Программа курса (syllabus)

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский национальный технический университет им.

Геологоразведочный институт имени

Кафедра геофизики

«Утверждаю»

Директор института

___________

«________»____2013 г.

программа курса (syllabus)

По дисциплине Петрофизика

Специальность 5В070600 - Геология и разведка месторождений полезных ископаемых

Форма обучения кредитная

Всего 3 кредита

Курс 3

Семестр 5

Лекции 15 часов

Лабораторная работа 30 часов

Рубежный контроль (количество) 2

СРС 45 часов

СРСП (аудиторных) 45 часов

Всего аудиторных 60 часов

Всего неаудиторных 90 часов

Трудоемкость 135 часов

Экзамен 5 семестр

АЛМАТЫ 2013

Программа курса составлена доцентом, к. г.-м. н. и ст. преподавателем кафедры геофизики на основании Госстандарта по специальности 5В070600 - Геология и разведка месторождений полезных ископаемых.

Рассмотрена на заседании кафедры ____________________________________

«____»_______________200___г. Протокол № __________________________

Зав. кафедрой

Одобрена методическим Советом института

«_____»________200___г. Протокол №____

Председатель

Сведения о преподавателях:

доцент, кандидат геол. мин.-наук – выпускник 1995 г. КазНТУ (геофизика) общий научно-педагогический стаж – 16 лет, стаж работы в КазНТУ – 18 лет

ст. преподаватель – выпускница 1991 г. КазПТИ (геофизика), общий научно-педагогический стаж – 8 лет, стаж работы в КазНТУ – 10 лет.

Офис: кафедра геофизики

Адрес: г. Алматы, Сатпаева, ГУК, ауд. 527.

Тел/Факс: 8-(7272)

1. Цели и задачи дисциплины «Петрофизика»

1.1 Цель преподавания дисциплины

Целью курса является ознакомление студентов с физико-химическими и петрофизическими (электрические, магнитные, тепловые, радиоактивные, упругие) свойствами горных пород, а также их роль при геологическом истолковании данных геофизических методов исследования земной коры.

1.2 Задачи изучения дисциплины

Дать обучающимся необходимые знания о целях, методах и объектах петрофизических исследований и их месте в комплексе геолого-геофизических работ. Задачами курса являются:

Знакомство со способами, методами и аппаратурой для измерения физических свойств горных пород. Развитие навыков лабораторных экспериментальных исследований. Определение величин физических параметров различных типов горных пород. Знакомство с физико-химическими явлениями в горных породах, обуславливающими наличие или изменчивость их физических параметров. Влияние состава, структуры и текстуры горных пород на их физические свойства. Выявление взаимосвязи физических свойств горных пород. Прикладное значение петрофизики в геологии и разведочной геофизике.

1.3 Пререквизиты: высшая математика, физика, минералогия и петрография, физика Земли.

1.4. Постреквизиты: сейсморазведка, ГИС, магниторазведка, электроразведка, гравиразведка, радиометрия и ядерная геофизика

2. Система оценки знаний

По кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем дисциплинам Казахского национального технического университета имени применяется рейтинговый контроль знаний студентов.

Рейтинг каждой дисциплины, которая включена в рабочий учебный план специальности, оценивается по 100 - бальной шкале.

Для дисциплины «Гравимагниторазведка» устанавливаются следующие виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль (таблица 1).

Таблица 1

Распределение рейтинговых баллов по видам контроля

№ вариантов	Вид итогового контроля	Виды контроля	Проценты
1	Экзамен	Итоговый контроль	100
Рубежный контроль	100
Текущий контроль	100

Видами текущего контроля являются контрольные работы, рефераты, семестровые задания, коллоквиумы, выполнение лабораторных работ и др. Итоговым контролем по курсу «Петрофизика» является устный экзамен.

Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине (Таблица 2).

Таблица 2

Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине «Петрофизика»

Недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Недельное количество контроля	1	1	1	1	1	1	1	2	1	1	1	1	1	1	1
Виды контроля	Лр1	СР	Лр2	СР	Лр3	СР	Лр4	РК1	Лр5	СР	Лр6	СР	Л7	СР	РК2
Виды контроля: Л – лабораторная работа; КР – курсовая работа, К – контрольная, КП курсовой проект, СР - самостоятельная работа, Кл – коллоквиум, РК – рубежный контроль

Студент допускается к сдаче итогового контроля при наличии суммарного рейтингового балла 30. Итоговый контроль считается сданным в случае набора 20 баллов. Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале.

Таблица 3

Оценка знаний студентов

Оценка	Буквенный эквивалент	В процентах %	В баллах
Отлично	А	95-100	4
А-	90-94	3,67
Хорошо	В+	85-89	3,33
В	80-84	3,0
В-	75-79	2,67
Удовлетворительно	С+	70-74	2,33
С	65-69	2,0
С-	60-64	1,67
D+	55-59	1,33
D-	50-54	1,0
Неудовлетворительно	F	0-49	0

Перечень вопросов для проведения контроля

Вопросы для проведения контроля по 1 модулю

Какова роль глинистости в формировании ее физических свойств? Формула коэффициента объемной глинистости. От чего зависит пористость эффузивных пород? Коэффициенты нефте-газо - и воднонасыщения природных коллекторов нефти и газа. От чего зависит плотность минералов, а также газов и жидкостей, насыщающих породы? Процессы намагничивания и магнитные свойства минералов, жидкостей и газов. Магнитные свойства основных типов пород. Дайте краткий обзор природы диэлектрической проницаемости осадочных пород. Коэффициенты теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности. Естественная радиоактивность горных пород

Вопросы для проведения контроля по 2 модулю

Модуль Юнга, коэффициент Пуассона, модуль сдвига, модуль объемного расширения Что такое магнитная восприимчивость? Перечислите известные Вам электрические свойства горных пород. Дайте анализ основных факторов диффузионно-адсорбционной активности горных пород. Пьезоэлектрический эффект минералов и горных пород. Каковы механизмы переноса тепла в горных породах в системе скважина-пласт? Назовите основные теплофизические характеристики горных пород. Каков их физический смысл, какие процессы они характеризуют? Радиоактивность магматических горных пород. Естественная и вызванная поляризации горных пород. Радиоактивность осадочных горных пород.

3. Содержание дисциплины

Тематический план курса составляется в виде таблицы 4, где указываются наименование темы и количество академических часов по всем видам занятий, предусмотренных для каждой темы. По выбранным видам занятий составляется график их проведения (Таблица 5).

Таблица 4

Распределение часов по видам занятий

Наименование темы	Количество академических часов
Лекция	Лаб. работы	СРОП	СРО
1. Основные понятия и подходы в петрофизике	1	2	3	3
2.Неоднородность строения пород и глинистость	1	2	3	3
3. Пористость горных пород	1	2	3	3
4. Проницаемость горных пород	1	2	3	3
5. Водо-нефте и газонасыщенность горных пород	1	2	3	3
6. Плотность горных пород	1	2	3	3
7. Упругие свойства горных пород	1	2	3	3
8. Магнитные свойства горных пород	1	2	3	3
9. Электрические свойства горных пород	1	2	3	3
10. Пьезоэлектрический эффект, естественная и вызванная поляризация горных пород	1	2	3	3
11. Тепловые свойства горных пород	1	2	3	3
12. Радиоактивные свойства горных пород	1	2	3	3
13. Статистическая обработка петрофизических данных	1	2	3	3
14. Физические свойства газа, нефти, нефтегазоносности пород	1	2	3	3
15. Физические свойства залежи нефти, газа и вмещающих пород	1	2	3	3
Всего	15	30	45	45

Наименование тем лекционных занятий и их содержание

1. Введение. Основные понятия и подходы в петрофизике	1 час
2. Глинистость. Вещественная, структурная и фазовая неоднородность горных пород	1 час
3. Пористость горных пород. Виды пористости. Коэффициент пористости	1 час
4. Проницаемость горных пород	1 час
5. Водо-нефте и газонасыщенность горных пород. Влажность, влагоемкость. Свободная и связанная вода. Двойной электрический слой.	1 час
6. Плотность горных пород.	1 час
7. Упругие свойства горных пород. Упругие параметры физических тел. Скорость упругих волн и упругие модули химических элементов и минералов	1 час
8. Магнитные свойства горных пород. Магнитные параметры физических тел. Магнитные свойства химических элементов и минералов. Магнитные свойства горных пород. Магнитная восприимчивость нефти.	1 час
9. Электрические свойства горных пород. Удельное электрическое сопротивление элементов и минералов. Физические свойства залежи нефти, газа и вмещающих пород. Основные факторы, оказывающие влияние на удельное сопротивление минералов и горных пород	1 час
10. Пьезоэлектрический эффект, естественная и вызванная поляризация горных пород.	1 час
11. Тепловые свойства горных пород. Теплофизические параметры веществ и методы их измерения. Естественная радиоактивность Радиоактивность минералов и горных пород. Искусственная радиоактивность, используемая в ядерной геофизике.	1 час
12. Радиоактивные свойства горных пород	1 час
13. Статистическая обработка петрофизических данных	1 час
14. Физические свойства газа, нефти, нефтегазоносности пород	1 час
15. Физические свойства залежи газа, нефти и вмещающих пород	1 час

Наименование тем лабораторных занятий и их содержание, объем в часах

1.Определение пористости горных пород	2 часа
2. Определение плотности горных пород	2 часа
3. Определение насыщенности горных пород	2 часа
4. Определение магнитных свойств горных пород	2 часа
5.Определение электрических свойств горных пород	2 часа
6. Определение упругих свойств горных пород	2 часа
7. Статистическая обработка петрофизических данных

Самостоятельная работа студентов (СРО)

Коэффициенты пористости минералов и метаморфических, осадочных, магматических горных пород Проницаемость нефтегазовых пород Классификация песчано-алевролитовых пород коллекторов Плотность породообразующих и рудных минералов Средняя плотность и химический состав интрузивных им эффузивных пород Плотность горных пород, образовавшиеся в процессе регионального метаморфизма Минеральная и общая плотность осадочных пород Скорость упругих волн метаморфических, магматических, осадочных пород Скорость упругих волн в кристаллических породах при различном газо - и водонасыщении Магнитные свойства метаморфических, магматических, осадочных пород Удельное электрическое сопротивление метаморфических, магматических, осадочных пород Диэлектрическая проницаемость минералов и горных пород Поляризуемость метаморфических и магматических пород Тепловые свойства метаморфических, магматических, осадочных пород Радиоактивные свойства метаморфических, магматических, осадочных пород

Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя (СРОП)

Определение плотности пород с естественной влажностью Природный резервуар, ловушка, залежь Коллекторы и покрышки Пластовые жидкости и их газы Оценка подсчетных параметров и прогноз отдающих возможностей коллекторов Методологические основы построения и изучения многомерных математических моделей (МММ) в нефтегазовой геологии Различные типы моделируемых петрофизических взаимосвязей. Модель пористой среды Определение диффузионно-адсорбционной активности Определение гамма активности Определение коэффициента упругости Построение вариационных кривых и их анализ Изучение петрофизических связей Метрологические требования к измерениям физических параметров Отбор образцов горных пород в полевых условиях Методы изучения физических свойств

Таблица 5

График проведения занятий

№	Дата	Время	Наименование тем
			Лекции
1.			1. Введение. Основные понятия и подходы в петрофизике
2.			2. Глинистость. Вещественная, структурная и фазовая неоднородность горных пород
3.			3. Пористость горных пород. Виды пористости. Коэффициент пористости
4.			4. Проницаемость горных пород
5.			5. Водо-нефте и газонасыщенность горных пород. Влажность, влагоемкость. Свободная и связанная вода. Двойной электрический слой.
6.			6. Плотность горных пород.
7.			7. Упругие свойства горных пород. Упругие параметры физических тел. Скорость упругих волн и упругие модули химических элементов и минералов
8.			8. Магнитные свойства горных пород. Магнитные параметры физических тел. Магнитные свойства химических элементов и минералов. Магнитные свойства горных пород. Магнитная восприимчивость нефти.
9			9. Электрические свойства горных пород. Удельное электрическое сопротивление элементов и минералов. Физические свойства залежи нефти, газа и вмещающих пород. Основные факторы, оказывающие влияние на удельное сопротивление минералов и горных пород
10.			10. Пьезоэлектрический эффект, естественная и вызванная поляризация горных пород.
11			11. Тепловые свойства горных пород. Теплофизические параметры веществ и методы их измерения. Естественная радиоактивность Радиоактивность минералов и горных пород. Искусственная радиоактивность, используемая в ядерной геофизике.
12.			12. Радиоактивные свойства горных пород
13.			13. Статистическая обработка петрофизических данных
14.			14. Физические свойства газа, нефти, нефтегазоносности пород
15.			15. Физические свойства залежи газа, нефти и вмещающих пород
			Лабораторные занятия
1.			1.Определение пористости горных пород
2.			2. Определение плотности горных пород
3.			3. Определение насыщенности горных пород
4.			4. Определение магнитных свойств горных пород
5.			5.Определение электрических свойств горных пород
6.			6. Определение упругих свойств горных пород
7.			7. Статистическая обработка петрофизических данных

4. Учебно-методические материалы по дисциплине

Материал для обязательного изучения

1 , Кульдеев . Алматы, 2003

2 и др. Петрофизика. М., «Недра», 2004

3 , В и др. Практикум по петрофизике. М.: «Недра», 1990

Материал для дополнительного ознакомления

1 Кобранова . Учебник для вузов. М., «Недра», 1986

2 Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (Петрофизика)

3 -Жади. Комплексная интерпретация данных геофизических исследований скважин, геология нефти и газа. Алматы, 2003

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель и задачи дисциплины

Пререквизиты. 3

Постреквизиты3

2. Система оценки знаний студентов.

Распределение рейтинговых баллов по видам контроля 3

Календарный график учебного процесса. . . 4

Оценка знаний студентов

3. Содержание дисциплины 5

Распределение часов по видам занятий5

Содержание лекций5

Содержание лабораторных занятий6

Содержание СРО 6

Содержание СРСП7

График проведения занятий 7

4. Учебно-методический материал по дисциплине . . .8