РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им.
Сибирского отделения Российской академии наук
(ИНГГ СО РАН)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОД. А.05 Методы геофизических исследований скважин
основной образовательной программы послевузовского профессионального образования
(аспирантура)
по специальности
25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
Новосибирск 2013
Программа составлена в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:
1. Федеральные государственные требования к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура) – приказ Минобрнауки России .
2. Паспорт научной специальности 25.00.10 – «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», разработанный экспертами ВАК Минобрнауки России в рамках Номенклатуры специальностей научных работников, утверждённой приказом Минобрнауки России от 01.01.2001 г. № 59.
3. Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 25.00.10 – «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», утверждённая приказом Минобрнауки России «Об утверждении программ кандидатских экзаменов».
Составители рабочей программы:
Профессор, д. т.н.
Доцент, к. ф.-м. н.
Ответственный за специальность
д. т.н.
ПРИНЯТО
Учёным советом ИНГГ СО РАН
Протокол № 6 от 01.01.2001
1. Цели и задачи освоения дисциплины
Цель курса – углубленное изучение физических основ методов, широко использующихся для исследования скважин, бурящихся на нефть и газ, а также методов и способов интерпретации данных ГИС и современного программного обеспечения.
Задачи курса - дать базовые понятия о геологических объектах исследования, вскрытых глубокими скважинами, и спектре физических полей, используемых для изучения горных пород в разрезе скважин, несущих информацию о геологическом разрезе и его петрофизических свойствах.
2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)
Дисциплина «Методы геофизических исследований скважин» является частью образовательной программы подготовки аспирантов по специальности 25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых».
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для успешного освоения дисциплины:
• базовые знания по теории геофизических полей;
• базовые навыки по интерпретации геофизических полей в скважинах.
С другими частями образовательной программы соотносится следующим образом:
Дисциплины, предшествующие по учебному плану:
• ОД. А.07 Физика Земли и геодинамика
Разделы, последующие по учебному плану:
• НИР. А.00, Научно-исследовательская работа и выполнение диссертации на соискание ученой степени кандидата наук.
• ПД. А.00, Подготовка к защите диссертации на соискание ученой степени кандидата наук.
Дисциплина является дисциплиной по выбору аспиранта. Преподается на втором курсе.
3. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
Общекультурные компетенции:
ОК-2 | способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности; |
ОК-6 | способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности; |
Профессиональные компетенции:
ПК-15 | способен использовать профильно-специализированные знания в области геологии, геофизики, геохимии, гидрогеологии и инженерной геологии, геологии и геохимии горючих ископаемых, экологической геологии для решения научных и практических задач (в соответствии с профилем подготовки) |
ПК-17 | способен использовать профильно-специализированные информационные технологии для решения геологических, геофизических, геохимических, гидрогеологических, нефтегазовых и эколого-геологических задач (в соответствии с профилем подготовки) |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
· Физические основы методов ГИС.
· Методики и способы интерпретации данных ГИС.
Уметь:
· Проводить стандартную обработку и интерпретацию данных ГИС.
· Получать оценки фильтрационно-ёмкостных характеристик коллекторов на основе интерпретации комплекса ГИС.
· Использовать современные программные средства интерпретации ГИС.
· Оформлять результаты своей исследовательской деятельности в форме научного отчета.
Владеть:
· Навыками работы в пакете обработки и интерпретации данных ГИС Geooffice Solver.
· Навыками работы в пакете обработки и интерпретации данных скважинной геоэлектрики МФС ВИКИЗ, EMF Pro.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часа
Форма итоговой аттестации - зачет
Вид учебной работы | Объём часов / зачетных единиц |
Всего | 144/4 |
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) | 72/2 |
в том числе: | - |
лекции | 36/1 |
семинары | |
практические занятия | 36/1 |
Самостоятельная работа аспиранта (всего) | 72/2 |
Вид контроля по дисциплине: Промежуточная контрольная работа Курсовая работа Итоговая контрольная работа |
5. Разделы дисциплины и виды занятий
№ | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. | Лаб. | Семин | Сам. раб. | Всего |
п/п | |||||||
1. | Введение в геофизические исследования скважин | 4 | 2 | 6 | |||
2. | Физические основы электрических методов | 4 | 3 | 7 | |||
3. | Методы низкочастотного индукционного и высокочастотного электромагнитного каротажа | 4 | 2 | 3 | 9 | ||
4. | Интерпретация данных электрических и электромагнитных зондирований в скважинах | 4 | 6 | 2 | 12 | ||
5. | Физические основы радиоактивных методов | 4 | 2 | 3 | 9 | ||
6. | Физические основы акустических методов ГИС, другие методы | 4 | 2 | 3 | 9 | ||
7. | Методы выделения коллекторов, определения глинистости и литологического состава. Петрофизические зависимости. | 4 | 6 | 2 | 12 | ||
8. | Методы определения коэффициентов пористости и проницаемости | 4 | 6 | 2 | 12 | ||
9. | Методы определения характера насыщения и коэффициентов нефтегазонасыщенности | 4 | 6 | 2 | 12 | ||
10. | Курсовая работа и написание научного отчета | 6 | 50 | 56 |
6. Содержание дисциплины:
№ | Наименование раздела | Содержание раздела |
п/п | дисциплины | |
1 | Введение в геофизические исследования скважин | Задачи ГИС. Классификация методов ГИС. Типичные модели каротажа для пластов-коллекторов. Технологии проведения ГИС. Общие требования к технологиям ГИС. Комплексы ГИС. |
2 | Физические основы электрических методов | Электрическое сопротивление горных пород. Основные факторы, влияющие на удельное сопротивление горных пород. Физические основы методов электрокаротажа. Кажущееся удельное электрическое сопротивление. Геологические задачи, решаемые методами электрокаротажа. Каротажные зонды. Боковое каротажное зондирование. Формы кривых кажущегося сопротивления при измерениях потенциал-зондами и градиент-зондами. Каротаж сопротивления микрозондами. Боковой каротаж. Метод потенциала собственной поляризации. |
3 | Методы низкочастотного индукционного и высокочастотного электромагнитного каротажа | Законы электромагнетизма. Индукция. Волновые процессы. Индукционный каротаж. Основные допущения. Токи проводимости и смещения – квазистационарный режим. Скин-эффект и глубинность. Дипольное приближение. Высокочастотные индукционные каротажные изопараметрические зондирования (ВИКИЗ). Измеряемые характеристики электромагнитного поля. Характеристики пространственного разрешения и их обеспечение. Диаграммы каротажа ВИКИЗ в вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважинах. |
4 | Интерпретация данных электрических и электромагнитных зондирований в скважинах | Базовые геоэлектрические модели, радиальное распределение УЭС в пласте в зависимости от характера насыщения. Прямая и обратная задачи скважинных электрических и электромагнитных зондирований. Практические занятия по количественной интерпретации электромагнитных каротажных зондирований в системах МФС ВИКИЗ и EMF Pro. |
5 | Физические основы радиоактивных методов | Радиоактивность осадочных горных пород. Взаимодействие гамма-квантов, нейтронов с веществом. Классификация радиоактивных методов. Физические основы методов естественного радиоактивного поля. Каротаж естественной радиоактивности горных пород по гамма-активности. Физические основы методов ГК, ГКС, ГГКП, НК, ИНК и С/О каротажа. |
6 | Физические основы акустических методов ГИС, другие методы | Физические основы методов акустического каротажа. Распространение упругих волн в скважине. Решаемые геологические задачи. Каротажные зонды. Акустический каротаж по скорости и затуханию. Диаграммы акустического каротажа и их интерпретация. Термометрия. Кавернометрия. |
7 | Методы выделения коллекторов, определения глинистости и литологического состава. Петрофизические зависимости. | Методы выделения коллекторов по качественным, количественным, прямым и косвенным признакам. Определение глинистости и литологического состава по отдельным методам ГИС и по их комплексу. Петрофизические зависимости «керн-керн», «керн-ГИС». Практические занятия: На основе данных петрофизических исследований керна, определить граничное значение коэффициента пористости, пользуясь полученным значением выделить в разрезе коллектора. |
8 | Методы определения коэффициентов пористости и проницаемости | Определение коэффициентов пористости по данным АК, НК, ГГКП, ПС, ЭК и по комплексу ГИС. Методы определения коэффициентов проницаемости по керну, по испытаниям пластов, по ГИС и на основе петрофизических зависимостей. Практические занятия: На основе данных петрофизических исследований керна построить зависимости коэффициента пористости от геофизических характеристик, определить наиболее достоверную зависимость и рассчитать по ней значения коэффициента пористости. |
9 | Методы определения характера насыщения и коэффициентов нефтегазонасыщенности | Определение типа насыщения, коэффициента нефтегазонасыщенности по данным ЭК, других методов ГИС, комплекса ГИС. Практические занятия: На основе данных петрофизических исследований керна построить зависимости коэффициента насыщения от удельного электрического сопротивления пласта, пользуясь полученной зависимостью рассчитать коэффициенты насыщения, пользуясь коэффициентами насыщения и критическими водонасыщенностями определить положение зон притока в разрезе, указать глубины водо-нефтяных контактов. |
10 | Написание научных отчетов | Практические занятия. Основные правила проведения научных исследований. Основные правила написания и оформления отчетов. |
7. Самостоятельная работа аспирантов
Используются виды самостоятельной работы аспиранта: в читальном зале библиотеки, в учебных кабинетах, на рабочих местах с доступом к ресурсам Интернет и в домашних условиях. Порядок выполнения самостоятельной работы соответствует программе курса и контролируется курсовым проектом, контрольной работой. Самостоятельная работа подкрепляется учебно-методическим и информационным обеспечением, включающим рекомендованные учебники и учебно-методические пособия, а также конспекты лекций.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
8.1.Основная и дополнительная литература
а) основная литература
1. Добрынин исследования скважин. – М.: Изд. «Нефть и газ», 2004. – 397 с.
