Рабочая программа учебной дисциплины «Основы геофизики» Направление подготовки: 131000 Нефтегазовое дело

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ

имени Г.В.Плеханова (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Основы геофизики»

Направление подготовки: 131000 Нефтегазовое дело

Профиль подготовки: Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная


Санкт-Петербург

2012

1. Цели и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины «Основы геофизики» относится к числу дисциплин, которые непосредственно не связаны с изучением вещества Земли, а рассматривают процесс совершенствования геофизики, ее настоящее состояние и перспективы дальнейшего развития. Такие знания очень важны для горного инженера-нефтяника специальности 131000 (всех специализаций), в настоящее время без применения геофизики решение разнообразных геологических задач при поисках, разведке и разработке месторождений нефти и газа и других полезных ископаемых невозможно.

Цель преподавания дисциплины - дать студентам знания об использовании современных методов геофизики на всех этапах геологоразведочного процесса.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции при освоении ООПВПО, реализующей ФГОСВПО:

- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);

- владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, работать с компьютером как средством управления информацией (ПК-4);

- применять процессный подход в практической деятельности, сочетать теорию и практику (ПК-6);

- осуществлять и корректировать по геофизическим данным профили стволов бурящихся скважин на суше и на море, применять современные технологические процессы при ремонте и эксплуатации скважин различного назначения (ПК-7);

- составлять и оформлять научно-техническую и служебную документацию ( ПК-5);

- изучать и анализировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по направлению исследований в области бурения скважин, добычи нефти и газа, промыслового контроля и регулирования извлечения углеводородов на суше и на море (ПК-17);

-использовать физико-математический аппарат для решения расчетно-аналитических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-19);

- выбирать и применять соответствующие методы моделирования физических и технологических процессов (ПК-20).

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования.

• 
  Студент знает:
  

современные применяемые геофизические методы для поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа;

● Студент умеет:

выбрать комплекс геофизических методов и оборудования для поисков, разведки и разработки месторождений углеводородов;

● Студент владеет:

методами интерпретации данных измерений и может интерпретировать их для решения конкретных задач.
Для успешного изучения основ геофизики студент должен предварительно знать физику, математику и геологию.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		5
Общая трудоемкость дисциплины	144	144
Аудиторные занятия	68	68
Лекции	34	34
Практические занятия (ПЗ)	17	17
Лабораторные работы	17	17
Самостоятельная работа, в том числе:	68	68
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	диф.зачет	диф.зачет

5. Содержание дисциплины

5.1. содержание  Разделов дисциплины

№ п.п	Раздел дисциплины	Лекции, час	ПЗ, час
1.	Введение. Определение и место геофизики в изучении строения Земли и поисках месторождений углеводородов и других полезных ископаемых. Связь геофизики с геологией и другими естественными и техническими науками.	2	-
2.	Физические свойства горных пород и физические поля Земли Геологические задачи геофизических исследований. История развития геофизических методов	2	-
3.	Главное магнитное поле Земли и становление магниторазведки. Измерение магнитного поля. Магниторазведка в геологии.	4	2
4.	Притяжение тел, закон Ньютона. Притяжение Земли, сила тяжести. Гравитационный потенциал, метод гравиразведки	4	2
5.	Землетрясения, сейсмичность Земли и сейсмология. Развитие теории распространения упругих волн. Изучение упругих свойств Земли по распространению сейсмических волн. Сейсморазведка, МОВ и МПВ (2D и 3 D).	4	2
6.	Тепловое поле Земли, способы изучения и решаемые задачи в геологии.	2	-
7.	Электрические токи Земли. Использование их в геологии. Электрические свойства горных пород. Методы электроразведки, решаемые задачи.	2	-
8.	Ядерно-физические методы. Естественная и искусственная радиоактивность горных пород. Способы измерения радиоактивности, задачи. решаемые ядерно-физическими методами.	2	2
9	Геофизические методы исследования скважин, решаемые задачи	4	2
10	Комплексирование геофизических методов при решении различных геологических задач.	2	2
11.	Примеры применения различных геофизических комплексов для решения различных геологических и технических задач.	2	-
12.	Комплексная автоматическая интерпретация данных геофизических методов при решении геологических и технических и задач.Компьютерное моделирование залежей по данным ГИС и гидродинамическим исследованиям	4	3

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные Связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1.

Оценка извлекаемых запасов углеводородов

+

+

-

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

Контроль за разработкой месторождений нефти и газа

+

+

-

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3.

Компьютерное моделирование месторождений нефти и газа

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5.3. разделы дисциплин и виды занятий

Раздел 1. Введение.

Определение и место геофизики в изучении строения Земли и поисках месторождений полезных ископаемых. Предмет и задачи предмета. Связь геологии с геофизикой.

Раздел 2. Земля как планета.

Раздел 3. Главное магнитное поле Земли и становление магниторазведки.

Закон Кулона. Природа магнитного поля, влияние намагниченности пород на магнитное поле Земли. Магнитный потенциал, напряженность магнитного поля. Элементы магнитного поля, магнитные полюса (магнетит – путеводный камень). Начало магниторазведки в России при изучении Курской магнитной аномалии (ОКМА – И.М. Губкин).

Развитие способов измерения элементов магнитного поля: магнитная стрелка (магнитные весы), вращение замкнутого контура в магнитном поле (аэромагнитометр), использование феррозондов, ядерный (протонный) магнитометр. Применение магниторазведки в геологии, перспективы дальнейшего развития магниторазведки.

Раздел 4. Притяжение тел, закон Ньютона. Притяжение Земли, сила тяжести. Гравитационный потенциал. (Этвеш Р. – 1896).

Первое применение гравиразведки при поисках соляных куполов.

Развитие способов измерения поля силы тяжести: маятниковые гравиметры, крутильные весы (вариометры), градиентометры, гравиметры, морские и аэрогравиметры.

Применение гравиразведки в геологии, перспективы дальнейшего развития гравиразведки.

Раздел 5. Землетрясения, сейсмичность Земли и сейсмология. Развитие теории распространения упругих волн. Изучение упругих свойств Земли по распространению сейсмических волн. Первый искусственный источник для изучения упругих свойств пород вблизи поверхности. Развитие и конкуренция двух сейсмических методов: отраженных волн (МОВ) и преломленных (головных) волн (МПВ). Начало применения сейсморазведки МПВ при поисках соляных куполов. Многоволновая сейсморазведка. Развитие методики сейсморазведки, аппаратуры и техника сейсмических работ, обработки сейсмических материалов. В 1950 году (Гарри Майн) сделал самое важное предложение в методике сейсморазведки - использование кратности наблюдений для разделения волн. Развитие сейсмической аппаратуры от осциллографической до цифровой регистрации. Развитие обработки от кинематической (ручной) - до автоматизированной, с использованием кинематических и динамических свойств полезных волн. Площадные 3D работы, сейсмические работы в море. Сейсморазведка вышла на свои физические возможности.

Раздел 6. Тепловое поле Земли.

Раздел 7. Электрические токи Земли. Использование их в геологии. Электрические свойства горных пород, Начало применения электроразведки в геологии.

Раздел 8. Радиоактивные методы. Естественная радиоактивность горных пород. Способы измерения радиоактивности.

Раздел 9. Геофизические методы исследования скважин. Задачи

Раздел 10. Комплексирование геофизических методов в геологии.

Раздел 11. Примеры применения различных геофизических комплексов для решения различных геологических и технических задач.

Раздел 12. Комплексная автоматическая интерпретация данных геофизических методов при решении геологических и технических и задач. Компьютерное моделирование залежей по данным ГИС и гидродинамическим исследованиям

В часы самостоятельных занятий студенты имеют возможность работать с конспектами лекций, учебниками для текущей подготовки к учебным занятиям, в геофизических лабораториях ознакомиться с развитием и местом геофизических методов при решении геологических и технических задач.

6. Практические занятия

№ пп.	№ раздела дисциплины	Наименования практических занятий	Трудоемкость (час.)
1	2-3	Магнитное поле Земли. Измерение магнитного поля. Применение магниторазведки для решения конкретных геологических задач.	2
2	4	Притяжение тел. Закон Ньютона. Гравиразведка. Решаемые задачи.	2
3	4-6	Сейсмические методы МОВ и КМПВ. Особенности, область применения, решаемые задачи.	2
4	7	Методы электроразведки. Область применения. Аппаратура.	2
5	8	Радиоактивные методы. Ядерно-физические. Теплофизические методы.	2
6	10	Комбинирование методов геофизики на разной физической основе.	3
7	12	Автоматическая обработка данных на ПК. Математическое моделирование процессов и построение модели месторождения по комплексу данных геофизики.	4

7. Лабораторные работы

№ пп.	№ раздела дисциплины	Наименования практических занятий	Трудоемкость (час.)
1	2-3	Изучение физических свойств горных пород (плотности, электрического сопротивления, радиоактивности и т.д.)	4
2		Изучение методов электроразведки. Аппаратура.	4
3	4-6	Сейсморазведка на продольных и поперечных волнах. Аппаратура для работ на суше и на море.	4
4		Компьютерная обработка данных геофизики.	5

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а ) Основная литература:

1. Геофизика: учебник / Под ред. В. К. Хмелевского. – М. : КДУ, 2007. – 320 с.

