Полевая геофизика (стр. 3 )

Физические и геологические основы гравиразведки. Дифференциация горных пород по плотности и методы ее измерения. Нормальное и аномальное поле. Уровенная поверхность. Геоид. Поправки за свободный воздух, промежуточный слой, рельеф. Формула аномалии Буге. Вторые производные силы тяжести, их нормальные значения. Дифференциация горных пород по плотности и методы ее измерения. Общая характеристика плотности основных минералов, горных пород и руд. Физические принципы построения чувствительных систем для изучения поля силы тяжести. Гравиметры. Гравитационные вариометры и градиентометры. Методика гравиразведки: наземные, морские и подземные съемки. Интерпретация и геологическое истолкование результатов. Применение гравиразведки для региональных съемок, при поисках и разведке полезных ископаемых, в геоэкологии, инженерной геологии и др.

Модуль 2. Магниторазведка.

Основные понятия и определения магниторазведки. Происхождение магнитного поля Земли и его вариации. Элементы геомагнитного поля. Магнитные свойства природных объектов, включая горные породы. Природа диа-, пара-, и ферромагнетизма. Тенденции изменения магнитной восприимчивости в твердой, жидкой и газообразной фазах, у кристаллических (магматических и метаморфических) и осадочных (терригенных и хемогенных) пород. Аналитические способы решения прямой и обратной задачи магниторазведки. Типовые графики над объектами простой геометрической формы. Численные способы решения обратной задачи магниторазведки для объектов сложного геологического строения. Методика и технология магниторазведочных работ. Особенности аномального магнитного поля над разными геологическими объектами. Интерпретация и геологическое истолкование результатов. Место магниторазведки в комплексе геологоразведочных работ. Примеры использования результатов магниторазведки в комплексе с другими методами при решения геологических задач.

Модуль 3. Электроразведка.

Определение, сущность и классификация методов электроразведки. Принципы решения прямых и обратных задач. Нормальные и аномальные поля. Потенциальные электрические поля (естественное и искусственное). Напряженность и потенциал электрического поля в однородной изотропной среде и в сложных геологических средах. Электромагнитные свойства горных пород и руд, их значение для разных методов электроразведки и зависимость от различных природных факторов. Методика и технология электроразведочных работ. Системы измерений. Аппаратура и оборудование для электроразведки. Переносные приборы. Электроразведочные станции. Аэроэлектроразведочные станции. Методы электромагнитного профилирования и зондирования.

Переменное гармонически изменяющееся поле, его отличие от постоянного. Разновидности методов и способов электромагнитного профилирования и зондирования на основе гармонически изменяющегося поля, их сущность.

Неустановившееся электромагнитное поле, его принципиальные особенности. Разновидности методов и способов электромагнитного зондирования на основе неустановившегося поля, их сущность.

Магнитотеллурическое поле, его особенности. Методы магнитотеллурического профилирования и зондирования.

Интерпретация и геологическое истолкование результатов. Основы автоматизированной обработки электроразведочных данных. Современные программы решения прямых и обратных электроразведочных задач в моделях 1D, 2D, 3D. Особенности аномального электромагнитного поля над разными геологическими объектами. Построение геоэлектрических разрезов, их трансформация в геологические. Примеры использования электроразведки в комплексе с другими методами при решения геологических и задач.

Модуль 4. Сейсморазведка.

Физические и геологические основы сейсморазведки. Упругие реформации и напряжения, связь между ними. Продольные и поперечные сейсмические волны. Поверхностные волны. Понятия о годографе сейсмической волны. Отражение и прохождение сейсмических волн. Классификация методов сейсморазведки.

Кинематические особенности сейсмических волн. Годографы, временные сейсмические разрезы. Годографы прямой и отраженных волн в слоисто-однородной среде; годографы отраженных волн с общей точкой возбуждения.

Сейсмоволновые свойства горных пород и руд, их значение для разных методов сейсморазведки и зависимость от различных природных факторов.

Технология проведения сейсморазведочных работ на суше, на море, в глубоких скважинах.

Интерпретация и геологическое истолкование результатов. Автоматизированная (цифровая) обработка данных сейсморазведки. Основные процедуры цифровой обработки. Коррекция кинематических и статических поправок. Суммирование сейсмических записей, получение временных сейсмических разрезов; миграция временных разрезов, преобразование временных разрезов в глубинные.

Применение сейсморазведки при решении геологических задач.

Образовательные технологии

Чтение лекций с демонстрацией презентаций Power Point на мультимедийном проекторе; проведение практических занятий с использованием геофизической аппаратуры и натурными экспериментами; самостоятельная работа с учебниками и учебными пособиями, разработанном с применением сетевых гипертекстовых технологий, проблемные занятия, проектные задания, разбор конкретных ситуаций, интерактивное общение посредством , экскурсии, встречи со специалистами.

Темы практических занятий

1. Определение плотности горных пород на образцах.

2. Устройство и работа квантового магнитометра ММ60М.

3. Определение удельного электрического сопротивления природных вод, промывочных жидкостей и их фильтратов.

4. Устройство и работа электроразведочной аппаратуры электромагнитного профилирования.

5. Производство электроразведочных работ методами электропрофилирования на эталонной площадке, представление результатов наблюдений и их истолкование.

6. Измерение скорости распространения упругих колебаний в горных породах на ультразвуковом сейсмоскопе.

7. Устройство и работа сейсморазведочной станции. Проведение натурных наблюдений методом преломлённых волн на эталонной площадке, представление результатов наблюдений и их истолкование. 

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации

Во время преподавания курса в качестве форм текущего контроля успеваемости студентов используются устный опрос, контрольная работа, заслушивание и оценка доклада по теме реферата, а также собеседование при приёме выполненных практических работ с оценкой. По итогам обучения проводится зачёт.

6.1. Темы рефератов по разделам дисциплины:

1. Деформация геофизических полей над геологическими структурами разных порядков.

2. Задачи и области применения гравиразведки при решении геологических задач на нефтегазовых месторождениях.

3. Геофизический мониторинг природных и природно-техногенных геологических процессов на нефтегазовых месторождениях.

5. Магнито - и радиометрические методы в нефтегазовой геологии.

6. Электроразведочные технологии изучения нефтегазовых месторождений.

7. Прогрессивные сейсморазведочные технологии изучения нефтегазовых месторождений.

8. Применение сейсморазведки для решения структурных задач при нефтегазопоисковых работах.

9. Роль и применение морских (аквальных) геофизических методов для решения геологических задач.

10. Основы комплексной интерпретации геофизических данных

11. Примеры использования комплекса геофизических методов при крупномасштабном картировании.

12. Задачи и сущность комплексной интерпретации геолого-геофизических материалов на нефтегазовыхместорождениях.

6.2. Вопросы и задания для контроля самостоятельной работы:

Что представляет собой разведочная геофизика? Какие вы знаете параметры геофизических полей и петрофизические показатели, создающие эти поля? Обосновать схему классификации геофизических методов по решаемым геологическим задачам. Что такое нормальное гравитационное поле? Какие Вы знаете формулы нормального значения силы тяжести? С какой целью вводятся поправки за высоту и за плотность промежуточного слоя? С какой целью вводятся поправки за высоту и за плотность промежуточного слоя? Что такое аномалия в свободном воздухе и аномалия Буге? В чем заключается решение прямой и обратной задач гравиметрии? Какие геологические задачи решает магниторазведка, на какие классы делятся вещества по их магнитным свойствам? Какова структура магнитного поля Земли? изменяются элементы нормального геомагнитного поля на земной поверхности? Каково устройство и принцип работы протонного (ядерного) магнитометра?  Каково устройство и принцип работы феррозондового магнитометра? Поясните особенности решения прямой и обратной задач магниторазведки на примере вертикального стержня. Какими геологическими факторами определяются размеры и интенсивности магнитных аномалий? Можно ли только по магнитным аномалиям выявить области максимальной мощности осадочных пород? Какие типы полей используются в электроразведке?  Расскажите какие бывают модификации электроразведки и их разновидности.  Сущность и особенности электромагнитных зондирований. Задачи, решаемые посредством электромагнитного профилирования. Какие бывают типы кривых электрических зондирований?  Поясните сущность палеточных и компьютерных способов обработки электроразведочной информации. Поясните сущность метода магнитотеллурического поля (МТЗ). Поясните сущность магнитотеллурического профилирования. При решении каких геологических задач применяются электроразведочные методы? Дайте характеристику и основные понятия сейсмоволнового поля. Типы волн, используемых в сейсморазведке. Назовите основные элементы сейсмической системы наблюдений. Как они между собою связаны? Расскажите основные принципы построения и анализа годографов отраженных волн. Почему при сейсморазведке методом отраженных волн разведочные профили следует прокладывать вкрест простирания структуры? Какие поправки и с какой целью вводят в записи отраженных волн при получении временного сейсмического разреза? Какие отличительные признаки имеют вертикальные годографы многократных отраженных волн? Какие сейсмические волны могут накладываться друг на друга (интерферировать) вблизи пункта взрыва и на больших расстояниях от него? Какие источники возбуждения сейсмических колебаний применяются на море? Как определяется степень подавления многократных отраженных волн в сейсморазведке методом общей глубинной точки (ОГТ)? Поясните основные методы сейсмических исследований в скважинах. Для решения каких разведочных задач каждый из них применяется? Какие дополнительные данные необходимо ввести для преобразования временного разреза в глубинный? Как используют в сейсморазведке средние, эффективные и граничные скорости? В чем сущность обнаружения нефтегазовых структур по параметру поглощения сейсмических волн? Как используют в сейсморазведке средние, эффективные и граничные скорости? Обосновать основные положения методики комплексных геофизических работ на нефтегазовых месторождениях. Рассказать о нормативных требованиях техники безопасности при проведении сейсморазведочных работ. 

6.3. Вопросы, выносимые на экзамен: