Н. П. Демченко / Начальник отдела магистратуры: / А. А. Канев
жүктеу/скачать 406.5 Kb.
|
| ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет (УГТУ) УТВЕРЖДЕНО Первый проректор ______________________ В.К. Хегай « _____» __________________ 2010 г. П Р О Г Р А М М А ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В МАГИСТРАТУРУ направление 130100 ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ программы 130115 «Методы разведочной геофизики» 130121 «Автоматизированные системы обработки и интерпретации геолого-геофизической информации» Форма обучения: очная У Х Т А 2010 Программа срставлена на основании Государственного образовательного стандарта Программа обсуждена на заседании кафедры «__22__» ___марта_____ 2010 г. Протокол № __8__
Одобрено советом специальности «__22__» ___марта_____ 2010 г. Протокол № __7__ Председатель _________ /Н.П. Демченко / Начальник отдела магистратуры: ______________________ / А.А. Канев / 1. О Б Щ И Й Р А З Д Е Л 1.1. П Е Т Р О Ф З И К А 1.Введение. Петрофизика – основа геологической интерпретации результатов прикладной геофизики - способов добычи полезных ископаемых и обоснования строительства фундаментов под крупные сооружения. Роль российской науки, российских и зарубежных ученых в создании петрофизики, история развития и главные результаты петрофизических исследований в России и за рубежом. Основное содержание курса в ряду естественных наук. 2. Неоднородность, дисперсность, межфазная поверхность пород. Их характеристики. Вещественная, структурная и фазовая неоднородность пород, причины возникновения. Уровни и характеристики неоднородности. 3. Глинистость. Состав и распределение глинистого материала в осадочных породах. Количественные характеристики глинистости. Удельные поверхность: полная (адсорбционная), гранулометрическая, каналов фильтрации (фильтрационная). Обменная емкость как параметр, характеризующий дисперсность пород. Определение емкости катионного обмена и удельной поверхности.
Геостатические, гидростатические и эффективные давления (напряжения). Упругие и необратимые деформации, связь деформации с упругими характеристиками горных пород. 5. Пористость, структура порового пространства. Понятие пористости. Происхождение, форма, размеры и взаимосвязь пор, трещин и каверн. Пористость глин и глинистых пород. Связь глинистости и пористости. Эффективная, динамическая и общая (абсолютная) пористости. Структура порового пространства, способы ее количественного описания, методы изучения. Изменения пористости в результате постседиментационных процессов. Вторичная пористость. Связь пористости с другими петрофизическими характеристиками. Влияние термобарических условий на характер и значения пористости осадочных пород. Пористость минералов, магматических, метаморфических пород и руд. 6. Влажность, влагоёмкость, двойной слой. Влажность и влагоёмкость, полная влагоёмкость, межфазное взаимодействие. Адсорбция и катионный обмен. Понятие "связанной" (адсорбционной) , "остаточной" и "свободной" воды, методы их изучения. Роль аномальных слоёв в формировании физических свойств пород. Двойной электрический слой, его образование, структура и свойства. Гидрофильные и гидрофобные поверхности. Влагоемкость капиллярная, гигроскопическая, "подвешенная", полная. Вода химически связанная, кристаллизационная и конституционная. Вода гидроксильных групп. Ее содержание у различных минералов, составляющих породу. Влияние химически связанной воды на физические свойства пород. Способы определения содержания различных форм воды (свободной, физически и химически связанной). Нефте- и газонасыщенность пород Распределение нефти, воды и газа в поровом пространстве пород. Коэффициенты нефте-, водо- и газонасыщения. Гидрофильные и гидрофобные коллекторы. Лабораторные способы определения нефтегазонасыщенности. 7. Плотность горных пород. Определение и практическое значение плотности. Связь плотности пород с плотностью их фаз, коэффициентами пористости и влажности. Плотность пород в сухом и влажном состояниях. Зависимость плотности от температуры, давления, времени и условий залегания пород. Экспериментальные связи плотности с другими свойствами пород. Классификация пород по плотности. 8. Проницаемость горных пород. Проницаемость абсолютная, фазовая и относительная. Зависимость коэффициента проницаемости от коэффициента пористости, удельной поверхности, среднего диаметра зерен и пор, коэффициента водонасыщения и других по теоретическим и экспериментальным данным. Уравнение Козени-Кармана. Пределы изменения, характер распределения и классификация коэффициентов проницаемости для различных пород. Коллекторы, их классификация по гранулометрическому составу, коэффициентам динамической пористости и проницаемости (основные сведения). Лабораторные способы определения коэффициентов проницаемости при обычных и высоких давлениях и температурах.
Электропроводность (удельное сопротивление) минералов и жидкой фазы пород. Электропроводность сухих, максимально- и частично насыщенных водой пород. Параметры пористости, насыщения, влажности. Электропроводность глинистых пород. Поверхностная проводимость. Корреляционные связи электропроводности с другими свойствами согласно аналитическим, модельным и экспериментальным исследованиям. Влияние температуры и давления на электропроводность осадочных пород. 10. Диэлектрические свойства пород и минералов. Диэлектрическая проницаемость составляющих породу фаз. Диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери пород, их связь с частотой поля, влажностью, пористостью и минеральным составом породы. Пределы изменения диэлектрических параметров и способы их измерения. 11. Вызванные потенциалы и вызванная электрохимическая активность минералов и пород с электронной и электронно-ионной проводимостью. Связь вызванных потенциалов с составом твёрдой и жидкой фазы, удельной поверхностью, проницаемостью и другими параметрами пород по теоретическим и экспериментальным данным. Величина вызванной активности, способы ее определения. Электрические характеристики руд и пород с рудными включениями. 12. Диффузионно-адсорбционная активность горных пород: факторы, ее определяющие, пределы изменения, способы определения. Связи с коллекторскими и другими свойствами пород. Зависимость диффузионно-адсорбционной активности от температуры и давления по теоретическим и экспериментальным данным. Фильтрационные потенциалы и фильтрационная активность пород. Условия их формирования, пределы изменения. Связи фильтрационной активности с другими свойствами пород. Пределы изменения и способы определения. 13. Магнитные свойства горных пород. Процессы намагничивания и магнитные характеристики диа-, пара-, ферромагнитных минералов. Классификация пород по магнитной восприимчивости. Особенности магнитной восприимчивости основных типов и групп пород. Остаточная намагниченность, коэрцитивная сила и точка Кюри. Зависимость магнитной восприимчивости от содержания в породе ферромагнетиков. Связи магнитной восприимчивости с другими петрофизическими величинами. 14. Тепловые свойства горных пород. Процессы и законы распределения тепла в породах. Коэффициенты теплопроводности, теплоемкости и коэффициент температуропроводности газовой, жидкой фазы, минералов и многофазных пород. Тепловые характеристики типов и групп пород. Связи тепловых и других петрофизических свойств. Тепловые свойства при разных термобарических условиях. Дифференциация пород по их тепловым характеристикам. 15. Естественная радиоактивность горных пород. Радиоактивные элементы и радиоактивность природных вод и минералов. Классификация минералов по величине и гамма активности. Энергетический спектр гамма излучения пород и его использование для определения радиоактивных элементов, присутствующих в породе. Радиоактивные минералы и радиоактивность магматических, метаморфических и осадочных пород. Связь гамма активности с другими петрофизическими характеристиками. Определение радиоактивности горных пород. 16. Нейтронные свойства горных пород. Нейтронные эффективные сечения, зависимость их от энергии нейтронов, химического состава (в частности, от водородо- и хлоросодержания) плотности и других свойств пород. Комплексные параметры, характеризующие интенсивность взаимодействия нейтронов с породами (замедляющая способность, длины замедления и диффузии, время жизни тепловых нейтронов и нейтронная поглощающая активность).Зависимость этих параметров от характеристик сред. 17. Упругие свойства пород. Скорость распространения упругих волн в идеально упругих сплошных средах. Коэффициенты упругости минералов, скорости распространения в них упругих волн. Особенности распростронения упругих волн в горных породах.Коэффициенты упругости пород и скорость распространения в них упругих волн по теоретическим и экспериментальным данным; зависимость скорости от коэффициентов упругости, соотношения фаз, от плотности, пористости, глинистости, температуры, давления, возраста и литологического состава пород. Поглощение упругих волн в горных породах. Коэффициенты поглощения упругих волн и их зависимости от вещественного, фазового состава, структуры пород, температуры, частоты колебания. 18. Петрофизические связи и их использование для геологической интерпретации результатов геофизических исследований скважин Петрофизическая модель горной породы. Детерминированные и статистические модели. Функциональные и корреляционные уравнения, описывающие эти модели. Парные и множественные корреляционные связи, способы их получения и статистические оценки. Связи типа "керн-керн", "геофизика-керн", "геофизика-геофизика", "геофизика-гидродинамика". Учет термобарических условий при построении и использовании петрофизических связей. Место петрофизических связей при решении прямых и обратных задач разведочной геофизики. Петрофизические связи - основа геологической интерпретации данных промысловой геофизики. Соответствие используемых связей изучаемому геологическому объекту, критерии этого соответствия. Применение петрофизических связей на стадиях разведки, подсчета запасов и проектировании разработки нефтяных и газовых месторождений. Использование петрофизических связей при разведке и промышленной оценке месторождений ископаемых углей, руд и нерудного сырья. Использование результатов петрофизических исследований для комплексной интерпретации данных полевой и промысловой геофизики. Составление сейсмоакустического разреза по данным широкополосного акустического метода, других методов ГИС и вертикального сейсмического профилирования (ВСП). Использование результатов изучения объемной плотности, а также магнитных и электрических свойств горных пород при интерпретации данных гравиразведки, магниторазведки, электроразведки. Составление типовых петрофизических разрезов площади, месторождения, региона. Корреляция петрофизических разрезов. Петрофизическое районирование. 19. Перспективы развития петрофизики. Основные задачи по совершенствованию петрофизических методов изучения керна и шлама, способов обработки, хранения и использования петрофизической информации с применением ЭВМ. Рекомендуемая литература: а) основная литература: 1. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика. - М.: Недра, 1991. 2. Виноградов В.Г., Пацевич С.Л., Дахнов А.В. Лабораторный практикум по петрофизике. - М.: Недра, 1990
1. Дахнов В.Н. Геофизические методы определения коллекторских свойств и нефте- газонасыщения горных пород. - М.: Недра, 1975, 2-е изд., 1980. 2. Добрынин В.М., Серебряков В.А. Геолого-геофизические методы прогнозирования аномальных давлений. - М.: Недра, 1985. 3. Геофизика. Н-Т журнал Евро-Азиатского геофизического общества с № 1 1996г. 4. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин. Справочник. Под ред В.М.Добрынина. - М.: Недра, 1988 5. Кобранова В.Н. Петрофизика. - М.: Недра, 1966. 6. Скважинная ядерная геофизика. Справочник геофизика. - М.: Недра, 1990 7. Справочник по литологии. - М.: Недра, 1983
Корреляционные методы преобразований гравитационных и магнитных аномалий. Корреляционный метод разделения геофизических аномалий. 3. Дисперсионный и факторный анализы геофизических данных. Основы дисперсионного анализа. Факторная, общая и остаточная дисперсии. Однофакторный анализ. Двухфакторный анализ. Двухфакторный дисперсионный анализ рангов. Применение дисперсионного анализа при изучении тренда. Факторный анализ. Математическая модель факторного анализа. Ковариационная и корреляционная матрицы. Метод главных компонент. Собственные значения и собственные векторы корреляционной матрицы, и их физический смысл при обработке геофизических полей. Области применения факторного и компонентного анализов в разведочной геофизике. Разделение геофизических полей на составляющие. Интерполяция наблюденных полей. Комплексная интерпретация геофизических данных.
Взаимно-корреляционные функции (ВКФ) и их применение. Применение ВКФ для оценки простирания аномалии, формы сигналов, величины отношения сигнал/помеха. Двумерные и трехмерные корреляционные функции, определение и применение. Структурная функция и ее применение в задачах обработки данных. Ретрокорреляционная функция. 5. Спектральный анализ геофизических сигналов. Спектры непрерывных сигналов и их дискретных аналогов. Спектры непрерывного периодического сигнала. Быстрое преобразование Фурье. Дискретизация непрерывных сигналов. Теорема Котельникова. Разложение сигналов по сферическим функциям. Спектры стационарного случайного процесса. Спектральная плотность случайного процесса. Спектр автокорреляционной функции. Z-преобразование и разложение сигналов по другим системам ортогональных функций. Функции Уолша. Основные приложения спектрального анализа при обработке геофизических данных. Оценка спектральных составляющих наблюденного поля. Изучение трансформаций полей в магнитогравиразведке, сглаживание полей и т.д. 6. Линейная фильтрация геофизических полей. Математические модели геофизических полей. Свертка во временной и частотной областях. Физически реализуемые фильтры. Рекурсивная фильтрация. Фильтры Чебышева и Баттерворта. Двумерные линейные фильтры. Характеристика направленности. Пространственно-временные фильтры в сейсморазведке. Оптимальные линейные фильтры: Колмогорова – Винера, согласованный, энергетический. Обратный фильтр, компенсирующий фильтр, прогностический фильтр. Вейвлет – анализ геофизических полей. 7. Теория статистических решений в задачах обнаружения слабых сигналов. Основные понятия теории статистических решений. Статистическая гипотеза. Ошибки 1 и 2 рода и их вероятности. Функция правдоподобия. Средний риск. Критерии принятия статистических решений. Критерий минимального риска. Критерий Котельникова и максимального правдоподобия. Критерий минимакса. Критерий Неймана-Пирона. Критерий последовательного анализа. Надежность обнаружения аномалии. Определение понятия надежности обнаружения аномалии. Применение этого понятия для выражения количественной зависимости между величиной отношения сигнал/помеха и вероятностью обнаружения, оценки шага съемки при заданном отношении сигнал/помеха и оценки глубинности исследований. Способ обратных вероятностей. Способ межпрофильной корреляции. Способ адаптивной (самонастраивающейся) фильтрации. Примеры применения. Непараметрические приемы обнаружения геофизических аномалий
Оценка информативности признаков и их комплекса. Оценки, основанные на расчете энтропии, отношения сигнал/помеха, надежности обнаружения. Информационная совокупность признаков. Комплексный анализ признаков при наличии эталонных объектов. Логические приемы обработки, регрессионный анализ и проверка статистических гипотез при распознавании образов. Потенциальные функции. Комплексный анализ признаков при отсутствии эталонных объектов. Применение факторного анализа и метода главных компонент. Кластер-анализ. Примеры применения для задач геокартирования и поисков месторождений полезных ископаемых. 4.2.9. Обработка многоуровневой геофизической информации. Понятие об интегрированном системном анализе геоинформации. Принципы интегрированного системного анализа. Эффект телескопирования геофизических сигналов. Многомерные аналоги способов обратных вероятностей и самонастраивающейся фильтрации. Количественные приемы оценки глубины залегания контактной поверхности по многоуровневым геофизическим наблюдениям. Комплексный анализ многоуровневой и разнопараметровой геоинформации. Многофакторные модели геообъектов.
1. Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической информации. М. Недра, 1986 2. Рапопорт М.Б. Вычислительная техника в полевой геофизике. М. Недра, 1994.
1. Вычислительная математика и техника в разведочной геофизике. Справочник геофизика под редакцией В.И. Дмитриева М.Недра, 199г. 2. О.Л. Кузнецов, А.А.Никитин Геоинформатика, М.Недра, 1992..
1. Введение. Цель и задачи дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация». 2. Метрология. Предмет метрологии и ее место среди других наук. Краткая историческая справка о развитии метрологии. Основные проблемы метрологии. Теоретические основы метрологии. Единство измерений. Предметы и явления окружающего мира как объекты познания. Основные понятия, связанные с объектами измерения: свойства, физические величины, количественные и качественные проявления свойств объектов геофизических и геологических исследований. Специфика геофизических величин. Понятие об измерении. Измерительное преобразование. Воспроизведение физической величины заданного размера. Сравнение физической величины с величиной, воспроизводимой мерой. Основные элементы процесса измерения. Классификация измерений. Понятие об испытании и контроле. Теория воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров (теория единства измерений). Понятие об эталонах. Передача размера единиц от эталона к рабочим эталонам и рабочим средствам измерений. Поверочные схемы. Понятие о поверке средств измерений. Способы поверки средств измерений. Стандартные образцы. 3. Погрешности измерений. Истинные и действительные значения измеряемой величины. Понятие о погрешности. Классификация погрешностей. Основные принципы оценивания погрешностей. Правила округления результатов измерений. Понятие о неопределенности результата измерений. Систематические погрешности. Классификация систематических погрешностей. Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей. Исключение систематических погрешностей путем введения поправок. Случайные погрешности. Вероятностное описание случайных погрешностей. Законы распределения случайных погрешностей. Композиция законов распределения. Числовые параметры законов распределения. Энтропийное значение погрешности. Точечные оценки законов распределения. Оценки математического ожидания и дисперсии. Доверительная вероятность и доверительный интервал. Квантильные оценки доверительного интервала. Доверительный интервал для оценок дисперсии и среднеквадратического отклонения. Грубые погрешности и методы их исключения. Критерии исключения грубых погрешностей. Критерии Граббса, "трех сигм". Романовского, Шовенэ.
Обработка результатов прямых многократных измерений. Обработка результатов прямых многократных равноточных и неравноточных измерений. Идентификация закона распределения результатов измерений. Критерий Пирсона. Составной критерий. Технические измерения. Обработка результатов косвенных измерений. Обработка результатов косвенных измерений при линейной зависимости между аргументами. Случайные погрешности косвенных измерений. Систематические погрешности косвенных измерений. Обработка результатов косвенных измерений при нелинейной зависимости между аргументами. Метод линеаризации. Вероятностное описание погрешностей косвенных измерений. Обработка результатов совместных измерений. Обработка результатов совокупных измерений. Метод наименьших квадратов. Методы обработки результатов измерений при однофакторном эксперименте. Суммирование погрешностей. Основы теории расчетного суммирования погрешностей. Упрощенные методы определения значения квантильных множителей. Суммирование систематических погрешностей. Суммирование случайных погрешностей коррелированных и некоррелированных величин. Суммирование случайных и систематических погрешностей. Критерий ничтожно малой погрешности.
Классификация и свойства средств измерений. Погрешности средств измерений. Источники погрешностей. Характеристики и параметры средств измерений в статическом и динамическом режимах. Метрологические характеристики средств измерений. Общие принципы выбора и нормирования метрологических характеристик средств измерений. Комплексы нормируемых метрологических характеристик. Расчет погрешностей средств измерений по метрологическим характеристикам в реальных условиях эксплуатации. Классы точности средств измерений. жүктеу/скачать 406.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|