2. Федынский В. В. Разведочная геофизика: учебное пособие, М. Недра, 2000.

б ) дополнительная литература:

3. Ильина Т.Д. Формирование советской школы разведочной геофизики (1917 – 1941) – М.: Недра, 1983.

4. Браун Д., Массет А. Недоступная Земля: Пер. с англ. – М.: Мир, 1994,.

5. Логачев А.А., Захаров В.П. Магниторазведка. Изд 4, перераб. и доп. Л.: Недра, 1990.

6.. Сейсмическая стратиграфия, под редакцией Ч.Пейтона. В двух частях. М., Мир, 1983.

7. Гурвич И. И. , Боганик Г. Н. Сейсмическая разведка: Учебник для вузов. М.: Недра, 1990.

8. Синицын А.Я., Козында Ю.О. Ядерногеохимические методы поисков месторождений твердых полезных ископаемых. Л.: Недра, 1991.

9. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка: в двух томах. М., Мир, 1987.

10. Федынский В.В., Разведочная геофизика, М., Недра, 1964.

11. Бондарев В. И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. В трех книгах. Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2006.

12. Телегин А. Н. Сейсморазведка методом преломленных волн. – СПБ: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2004.- 187 с.

13. Вахромеев Г. С., Ерофеев Л. Я., Канайкин В. С., Номоконова Г. Г. Петрофизика: Учебник для вузов. Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1997.

14. Горбачев Ю. И. Геофизические исследования скважин: Учебник для вузов. М.: Недра, 1990.

15. Молчанов А. А., Лукьянов Э. Е., Рапин В. А, Геофизические исследования нефтяных горизонтальных скважин: МАНЭБ

Рекомендуется использовать измеряемые геофизические поля различных методов и результаты их геологической интерпретации. Примеры применения геофизики при решении различных геологических задач.

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Лаборатория геофизических исследований скважин и разведочной геофизической аппаратуры (ауд.4503), ОБОРУДОВАННАЯ мультимедийным оборудованием И оснащенная геофизическим оборудованием: сейсморазведочной станцией «ЛакколитХ-М2», протонными магнитометрами «МИНИМАГ», «ММПГ-1», элЕКТРОразведочными станциями «ЭРА-МАХ», «Импульс-Д», геофизическим прибором «ЭРА-ТЕСТ», каротажной станцией-подъёмником « Алмаз» с набором скважинных модулей. Лаборатория радиометрии, геохимии и петрофизики (ауд.4507), оснащенная следующим оборудованием: полевой измеритель магнитной восприимчивости ПИМВ, радиометры СРП-97, георадары «ОКО-2», гамма-спектрометр МКС-АТ6101Д, детектор бетта-излучения МКГБ-01Б Компьютерно-аналитический класс информационного анализа геофизической информации, оснащенный персональными компьютерами в количестве 12 шт., лазерным принтером HP LaserJet, пакетом обучающих программам (ауд. 4505). Междисциплинарная лаборатория “Магниторазведки и гравиразведки”, оснащенная мультимедийным оборудованием (ауд.4509).Для практических работ по сейсморазведке используется аудитория №4416 межкафедральной лаборатории геофизики, оснащенная

12 компьютерными рабочими местами обработки данных сейсморазведки по программе

ФОКУС.

10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

По всем лабораторным работам студентам выдаются индивидуальные задания. Описание и порядок выполнения большинства из них приведены в сборниках лабораторных работ, подготовленных и изданных в СПГГИ. Имеется электронный макет учебного пособия. Компьютерные программы по комплексированию методов и интерпретации на ПК.


Разработчик

Кафедра ГФХМР профессор А. А. Молчанов

Эксперты:
_________________ _________________ ________________

жүктеу/скачать 157.49 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: