Геофизические исследования скважин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИПР

___________

«___»_____________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 130101 Прикладная геология

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ 3. Геология нефти и газа

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) специалист

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 4 СЕМЕСТР 7

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 2

ПРЕРЕКВИЗИТЫ Физика, Математика, Общая геология, Кристаллография и минералогия, Петрография, Литология, Полевая геофизика

КОРЕКВИЗИТЫ Нефтепромысловая геология

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

ЛЕКЦИИ 18 час.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 18 час.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ - час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 36 час.

КУРСОВАЯ РАБОТА - час

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 54 час.

ИТОГО 90 час.

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ зачет

ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра ГЕОФ

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ГЕОФ ______________

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП _________________

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ________________

2011 г.

1 Цели освоения дисциплины «Геофизические исследования скважин»

Целью освоения дисциплины «Геофизические исследования скважин» (ГИС) является подготовка специалиста, обучающегося по специальности «Прикладная геология» на специализации «Геология нефти и газа» для производственно-технологической, проектной, научно-исследовательской, организационно-управленческой деятельности при поисках месторождения углеводородов. В результате освоения дисциплины «Геофизические исследования скважин» предполагается достижение студентами целей Ц1, Ц4 и Ц5* ООП специальности «Прикладная геология».

2 Место дисциплины «Геофизические исследования скважин» в структуре ООП

Модуль «Геофизические исследования скважин» входит в базовую часть профессионального цикла ООП специализации «Геология нефти и газа» (С3.Б.2.4) и читается в седьмом семестре. Для успешного освоения физико-геологических основ необходимо опираться на знания разделов следующих дисциплин: «Физика», «Математика», «Общая геология», «Кристаллография и минералогия», «Петрография», «Литология», «Полевая геофизика», изучаемых в предыдущих семестрах. Кореквизитом данного модуля может являться дисциплина: «Нефтепромысловая геология».

3 Результаты освоения модуля ««Геофизические исследования скважин»

В результате освоения дисциплины «Геофизические исследования скважин» студент будет

знать:

З.1 теоретические и физические закономерности электрических полей в однородных средах и в системе скважина-пласт и их аналитическое описание;

З.2 физические и теоретические основы методов исследования скважин;

З.3 принципы поиска, разведки и контроля разработки месторождений нефти и газа геофизическими методами исследования скважин;

З.4 современный комплекс геофизических методов исследования скважин;

уметь:

У.1 составить проект на производство ГИС;

У.2 провести интерпретацию материалов ГИС с определением качественной и количественной характеристики разреза, с целью контроля разработки месторождений нефти и газа;

У.3 формировать рациональный комплекс методов ГИС для изучения геологического разреза скважин, технического состояния скважин и контроля разработки месторождений;

владеть:

В.1 навыками выбора рационального комплекса геофизических методов для решения геологических и технических задач;

В.2 навыками определения литологии пластов, выделения коллектора и определения их фильтрационно-емкостных свойств;

В.3 навыками контроля качества результатов геофизических измерений.

В процессе освоения дисциплины в соответствии ООП «Прикладная геология» у студентов развиваются следующие универсальные (общекультурные) компетенции: ОК-1, ОК-3, ОК-4, ОК-11; ОК-20; профессиональные компетенции: ПК-4, ПК-6, ПК-8; в том числе в производственно-технологической деятельности: ПК-10; ПК-11; ПК-15; ПК-18, ПК-19; в научно-исследовательской деятельности: ПК-21; ПК-22; ПК-25; в организационно-управленческой деятельности: ПК-30; ПСК-3.1; ПСК-3.2; ПСК-3.3; ПСК-3.4.*

*Расшифровка кодов целей, результатов обучения и формируемых компетенций представлена в ООП по подготовке специалистов по специальности 130101 «Прикладная геология».

4 Структура и содержание модуля «Геофизические исследования скважин»

4.1 Аннотированное содержание разделов модуля

1 Введение

Лекция. Скважина – объект разведки недр и геофизических исследований. Задачи, решаемые геофизическими методами. Роль ГИС в ускорении буровых работ и повышении эффективности изучения геологического разреза.

2 Электрические методы

Лекция. Поле точечного источника постоянного электрического тока в однородной и изотропной среде. Обычные зонды метода кажущегося сопротивления. Микрозондирование. Боковой каротаж. Пластовые микросканеры. Метод потенциалов собственной поляризации.

Лабораторная работа 1. Обработка и интерпретация диаграмм БЭЗ.

Лабораторная работа 2. Обработка и интерпретация диаграмм СП.

Лабораторная работа 3. Комплексная интерпретация данных электрических и электрохимических методов.

3 Радиометрия скважин

Лекция. Метод естественной радиоактивности (ГК). Оценка глинистости пород. Метод рассеянного гамма-излучения. Плотностная и селективная модификации. Область применения. Нейтронные методы. Основы теории взаимодействия нейтронов с веществом. Надтепловые и тепловые нейтроны, время жизни тепловых нейтронов. Модификации нейтронных методов. Задачи, решаемые нейтронными методами.

Лабораторная работа 4. Обработка и интерпретация диаграмм ГМ.

Лабораторная работа 5. Обработка и интерпретация диаграмм НМ.

4 Акустические и другие методы ГИС

Лекция. Физические основы акустических методов. Акустические методы по скоростям и затуханию. Обработка результатов, решаемые задачи и область применения. Комплексные геофизические и технологические исследования в процессе бурения и эксплуатации скважин. Методы изучения технического состояния скважин.

Лабораторная работа 6. Обработка и интерпретация диаграмм АМ.

5 Комплексная интерпретация данных ГИС

Лекция. Расчленение разрезов скважин по данным комплекса ГИС. Определение литологических характеристик пород. Выбор комплекса методов для изучения терригенных и карбонатных отложений. Выделение коллекторов в разрезах скважин. Прямые и косвенные признаки коллекторов. Оценка характера их насыщения. Определение коллекторских свойств пластов.

4.2 Структура модуля «Геофизические исследования скважин» по разделам и формам организации обучения

Таблица 1

Название раздела/темы	Аудиторная работа (час)	СРС (час)	Колл, контр. р.	Итого
Лекции	Лаб. зан.
1. Введение	2	-	5		7
2. Электрические методы	4	6	15	2	27
3. Радиометрия скважин	4	4	15		23
4. Акустические и другие методы ГИС	4	2	5		11
5. Комплексная интерпретация данных ГИС	4	6	10	2	22
Итого	18	18	50	4	90

4.3 Распределение планируемых результатов обучения по разделам модуля «Геофизические исследования скважин»

Таблица 2

№	Формируемые компетенции	Разделы модуля
1	2	3	4	5
1.	З.1.1	+	+	-	-	-
2.	З.1.2.	-	+	+	+	-
3.	З.1.3.	+	-	-	-	+
4.	З.1.4.	+	-	-	-	+
5.	У.2.1.	-	+	+	+	-
6.	У.2.2.					+
7.	У.2.3.	-	+	+	+	-
8.	В.3.1.	-	+	+	+	+
9.	В.3.2.	-	-	-	-	+
10.	В.3.3.	-	+	+	+	+

5 Образовательные технологии

Методы и формы организации обучения (ФОО)

Таблица 3

ФОО Методы	Лекции	Лаб. раб.	коллоквиум	СРС
IT-методы	+		+	+
Работа в команде	-	+	+	-
Методы проблемного обучения.	+	+	+	-
Обучение на основе опыта	+	-	+	+
Опережающая самостоятельная работа	-	-	+	+
Поисковый метод	-	-	-	+
Исследовательский метод	-	+	+	+
Другие методы:
Работа с книгой	-	+		+
Объяснительно-иллюстративный	+	+	+	+
Репродуктивный	+	+	+	+

6 Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

6.1 Текущая самостоятельная работа студентов (СРС) включает:

- работу с лекционным материалом;

- поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме и теме реферата;

- подготовку к лабораторным работам;

- выполнение расчетно-аналитических работ;

- подготовку к контрольной работе, коллоквиуму, зачету.

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР), направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и включает:

- поиск и обзор опубликованной и фондовой литературы, а также электронных источников информации по индивидуально заданной теме реферата, подготовка презентации по ней;

-структурирование и презентация информации;

- участие в научных студенческих конференциях.

6.2.1 Рекомендуемый перечень тем для написания реферата

1. Использование термического каротажа для решения геологических и технических задач при бурении глубоких скважин на месторождениях Западной Сибири.

2. Электрические характеристики пород в связи с их литолого-минералогическими особенностями на примере продуктивных пластов на месторождении.

3. Влияние фильтрационных жидкостей на электрическую характеристику песчано-глинистых коллекторов.

4. Возможности оценки качества испытания по методам электрометрии.

5. Литологическое расчленение эффузивных коллекторов по данным ГИС.

6.2.2 Темы, вынесенные на самостоятельную проработку:

1. Газовый каротаж.

2. Методы ГИС, основанные на использовании буровой техники.

3. Скважинная магниторазведка.

6.4 Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы осуществляется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателя.

7 Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения модуля «Геофизические исследования скважин»

7.2 Текущий контроль осуществляется для оперативного и регулярного управления учебной деятельностью студентов на основе обратной связи. Текущий контроль проводится тремя способами: в форме устного опроса и беседы в процессе чтения лекций; в форме письменного ответа на вопросы задания к лабораторным работам при их выполнении, а также в форме письменной контрольной работы.

7.3 Итоговый контроль изучения дисциплины проводится в форме зачета (письменно).

7.4 Образцы контролирующих материалов.

7.4.1 Образец контрольного задания к контрольной работе

Задание № 1

1.  Влияние пористости на удельное сопротивление горных пород.

