1.Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
1.1.Цель преподавания дисциплины.
1.2.3адачи изучения дисциплины.
Целью преподавания дисциплины является: заложение у студентов специальности «5В070800-Нефтегазовое дело» представлений о тесной связи бурения, разработки и эксплуатации нефтяных и газовых залежей с фильтрационно-емкостными свойствами пород-коллекторов, с законами фильтрации жидкостей и газов в пористой среде, о зависимости продуктивности пластов и дебитов скважин от физических свойств горных пород, пластовых жидкостей и газов.
Полученные знания используются студентами при дипломном проектировании, а также в практической деятельности после окончания университета.
После изучения «Физики пласта» студент должен понимать основные закономерности, происходящие в пласте, физические процессы, уметь использовать законы фильтрации нефти, газа и воды через пористую среду при бурении скважин и проектировании разработки и эксплуатации месторождений нефти и газа и осуществить регулирование выработки пластов в процессе их эксплуатации.
Программа изучения дисциплины основывается на следующих предметах: физика, математика, общая нефтяная геология
Пререквизиты: физика, химия, общая и нефтяная геология.
Постреквизиты: Геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Тематический план дисциплины
2 Содержание дисциплины
2.1 Наименование тем лекций, их краткое содержание, количество часов.
Наименование тем лекций | часы |
1. Цели и задачи курса: Краткое содержание курса. Значение физики пласта при проектировании систем разработки нефтяных и газовых месторождений. | 1 |
2. Классификация горных пород по происхождению. Осадочные породы. Классификация осадочных пород | 1 |
3. Коллекторы нефти и газа и их физические свойства. Гранулометрический состав пород. Удельная поверхность горных пород. Карбонатность горных пород. | 1 |
4. Коллекторские свойства гранулярных коллекторов. Пористость горных пород. Виды пористости. Проницаемость горных пород. Практическое значение проницаемости. Единицы измерения. Фазовая и относительная проницаемости горных пород. Закон Дарси. | 1 |
5. Условия залегания нефти, воды и газа в пласте. Движение в коллекторе смеси нефти, воды и газа в пористой среде. | 1 |
6. Механические свойства горных пород. Упругость. Прочность на сжатие и разрыв. Пластичность, набухаемость и размокание глинистых пород. Влияние механических свойств пород на процессы, происходящие в пласте. | 1 |
7. Тепловые свойства горных пород. Электрические и радиоактивные свойства горных пород. Определение коллекторских свойств горных пород геофизическими методами. | 1 |
8. Углеводородное содержание коллекторов. Классификация месторождений по фазовому содержанию нефти и газа. Физическое состояние нефти и газа при различных условиях нахождения в залежи. | 1 |
9. Физико-химические свойства нефти. Парафин. Кислородные соединения нефти, сернистые соединения нефти, асфальтосмолистые вещества. Плотность, вязкость нефти. Свойства нефти в пластовых условиях. Давление насыщения нефти газом. Сжимаемость нефти. Плотность пластовой нефти. Вязкость пластовой нефти. Различие свойств нефти в пределах нефтяной залежи. | 1 |
10. Физико-химические свойства газа. Уравнение состояния отклонения реальных газов от законов идеального газа. Плотность и вязкость газов. Классификация газов по химическому составу. | 1 |
11. Пластовые воды и их физические свойства. Связанная вода нефтяных и газовых коллекторов. Методы определения ее содержания в породах. Химический состав и физические свойства пластовых вод. Выбор воды для закачки в пласт. Переходная зона нефть - вода и ее характеристика. | 1 |
12. Физические основы вытеснения нефти водой и газом из пористой среды. Источники пластовой энергии. Силы, действующие в залежи. Причины нарушения закона Дарси. Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти из пласта водой и газом. | 1 |
13. Нефтеотдача пластов при различных условиях дренирования залежи. Зависимость нефтеотдачи от скоростей вытеснения нефти водой. Факторы, влияющие на нефтеотдачу пласта при использовании энергии газовой шапки и газа, выделяющегося из нефти. Газоотдача газовых и газоконденсатных залежей | 1 |
14. Пути повышения нефтеотдачи пластов. Методы увеличения балансовых запасов нефти. Моющие и нефтевытесняющие свойства вод. Обработка воды ПАВ. Применение углекислоты для увеличения нефтеотдачи. Вытеснение нефти из пласта растворителями | 1 |
15. Методы воздействия на призабойную зону скважин. | 1 |
Всего | 15 |
2.2 Наименование тем лабораторных занятий, их краткое содержание, количество часов.
Наименование тем лабораторных занятий | часы | |
1 | Макроскопическое описание горных пород Исследования образцов пород (керна) в определенной последовательности. Макроскопическое изучение и описание образцов породы. | 2 |
2 | Определение водо - и нефтенасыщенности керна Определения коэффициентов водонасыщенности и нефтенасыщеннности кернов. | 2 |
3 | Определение абсолютной пористости пород методом Мельчера Проведение анализа керна. Параметры кажущейся плотности породы (масса объема), минералогической плотности образца и коэффициент абсолютной пористости породы. | 2 |
4 | Определение коэффициента открытой пористости горных пород способом насыщения по . Определение объема открытых пор методом насыщения образца породы минерализованной водой под вакуумом. Определение плотности породы по его массе и объему путем гидростатического взвешивания в минерализованной воде. | 2 |
5 | Определение абсолютной проницаемости горных пород. Методика определения газопроницаемости пород на приборе ГК – 5, навыки аналитической работы. Представление о физической (абсолютной), фазовой (эффективной) и относительной проницаемости горных пород. Роль проницаемости на пропускную способность пористости среды, производительность эксплуатационных скважин. | 2 |
6 | Определение карбонатности горных пород Определения карбонатности (содержание солей угольной кислоты в горной породе путём пересчета их на CaCO3.) горных пород газометрическим способом на аппарате АК-4. | 2 |
7 | Определение плотности нефти пикнометром и ареометром Закрепление лекционного материала по физическим свойствам нефтей и приобретение навыков самостоятельного проведения анализов с нефтями и другими жидкостями. Ознакомление с коллекцией нефтей и получение физического параметра – плотности жидких тел двумя способами. | 3 |
Всего | 15 |
3 Содержание самостоятельной работы обучающихся
График самостоятельной работы обучающихся
3.1 .Тематика самостоятельной работы обучающихся под руководством преподавателя (СРОП), форма проведения и методические рекомендации к выполнению.
№ п/п | Задания | Форма проведе-ния | Методические рекомендация | Рекомендуемая литература |
1 | Терригенные коллекторы и типы залежей, связанные с ними | тренинг | Анализ геологического строения, технические условия, бурение наклонных и горизонтальных скважин | Основная литература: 1[114-117] Дополнительная литература 19[56-78] |
2 | Карбонатные коллекторы и типы залежей, связанные с ними | тренинг | Осветить экологические проблемы, возникающие в процессе эксплуатации месторождений нефти и газа на суше и в акватории Каспийского моря. Методы борьбы с ними. | Основная литература: 1[386-397] Дополнительная литература 19[123-139] |
3 | Виды пористости и проницаемости и их влияние на нефтеотдачу | тренинг | Проанализировать роль физико-химических свойств углеводородов на эксплуатацию месторождений и осложнения, возникающие при этом. | Основная литература: 1[124-142] |
4 | Определение нефте-газо-водонасыщенности | презента-ция | Дать полное представление о влиянии изменения пластового давления на эксплуатацию месторождения и проанализировать карты изобар. | Основная литература: 1[288-292] |
5 | Виды вязкости нефти и их влияние на разработку месторождений нефти и газа | презентация | Охарактеризовать влияние пластовых вод на нефтеотдачу и обводнение залежей. | Основная литература: 1[142-148] 7[38-40] |
6 | Типы нефтей в зависимости от их химического состава | презентация | Роль влияния температуры и пластового давления на работу залежей нефти и газа, анализ законов изменения давления и температуры с набором глубины | Основная литература: 1[148-160] Дополнительная литература 13[5-9] |
7 | Гигантские месторождения нефти и газа Казахстана | тренинг | Дать полное представление о степени изученности месторождений по категориям запасов | Основная литература: 7[121-180] |
8 | Нефтегазоносные области Казахстана | дискус-сия | Составить полное представление о строении залежей нефти и газа | Основная литература: 1[73-74] |
9 | Характеристики пластовых вод нефтяных месторождений | Дискус-сия | Проанализировать строение коллекторов в плане неоднородности и влияние ее на эксплуатацию месторождения | Основная литература: 7[116-118] |
10 | Радиоактивность пластовых вод нефтяных месторождений | Дискус-сия | Проанализировать сейсмические и геологические разрезы с целью выделения на них опорных сейсмических горизонтов, установленных и возможных ВНК | Основная литература: 7[101-102] |
11 | Физико-химические свойства пластовых вод | тренинг | Дать классификацию залежей и привести примеры по Казахстану | Основная литература: 1[38-40] |
12 | Развитие нефтяной промышленности Казахстана | дискус-сия | Дать определение пластового и забойного давлений и влияние их изменения на эксплуатацию месторождения | Основная литература: 1[148-160] |
13 | Энергетическая характеристика залежей нефти и газа | тренинг | Привести примеры по месторождениям Южного Мангышлака | Дополнительная литература: 13[3-5] |
14 | Температура в недрах нефтяных и газовых месторождений | тренинг | Привести примеры по месторождениям Прикаспийской синеклизы | Допольнительн. литература 18[25-51] |
15 | Методы термохимического воздействия на пласт | тренинг | Привести примеры возсожных осложнений при бурении и эксплуатации скважин | Допольнительн. литература 19[115-135] |
3.2 Тематика самостоятельной работы обучающихся (СРО), форма проведения и методические рекомендации к выполнению.
Содержание СРО
Цель – закрепление лекционного материала по дисциплине, формирование навыков работы с учебной литературой и интернет-ресурсами.
№ п/п | Задания | Методическая рекомендация | Рекомендуемая литература |
1 | Основные законы газового состояния | Чем отличается реальные газы от идеальных? | Основная литература: 1[124-126] |
2 | Состав и свойства гидратов | Дать полное представление об условиях образования газогидратов в природе при добыче газа и его транспортировке | Основная литература: 10[11-26] |
3 | Температурный режим залежей нефти и газа | Влияние температуры на фазовое состояние УВ, на вязкость пластовых жидкостей и на условия их фильтрации | Основная литература: 1[148-160] |
4 | Геофизические исследования скважин | Проанализировать геолого-геофизические материалы с целью выделения объектов опробования и описать методы перфорации эксплуатационных колонн с целью вызова притока УВ | Основная литература: 7[71-72] |
5 | Фильтрационные и емкостные свойства пород коллекторов | Проанализировать коллекторские свойства пород | Основная литература: 1[91-94] |
6 | Типы природных резервуаров | Дать классифацию по и привести примеры по Казахстану | Основная литература: 10[124-145] |
7 | Физические свойства конденсата | Проанализировать физические свойства конденсата | Основная литература: 10[11-26] |
8 | Поверхностно-молекулярные силы, влияющие на характер залегания нефти, газа и воды в пласте | Дать понятие об удельной поверхности горных пород, рассмотреть виды остаточной воды и остаточной нефти | Основная литература: 1[124-126] |
9 | Нефтегазонасыщенность пород-коллекторов | Детально изучить классификации залежей и дать их описание и графическое изображение в плане и разрезе | Основная литература: 1[87-91] |
10 | Методы повышения нефтеотдачи связанные с биотехнологиями | Привести примеры по Западной Сибири и Южному Торгаю | Основная литература: 1[154-160] 2[73-77] Допольнительн. литература 10[27-37] |
11 | Перфорация продуктивных горизонтов | Виды перфорации | Основная литература: 2[164-173] |
12 | Влияние изменения проницаемости на разработку и эксплуатацию месторождения | Рассмотреть условия литологического замещения коллекторов и неоднородности пластов | Основная литература: 1[91-94] |
13 | Распределение пластового давления на структуре | Дать анализ карт изобар по отдельным месторождениям | Основная литература: 1[288-292] |
14 | Механические свойства горных пород, влияющие на разработку месторождения нефти и газа | Проанализировать геолого-промысловые условия эксплуатации месторождения и влияние на них механических свойств пород | Основная литература: 2[136-198] |
15 | Товарные качества нефти, газа и конденсата | Проанализировать физико-химические свойства пластовых флюидов и методы улучшения их процессе эксплуатаций | Основная литература: 10[11-26] |
4 Карта обеспеченности учебно-методической литературой по дисциплине.
Основная литература
№ | Название | Кол-во экз. в библиотеке | Кол-во студ. | %обеспеченности лит-рой |
1 | , Нефтегазопромысловая геология. М.:Недра, 2000г. | 2 | 45 | 4,4 |
2 | Геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений. Алматы, 2007 | 10 | 45 | 22 |
3 | Нефтегазопромысловая геология и подсчет запасов Алматы, 2010 | 10 | 45 | 22 |
2 | ., Физика нефтяного и газового пласта. М., «Недра» 1986г. | 10 | 45 | 22 |
3 | , , , , ., Справочник «Месторождения нефти и газа Казахстана» Алматы Минеральные ресурсы Казахстана, 1999г. | 2 | 45 | 4,4 |
4 | , , ., Справочник по нефтепромысловой гелогии., Москва «Недра»,1981г. | 2 | 45 | 4,4 |
5 | Форест Грей., Добыча нефти М., -Бизнес» 2001г. | - | 45 | 0 |
6 | , , ., Геологические основы разработки месторождений нефти и газа (Методические указания к лабораторным работам) Алматы КазНТУ,2003г. | 30 | 45 | 66 |
7 | . Спутник нефтегазопромыслового геолога, справочник. – М., Недра, 1989. | 2 | 45 | 4,4 |
8 | , . Общая нефтяная и нефтепромысловая геология. – М., Недра, 1964. | 2 | 45 | 4,4 |
9 | . Геологические основы разработки нефтяных месторождений. – М., Недра, 1975. | 2 | 45 | 4,4 |
10 | Габриэлянц , поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений. М.: Недра, 2000 | 30 | 45 | 66 |
11 | Краткая энциклопедия нефтегазовой геологии/ под ред. , М., изд-во Академия горных наук, 1998 | 1 | 45 | 2 |
12 | Словарь по геологии нефти и газа. Л., Недра, 1988 | 1 | 45 | 2 |
Дополнительная литература: | 45 | |||
1 | ., Разработка месторождений парафинистых и вязких нефтей в Западном Казахстане., М., ВНИИОЭНГ,1996г. | 1 | 45 | 2 |
2 | ., Теории и практика разработки нефтяного месторождения Кумколь.- Алматы: «Ғылым»»,1999г. | - | 45 | 0 |
3 | Классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и природного углеводородного газа Республики Казахстан. Министерство энергетики и прогнозных ресурсов РК 1997г. | - | 45 | 0 |
4 | Постановление Правительства Республики Казахстан «Об утверждении единых правил разработки нефтяных и газовых месторождений Республики Казахстан» от 18 июня 1996г.,№ 000., Минеральные ресурсы Казахстана №13-14 (34-35) 16 октября 1996г. | - | 45 | 0 |
5 | Жолтаев нефтегазоносных областей Казахстана (Геология и нефтегазоносность Южно-Торгайской впадины). Учебное пособие. Алматы ИИА «Айкос», 1998 | 10 | 45 | 22 |
6 | Нефтяная энциклопедия Казахстана. Казмунайгаз, 2005 | 1 | 45 | 2 |
7 | , и др. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Северного и Среднего Каспия. – А., Казмунайгаз, 2005 г. | 1 | 45 | 2 |
Интернет ресурсы | ||||
Научная библиотека Российского государственного университета нефти и газа им. – www. gubkin. ru Geological Society of America | ||||
Научная библиотека МГУ – www. lib. | ||||
Геология нефти и газа – www. geoinform. ru | ||||
Bulletin – www/ geosociety. org/pubs/journals. ru |
5 Лист согласования рабочей программы с выпускающей кафедрой
Лист согласования рабочей программы по курсу
Учебный год | Выпускающая кафедра | Ф. И.О. зав. кафедрой | Подпись | Дата согласования |
2015-2016 | ||||
Содержание дисциплины
Распределение часов по видам занятий
Содержание лабораторных занятий
Наименование тем лабораторных занятий | часы | |
Макроскопическое описание горных пород Исследования образцов пород (керна) в определенной последовательности. Макроскопическое изучение и описание образцов породы. | 2 | |
Определение водо - и нефтенасыщенности керна Определения коэффициентов водонасыщенности и нефтенасыщеннности кернов. | 2 | |
Определение абсолютной пористости пород методом Мельчера Проведение анализа керна. Параметры кажущейся плотности породы (масса объема), минералогической плотности образца и коэффициент абсолютной пористости породы. | 2 | |
Определение коэффициента открытой пористости горных пород способом насыщения по . Определение объема открытых пор методом насыщения образца породы минерализованной водой под вакуумом. Определение плотности породы по его массе и объему путем гидростатического взвешивания в минерализованной воде. | 2 | |
Определение абсолютной проницаемости горных пород. Методика определения газопроницаемости пород на приборе ГК – 5, навыки аналитической работы. Представление о физической (абсолютной), фазовой (эффективной) и относительной проницаемости горных пород. Роль проницаемости на пропускную способность пористости среды, производительность эксплуатационных скважин. | 2 | |
Определение карбонатности горных пород Определения карбонатности (содержание солей угольной кислоты в горной породе путём пересчета их на CaCO3.) горных пород газометрическим способом на аппарате АК-4. | 2 | |
Определение плотности нефти пикнометром и ареометром Закрепление лекционного материала по физическим свойствам нефтей и приобретение навыков самостоятельного проведения анализов с нефтями и другими жидкостями. Ознакомление с коллекцией нефтей и получение физического параметра – плотности жидких тел двумя способами. | 3 | |
Всего | 15 |
Содержание СРОП
Цель: реализовать под руководством преподавателя практические навыки по анализу и обобщению геолого-промысловых параметров продуктивных горизонтов нефтяных и газовых месторождений для составления рациональной системы разработки залежей нефти и газа.
№ | Содержание работ | часы |
1 | Терригенные коллекторы и типы залежей, связанные с ними | 3 |
2 | Карбонатные коллекторы и типы залежей, связанные с ними | 3 |
3 | Виды пористости и проницаемости и их влияние на нефтеотдачу | 3 |
4 | Определение нефте-газо-водонасыщенности | 3 |
5 | Виды вязкости нефти и их влияние на разработку месторождений нефти и газа | 3 |
6 | Типы нефтей в зависимости от их химического состава | 3 |
7 | Гигантские месторождения нефти и газа Казахстана | 3 |
8 | Нефтегазоносные области Казахстана | 3 |
9 | Характеристики пластовых вод нефтяных месторождений | 3 |
10 | Радиоактивность пластовых вод нефтяных месторождений | 3 |
1 1 | Физико-химические свойства пластовых вод | 3 |
12 | Развитие нефтяной промышленности Казахстана | 3 |
13 | Энергетическая характеристика залежей нефти и газа | 3 |
14 | Температура в недрах нефтяных и газовых месторождений | 3 |
15 | Методы термохимического воздействия на пласт | 3 |
Всего | 45 |
Содержание СРО
Цель – закрепление лекционного материала по дисциплине, формирование навыков работы с учебной литературой и интернет-ресурсами.
№ | Содержание работ | часы |
1 | Основные законы газового состояния | 3 |
2 | Состав и свойства гидратов | 3 |
3 | Температурный режим залежей нефти и газа | 3 |
4 | Геофизический исследования скважин | 3 |
5 | Фильтрационные и емкостные свойства пород коллекторов | 3 |
6 | Типы природных резервуаров | 3 |
7 | Физические свойства конденсата | 3 |
8 | Поверхностно-молекулярные силы, влияющие на характер залегания нефти, газа и воды в пласте | 3 |
9 | Нефтегазонасыщенность пород-коллекторов | 3 |
10 | Методы повышения нефтеотдачи связанные с биотехнологиями | 3 |
11 | Перфорация продуктивных горизонтов | 3 |
12 | Влияние изменения проницаемости на разработку и эксплуатацию месторождения | 3 |
13 | Распределение пластового давления на структуре | 3 |
14 | Механические свойства горных пород, влияющие на разработку месторождения нефти и газа | 3 |
15 | Товарные качества нефти, газа и конденсата | 3 |
Всего | 45 |
График проведения занятий
№ | Дата | Время | Наименование тем | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Лекции | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ЛИТЕРАТУРА:
Основная литература
, Нефтегазопромысловая геология. М.:Недра, 2000г. ., Физика нефтяного и газового пласта. М., «Недра» 1986г. , , , , ., Справочник «Месторождения нефти и газа Казахстана» Алматы Минеральные ресурсы Казахстана, 1999г. , , ., Справочник по нефтепромысловой гелогии., Москва «Недра»,1981г. Форест Грей., Добыча нефти М., -Бизнес» 2001г. , , ., Геологические основы разработки месторождений нефти и газа (Методические указания к лабораторным работам) Алматы КазНТУ,2003г. . Спутник нефтегазопромыслового геолога, справочник. – М., Недра, 1989. , . Общая нефтяная и нефтепромысловая геология. – М., Недра, 1964. . Геологические основы разработки нефтяных месторождений. – М., Недра, 1975. Габриэлянц , поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений. М.: Недра, 2000 Краткая энциклопедия нефтегазовой геологии/ под ред. , М., изд-во Академия горных наук, 1998 Словарь по геологии нефти и газа. Л., Недра, 1988Дополнительная литература:
., Разработка месторождений парафинистых и вязких нефтей в Западном Казахстане., М., ВНИИОЭНГ,1996г. ., Теории и практика разработки нефтяного месторождения Кумколь.- Алматы: «Ғылым»»,1999г. Классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и природного углеводородного газа Республики Казахстан. Министерство энергетики и прогнозных ресурсов РК 1997г. Постановление Правительства Республики Казахстан «Об утверждении единых правил разработки нефтяных и газовых месторождений Республики Казахстан» от 01.01.01г.,№ 000., Минеральные ресурсы Казахстана №13-14 (34-35) 16 октября 1996г. Жолтаев нефтегазоносных областей Казахстана (Геология и нефтегазоносность Южно-Торгайской впадины). Учебное пособие. Алматы ИИА «Айкос», 1998 Нефтяная энциклопедия Казахстана. Казмунайгаз, 2005 , и др. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Северного и Среднего Каспия. – А., Казмунайгаз, 2005 г.Интернет ресурсы
Научная библиотека Российского государственного университета нефти и газа им. – www. gubkin. ru Научная библиотека МГУ – www. lib. Геология нефти и газа – www. geoinform. ru Geological Society of America Bulletin – www/ geosociety. org/pubs/journals. ru