводородов, ПХГ. Комплекс ГИС для изучения межскважинного
пространства. Геофизический мониторинг. Сейсмоакустическое просвечивание и
вертикальное сейсмическое профилирование. Применение томографии.
Раздел 12. Методы интенсификации режима работы скважин и
месторождений. Свабирование, термохимические, акустические, плазменно– импульсные
и др. методы воздействия на призабойную зону и на пласт в целом.
6
№
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
№
п\п
1
2
3
№ раздела
дисциплины
2
4
6
4
7
5
8
Наименование лабораторных занятий
Оперативная интерпретация данных ГИС
Изучение компьютеризированной станции ГИС
Изучение технологии исследований наклонно-направленных
скважин
Изучение технологии проведения и особенности интерпретации
горизонтальных нефтегазовых скважин
Комплекс ГИС для изучения межскважинного пространства,
геофизический мониторинг.
№ Наименование
п/п обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
1 Компьютерные
технологии
2 Современные
алгоритмы обработки
данных
сейсморазведки
3 Современные
геофизические
информационные
системы
4 Интерпретация
гравитационных и
магнитных аномалий
5 Технологии
интерпретации
сейсмических данных
6
Комплексная
интерпретация геофизических данных
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
7
9
6. Лабораторный практикум
1
№ раздела
дисциплин
ы
2
Изучение скважинных модулей, их калибровка
Трудоемкост
ь
(час)
2
2
4
Изучение компьютеризированной станции ГИС
3
3
6
4
4
7
Изучение технологии исследований наклоннонаправленных скважин
Изучение технологии проведения и особенности
интерпретации горизонтальных нефтегазовых скважин
5
8
Обработка данных комплекса измерений по программе «
ПРАЙМ »
4
№
п\п
Наименование лабораторных работ
4
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрены.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Стрельченко В. В. Геофизические исследования скважин: Учебник для ВУЗов, М.: ООО « Недра – Бизнесс-центр». – 2008. – 551с.
2. Сковородников И.Г.,
Геофизические
исследования
скважин,
УГГУ,
Екатеринбург, 2005.
3.Геофизика: учебник /Под ред. В. К. Хмелевского. – М. : КДУ, 2007. – 320 с.
б) дополнительная литература
1. Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин, под ред. Л.И.
Запорожца, М., Недра, 1981
2. Резванов Р.А. Радиоактивные и другие неэлектрические методы исследования
скважин, М., Недра,1982
3. Горбачев Ю.И. Геофизические исследования скважин. Учебник. М., Недра, 1990
4. Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика, под ред.
В.М. Запорожца, М., Недра,1983.
5. Аппаратура и оборудование для исследований нефтяных и газовых скважин.
Справочник, А.А. Молчанов и др. М., Недра,1987.
6. Блюменцев А.М., Калистратов Г.А., Лобанков В.М. Метрологическое
обеспечение геофизических исследований скважин, М., Недра, 1991.
в) программное обеспечение: Microsoft “Excel”, “COSCAD-3D”, GS “Surfer”, “MathCad”.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лекционные занятия проводятся в специализированных аудиториях, оснащенных
мультимедийными
проекторами
и
комплектом
аппаратуры,
позволяющей
демонстрировать текстовые и графические материалы в проходящем и отраженном свете
(ауд. 4509 и 4503).
8
Лабораторные занятия проводятся в специализированной лаборатории
геофизических исследований скважин и разведочной геофизической аппаратуры (ауд.
4503), оборудованной геофизическими приборами:
- регистратор учебный «Карат»,
- рабочее место оператора ГИС,
- инклинометр малогабаритный МИР-36,
- каверномер скважинный малогабаритный,
- лабораторный резистивиметр,
- термометр скважинный лабораторный,
- каротажная станция-подъёмник «Алмаз» на базе автомобиля «Газель»,
а также:
- междисциплинарная лаборатория магниторазведки и гравиразведки (ауд. 4509),
- компьютерно-аналитический класс (ауд. 4505) обработки геофизической
информации, оснащенный обучающими программами «ПРАЙМ» и « ГИНТЕЛ»
и выходом в Интернет.
Разработчик:
Профессор кафедры ГФХМР
А. А.Молчанов
9