2.  Теоретическая и фактическая кривые КС против пласта малой мощности высокого сопротивления для подошвенного градиент-зонда.

3.  Семиэлектродный зонд бокового каротажа.

4.  Типы физико-геологических моделей.

5.  Каковы условия эффективности применения геофизических методов?

7.4.2. Образец билета для зачета

Билет № 1

1.  Диффузионно-адсорбционный потенциал в скважине.

2.  Нейтрон-нейтронный метод.

3.  По каротажной диаграмме ГГМ определить качество проведенного цементирования колонны.

8 Рейтинг качества освоения модуля «Геофизические исследования скважин»

Таблица 4

Недели	Текущий контроль
Теоретический материал	Практическая деятельность	Итого
Разделы	Вопросы	Баллы	Задачи	Задания	Проблемы	Баллы	Баллы
	1. Введение	Скважина-объект разведки недр и геофизических исследований. Задачи, решаемые геофизическими методами. Роль ГИС в ускорении буровых работ и повышении эффективности изучения геологического разреза	1		Реферат		25	26
	2. Электрические методы	Поле точечного источника постоянного электрического тока в однородной и изотропной среде. Обычные зонды метода кажущегося сопротивления. Микрозондирование. Боковой каротаж. Пластовые микросканеры. Метод потенциалов собственной поляризации.	2	Обработка и интерпретация диаграмм БЭЗ.			6	20
Обработка и интерпретация диаграмм СП.			6
Комплексная интерпретация данных электрических методов.			6
	3. Радиометрия скважин	Метод естественной радиоактивности (ГК). Оценка глинистости пород. Метод рассеянного гамма-излучения. Плотностная и селективная модификации. Область применения. Нейтронные методы. Основы теории взаимодействия нейтронов с веществом. Надтепловые и тепловые нейтроны, время жизни тепловых нейтронов. Модификации нейтронных методов. Задачи, решаемые нейтронными методами.	2	Обработка и интерпретация диаграмм ГМ.			6	14
Обработка и интерпретация диаграмм НМ.			6
	4. Акустические и другие методы ГИС	Физические основы акустических методов. Акустические методы по скоростям и затуханию. Обработка результатов, решаемые задачи и область применения. Комплексные геофизические и технологические исследования в процессе бурения и эксплуатации скважин. Методы изучения технического состояния скважин.	2	Обработка и интерпретация диаграмм АМ.			6	8
	Комплексная интерпретация данных ГИС	Расчленение разрезов скважин по данным комплекса ГИС. Определение литологических характеристик пород. Выбор комплекса методов для изучения терригенных и карбонатных отложений. Выделение коллекторов в разрезах скважин. Прямые и косвенные признаки коллекторов. Оценка характера их насыщения. Определение коллекторских свойств пластов.	2					2
Сумма баллов в семестре	9				61	70

Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам

Более 55 баллов – зачтено; менее 55 балов – не зачтено

Отметка определяется в контексте достижения результатов обучения в семестре в соответствии со шкалой, принятой в ТПУ.

9 Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

9.1 Основная литература

1.  , , Африкян геофизика: учебник для вузов. – Москва: Изд-во «Нефть и газ» РГУ, 2004. – 400 с.

2.  Итенберг результатов геофизических исследований скважин: учеб. пособие для вузов. – Москва: Недра, 19с.

3.  , , Кузнецов курс геофизических исследований скважин: учебник для вузов. – Москва: Недра, 1984. – 432 с.

9.2 Дополнительная литература

1.   и др. Обработка и интерпретация материалов геофизических исследований скважин. - Москва: Недра, 1990. – 312 с.

2.   Дахнов В результатов геофизических исследований скважин. – Москва: Недра, 1982.

3.   , , С, Номоконова горных пород: учебник для вузов. - Томск: Издательство ТПУ, 2006. – 520 с.

9.3 Рекомендуемые интернет-ресурсы:

http://www. *****/ - Научно-технический вестник КАРОТАЖНИК

http://*****/ Форум Геологов и Инженеров Heriot-Watt

http://www. /geofizicheskie_geologicheskie_geograficheskie_nauki/  Крымская электронная библиотека: Геофизические, геологические, географические науки 

http://geo. *****/ Всё о геологии 

10 Материально-техническое обеспечение модуля «Геофизические исследования скважин»

Для обеспечения модуля «Геофизические исследования скважин» на обеспечивающей кафедре геофизике имеются:

1.  Мультимедийный класс для проведения лекционного курса.

2.  Компьютерный класс для проведения лабораторных занятий и контрольных работ.

3.  Лаборатория геофизической аппаратуры кафедры геофизики.

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по специальности 130101 «Прикладная геология» и специализации «Геология нефти и газа» подготовки специалистов.

Автор

Программа одобрена на заседании обеспечивающей кафедры геофизики

(протокол от «_26_» октября 2011 г.).