2. , Геофизическая электромагнитная теория и методы // Москва: Научный мир, 20с.
3. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объёмным методом. Под редакцией В. И. Петерсилье, В. И. Пороскуна, Г. Г. Яценко. – Москва-Тверь: ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизика», 2003. – 130 с.
4. Технология исследования нефтегазовых скважин на основе ВИКИЗ: Методическое руководство / ред. М. И. Эпов, Ю. Н. Антонов. – Новосибирск: НИЦ ОИГГМ СО РАН, Издательство СО РАН, 2000. – 122 с.
б) дополнительная литература
1. Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование: Методические рекомендации / Сост.: Ю. Н. Антонов, С. С. Жмаев. – Институт геологии и геофизики СО АН СССР, Новосибирск, 1979. – 104 c.
2. Дахнов и магнитные методы исследования скважин. – М.: Недра, 1981. – 344 с.
3. Дахнов результатов геофизических исследований скважин. – М.: Недра, 1972. – 365 с.
4. Дебранд Р. Теория и интерпретация геофизических методов исследования скважин. – М.: Недра, 1972. – 289 с.
5. Дьяконов Д. И., Леонтьев Е. И., Кузнецов С. Г Общий курс геофизических исследований скважин. – М.: недра, 1977. – 381 с.
6. , Шнурман результатов каротажа сложных коллекторов. – М., Недра, 1984. – 256 с.
7. Итенберг результатов геофизических исследований скважин. – М.: Недра, 1987. – 376 с.
8. и др. Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин. Учебник для техникумов. – М., Недра, 1981. – 376 с.
9. Руководящий документ Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. Минэнерго России, Москва, 2001
10. Сильвен Дж. Пирсон. Учение о нефтяном пласте. Перевод с англ. – М., 1961. – 570 с.
11. , , Никитин бурения разведочных скважин на нефть и газ. Учеб. для вузов. – М., Недра, 1998. – 440 с.
12. , , Литвиненко скважин в условиях изменения агрегатного состояния горных пород. Л. Недра, 1991.
13. Мельничук направленных и многоствольных скважин. М., Недра, 1991.
в) программное обеспечение
МФС ВИКИЗ, EMF Pro, Geooffice Solver
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
8.2. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
1. Интерпретационные геоэлектрические модели пласта-коллектора на основе фильтрационной модели, особенности проникновения в субгоризонтальных скважинах.
2. Анализ диаграмм электрокаротажа в геоэлектрических моделях типичных флюидонасыщенных пластов-коллекторов на основе математического моделирования.
3. Комплексная интерпретация данных гальванических и индукционных каротажных зондирований при изучении нефтегазовых скважин с использованием EMF Pro.
4. Модели зондовых устройств, системы «возбуждения наблюдения» и их характеристики для электрокаротажа нефтегазовых скважин, в том числе в процессе бурения.
5. Петрофизические зависимости «керн-керн» и «керн-ГИС» для интерпретации данных ГИС при подсчете запасов нефти и газа.
6. Определение коэффициентов пористости, проницаемости и нефтегазонасыщения по материалам ГИС с использованием данных лабораторных исследований керна.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
- аудиторный фонд ИНГГ СО РАН;
- ноутбук, мультимедиа-проектор, экран;
- рабочее место с выходом в Интернет;
- библиотечный фонд ИНГГ СО РАН.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
В процессе изучения дисциплины устанавливаются формы контроля: текущий контроль в течение семестра и аттестация в конце курса.
Текущий контроль включает выполнение контрольных работ, включающих авторские формы проверки знаний аспирантов (тестирование, коллоквиумы, сдача самостоятельных и практических заданий), и написание курсовой работы. Контрольная работа проводится после завершения лекционной части и проводится в форме письменных ответов на вопросы по пройденной части курса.
Курсовая работа должна быть сдана после окончания практических занятий. По результатам работы необходимо написать отчет и защитить курсовую работу. Типовые проекты будут рассмотрены в рамках практических занятий. Для самостоятельной подготовки будет обеспечен удаленный доступ к исходным практическим материалам и программ интерпретации. Для закрепления навыков после проведения практических занятий студентам выдаются упражнения на использование изученных программ.
Формат окончательной аттестации будет частично повторять текущий контроль, включающий письменную часть - ответы на вопросы по теоретической части, защиту курсовых работ. Для допуска к окончательной аттестации необходимо сдать курсовую работу в письменной форме. Результаты промежуточных контрольных работ учитываются.
Дополнения и изменения в рабочей программе
за __________/__________ учебный год
В рабочую программу курса ОД. А.05 – дисциплина по выбору аспиранта «Методы геофизических исследований скважин» образовательной программы по специальности 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых вносятся следующие дополнения и изменения:
