Кафедра геологии и геохимии полезных ископаемых
Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых
Геологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова
  • rus
  • eng

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН  

Геология и геохимия горючих ископаемых   

Краткое содержание дисциплины (аннотация)  

В дисциплине “Геофизические исследования скважин” рассматриваются основы теории, принципы интерпретации, методики, аппаратура различных методов, широко применяемых на нефтегазовых промыслах и угольных месторождениях, а так же их практическое применение. Курс читается в 5 семестре. В этой связи, студенты, приступая к изучению курса, должны овладеть основными естественнонаучными курсами по математике, физики, химии, геологии и др. В курсе предусмотрены периодические проверки знаний с помощью ответов на вопросы, а также практические занятия. Курс заканчивается дифференциальным зачетом, и результирующая оценка учитывает посещение занятий, активность на занятиях, выполнение практических задач и ответы на зачетные вопросы.  

Цели и задачи освоения дисциплины  

Целями освоения дисциплины “Геофизические исследования скважин” (ГИС) являются изучение студентами основ теории, принципов интерпретации, методик, аппаратуры следующих геофизических методов исследований скважин: электрических и электромагнитных, ядерно-физических, термических, сейсмоакустических и др., а так же их практического применения на нефтегазовых и угольных скважинах.  

Задачами дисциплины являются:  

— освоение теоретических основ геофизических методов исследования скважин по виду изучаемых физических полей: электрических и электромагнитных, ядерно-физических, термических, сейсмоакустических и некоторых других;  

— ознакомление с принципами работы аппаратуры различных методов;  

— ознакомление с принципами и методиками интерпретации различных методов и решаемых с их помощью основных задач;  

— ознакомление с комплексом геофизических и геолого-технических  методов исследования скважин;  

— получение практических навыков в обработке нефтегазовых скважинных геофизических данных.  

Структура и содержание дисциплины “Геофизические исследования скважин”  

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5  зачетных единиц, 180 часов.

п/п

Раздел дисциплины

Семестр Неделя семестра Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов (трудоемкость в часах) Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

лекции

семи-нары

практ. заня-тия, лаб. работы

самост. работа

1

Введение в дисциплину

5 1 4 2 4

Cобеседование

2

Термический метод, изучение технического состояния скважины

5 2 4 2 4

Cобеседование

3

Электрический и электромагнитные

методы

5 3–8 24 12 24

Защита практической работы и ответы на вопросы

4

Ядерно-физические методы

5 9–12 16 8 16

Защита практической работы и ответы на вопросы

5

Сейсмоакустические методы

5 13–14 8 4 8

Защита практической работы и ответы на вопросы

6

Исследования скважин в процессе бурения

5 15 4 2 4

Cобеседование

7

ГИС при поиске, разведке и контроле разработки нефтегазовых месторождений

5 16 4 2 24

Cобеседование

Итого: 64 32 84

Всего часов по дисциплине: 180 Форма промежуточного контроля Дифференциальный зачет

Рекомендуемые образовательные технологии

При реализации программы дисциплины “Геофизические исследования скважин”  наряду с учебной деятельностью академического типа: лекций (66% от аудиторных занятий), практических занятий (33%) и самостоятельной работы студентов, активно используются различные образовательные технологии: разбор конкретных производственных ситуаций — case study,  деловые и ролевые игры.  Активные и интерактивные формы проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой способствуют формированию  и развитию профессиональных компетенций обучающихся.

 

Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

 Примерные вопросы  по Разделу 1.

1. Какое место занимают ГИС среди других отраслей разведочной геофизики?

2. Какие основные разделы включают в себя геофизические исследования скважин?

3. Перечислите геологические задачи, которые решаются с помощью методов каротажа.

4. В чем заключаются отличия каротажа от методов полевой геофизики?

5. По какому признаку подразделяются методы каротажа?

6. Какие технические характеристики скважин изучаются с помощью ГИС?

7. Перечислите работы в скважинах, выполняемые геофизической службой.

8. В чем заключаются отличия методов скважинной геофизики от каротажа?

9. Какие блоки включает в себя функциональная схема измерительной аппаратуры каротажной станции?

10. Какие устройства включает в себя спуско-подъемное оборудование каротажных станций?

11. Укажите преимущества цифровой регистрации результатов каротажа.

12. С какой целью на кабеле устанавливаются метки глубин?

13. Какие функции выполняет бортовая ЭВМ в компьютеризированных каротажных станциях?

Примерные вопросы для защиты практической работы № 1.

1. Какой метод ГИС рассматривается в задании?

2. Что является измеряемой величиной в методе и каковы ее единицы измерения?

3. В результате действия каких процессов возникает собственный потенциал в скважине напротив пластов, каковы необходимые условия его возникновения?

4. Механизм возникновения собственного потенциала. Что влияет на его величину и знак?

5. Как влияет соотношение концентраций ионов в пластовой воде и скважинном флюиде на величину и знак потенциала различных пород? Каковы знаки потенциалов напротив песчаников и глин при различных соотношениях Сп и Сф?

6. Каково влияние нефте- и газонасыщенности коллектора на величину его собственного потенциала (по сравнению с водонасыщенной частью)?

7. Существуют ли породы, напротив которых потенциал не образуется, и почему?

8. Каково влияние глинизации коллектора (с образованием глинистого песчаника) и распесчанивания глины (с образованием песчанистой глины) на величину их собственных потенциалов?

9. Правила отбивки границ пластов по кривым собственного потенциала и сопротивления.

10. Литологическое расчленение разреза по кривым собственного потенциала и сопротивления. Каковы признаки основных типов пород по упомянутым методам?

11. Как определить положение водо-нефтяного контакта по кривым собственного потенциала и сопротивления? Признаки водо- и углеводородонасыщенного коллектора.

12. Что такое «линия глин»? Снятие существенных значений ΔUпс с кривой напротив пласта.

13. Почему в общем случае ΔUпс не равно разности потенциалов, рассчитанной для тех же пород по формуле (ΔEпс), какие факторы влияют на полученный результат?

 Перечень выносимых на зачет вопросов.

1. Основные определения: геофизические исследования скважин (ГИС), каротаж, промысловая геофизика, скважинная геофизики. Прямая и обратная задачи ГИС. Классификация методов ГИС и причины их многообразия. Соотношение методов, основанных на исследовании керна и ГИС.

2. Скважина, как объект геофизических исследований. Схема установки для проведения ГИС.

3. Классификация электрических и электромагнитных методов ГИС и задачи, решаемые ими.

4. Виды электрической проводимости горных пород. Ионная проводимость как основной вид проводимости коллекторов. Удельное электрическое сопротивление (УЭС) коллекторов. Схема капилляра. Первая и вторая формулы Арчи-Дахнова. Оценка коэффициентов водо- и нефтегазонасыщения.

5. Виды электрической проводимости горных пород. УЭС глин и глинистых пород. Схема капилляра. Поверхностная проводимость и ее роль при формировании УЭС глин и глинистых пород.

6. Виды проявления естественной поляризуемости горных пород: диффузионно-адсорбционная, фильтрационная активности, окислительно-восстановительная активность.

7. Метод самопроизвольной поляризации (ПС). Причины образования естественных потенциалов в скважине. Зонды, решаемые задачи и ограничения метода.

8. Фактические и статические и диаграммы ПС против пластов основных типов горных пород. Работа с фактическими диаграммами ПС. Методика проведения и влияние условий на измерения методом ПС.

9. Метод кажущегося сопротивления без фокусировки тока (КС). Электрическое поле точечного источника в однородной проводящей среде. Формула для расчета УЭС в однородной изотропной среде. Реальные и идеальные зонды метода КС и их обозначения. Формулы для расчета УЭС зондами КС.

10. Метод кажущегося сопротивления без фокусировки тока (КС). Потенциал- и градиент-зонды. Виды диаграмм и правила работы с ними. Стандартный каротаж.

11. Боковое каротажное зондирование (БКЗ). Техника выполнения, интерпретация и ограничения метода БКЗ. Повышающая и понижающая зоны проникновения.

12. Микрокаротаж (МК). Зонды, виды диаграмм, решаемые задачи и ограничения метода. Резистивиметрия.

13. Боковой каротаж (БК). Зонды, виды диаграмм, решаемые задачи и ограничения метода.

14. Микробоковой каротаж  (МБК). Зонды, виды диаграмм, решаемые задачи и ограничения метода. Пластовая наклонометрия.

15. Электрические сканеры и задачи, решаемые с их помощью.

16. Индукционный каротажа (ИК). Двухкатушечный зонд. Токи Фуко. Связь ЭДС в приемной катушке с проводимостью среды. Компенсационная катушка. Обозначение индукционных зондов.

17. Индукционный каротажа (ИК). Основы применения фокусирующих катушек в методе ИК. Радиальная и вертикальная характеристики зондов. Диаграммы метода и правила работы с ними. Возможности, ограничения и решаемые задачи.

18. Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование (ВИКИЗ). Зонды, связь регистрируемой величины с УЭС горной породы; решаемые задачи и ограничения метода. Радиальное распределение УЭС в пласте-коллекторе.

19. Диэлектрический каротаж (ДК). Диэлектрические свойства горных пород. Зонды; связь регистрируемой величины с диэлектрической проницаемостью горной породы;  решаемые задачи и ограничения метода ДК.

20. Классификация сейсмоакустических методов и задачи, решаемые ими.

21. Физические основы сейсмоакустических методов. Основные определения; факторы, влияющие на кинематические и динамические параметры упругих волн; упругие константы; понятие о теории Френкеля-Био-Николаевского; типы волн в двухфазных средах.

22. Акустический каротаж (АК). Водные и поверхностные волны в скважине. Головные волны в скважине. Образование монотипной и обменной головных волн. Объяснение принципиальной возможности регистрации головных волн в первом вступлении.

23. Акустический каротаж (АК). Волна Стоунли-Лэмба. Основные типы волн, регистрируемые в методе АК.

24. Зонды акустического каротажа. Виды записи. Общая характеристика аппаратуры.

25. Задачи, решаемые с помощью АК. Уравнения среднего времени и средней скорости.

26. Акустический каротаж на отраженных волнах. Акустическая кавернометрия и профилеметрия, скважинное акустическое телевидение. Решаемые задачи и ограничения методов.

27. Скважинная сейсморазведка. Сейсмокаротаж и вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП). Принцип построения отражающих границ в методе ВСП. Основные задачи, решаемые с помощью ВСП.  Геоакустическая модель среды.

28. Физические основы ядерно-физических методов (ЯФМ). Классификация и отличительные особенности методов ЯФМ. Задачи, решаемые с помощью ЯФМ.

29. Гамма-каротаж (ГК). Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Естественная радиоактивность горных пород. Зонды, обработка и интерпретация диаграмм, решаемые задачи.

30. Спектрометрический вариант гамма каротажа (СГК). Обработка результатов и решаемые задачи.

31. Физические основы ядерно-физических методов (ЯФМ). Взаимодействие гамма-квантов с веществом. Источники гамма-квантов и детекторы излучения.

32. Физические основы ядерно-физических методов (ЯФМ). Взаимодействие нейтронов с веществом. Источники нейтронов и детекторы излучения.

33. Плотностной гамма-гамма каротаж (ГГК-П). Физические основы метода. Зонды, факторы, влияющие на показания метода, глубинность и области применения метода.

34. Стационарный нейтронный каротаж (НК) и его модификации. Физические основы. Зонды и диаграммы, факторы, влияющие на показания метода, глубинность и области применения метода.

35. Импульсный нейтронный каротаж (ИНК). Физические основы. Зонды, факторы, влияющие на показания метода, глубинность и области применения метода.

36. Спектрометрический импульсный нейтронный гамма каротаж (СИНГК). Зонды, факторы, влияющие на показания метода, глубинность и области применения метода. С/О-каротаж.

37. Ядерно-магнитный каротаж в естественном поле Земли (ЯМК). Физические основы. Магнитные свойства горных пород. Вектор ядерной намагниченности. Продольная и поперечная релаксации.

38. Ядерно-магнитный каротаж в естественном поле Земли (ЯМК). Зонд, методика определения индекса свободного флюида (ИСФ), факторы, влияющие на показания метода, глубинность и области применения ЯМК.

39. Ядерно-магнитный каротаж в искусственном поле (ЯМК). Области применения и ограничения метода.

40. Термический каротаж. Теплофизические свойства горных пород. Виды тепловых полей.

41. Термический каротаж. Устройство зонда, методики исследований, решаемые задачи.

42. Исследование скважин в процессе бурения: каротаж приборами, транспортируемыми буровым инструментом; механический и фильтрационный каротаж; акустический каротаж в процессе бурения.

43. Исследование скважин в процессе бурения: газовый каротаж; экспресс-анализ каменного материала.

44. Изучение технического состояния скважины: инклинометрия и пластовая наклонометрия, кавернометрия и профилеметрия.

45. Комплексное применение методов ГИС при поиске, разведке и контроле нефтегазовых месторождений.

46. Комплексное применение методов ГИС при поиске, разведке и эксплуатации угольных месторождений.

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

Рекомендуемая литература

Основная:

1. Геофизика: Учебник для вузов / Под редакцией В.К. Хмелевского – М.; Из-во “КДУ” 2008.

2. Геофизические исследования скважин: Учебник для вузов / Стрельченко Валентин Вадимович. – М.; ООО “Недра-Бизнесцентр”, 2008

2. В.М.Добрынин, Б.Ю.Вендельштейн, Р.А. Резванов, А.Н. Африкян. Геофизически исследования скважин. М.: «Нефть и газ», 2004 г.

 

Дополнительная:

4. Геофизические исследования скважин: Учебник для вузов / Горбачев Юрий Ильич – М.: Недра, 1990

5. М.Г. Латышева, В.Ю. Вендельштейн, В.П. Тузов. Обработка и интерпретация геофизических исследования скважин. М.: «Недра», 1990 г.

6. В.Н.Широков, Е.М.Митюшин, В.Д.Неретин, Э.Б.Лукьянов, Д.В.Белоконь. Скважинные геофизические информационно-измерительные системы. М.: «Недра», 1996 г.

Периодические издания:

7. Разведка и охрана недр: Ежемесячный научно-технический журнал.

8. Журнал НТВ “Каротажник”.

9. Журнал “Нефть и газ”.

10. Журнал “Нефтегазовая вертикаль”.

11. Oil &Gas Journal.

12. Журнал “Геофизика”.

Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

13. http://www.slb.comm — Сайт международной компании Шлюмберже (на английском).

14. www.halliburton.com — Сайт международной компании Халлибертон (на английском).

15. geo.web.ru — Сайт “Все о геологии”.

16. wiki.web.ruГеовикипедия. 

Материально-техническое обеспечение дисциплины

— Мультимедийный дисплейный класс (ком. 301).

— Демонстрационный материал в форме Презентации  Power Point.

 Разработка ”Практические занятия по геофизическим исследованиям скважин”.

— Для выполнения практических работ — компьютерный класс  (программное обеспечение Microsoft Office и  доступ в Интернет).

— Комплекты планшетов с диаграммами комплекса ГИС.

— Альбом палеток и номограмм для интерпретации данных ГИС.

 Разработчики:

Геологический факультет

МГУ имени М.В. Ломоносова   ст. преподаватель                           А.А. Никитин         

   (место работы)                        (занимаемая должность)                (инициалы, фамилия)

Рабочий телефон: 939-4003,  мобильный телефон:+79037072183, e-mail: nikitin@geol.msu.ru

Новости

20 Октября 2017 AAPG/SEG 2017 International Conference & Exhibition

15-18 октября 2017 г. - Лондон, Великобритания


15 Сентября 2017 III Всероссийский молодежный научный форум «Наука будущего-наука молодых»

12-14 сентября 2017 г. ННГУ имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород

27 Мая 2017 Новые идеи в геологии нефти и газа - 2017

Международная научно-практическая конференция

28 Апреля 2017 Природные процессы в нефтегазовой отрасли

25-26 апреля в Тюменский Индустриальный Университет

22 Апреля 2017 Геология в развивающемся мире

Х Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых 

15 Апреля 2017 Наука о сланцах. Проблемы разведки и разработки

Совместный семинар EAGE/SPE 2017

17 Февраля 2017 Суперкомпьютерные технологии в нефтегазовой отрасли

Анализ чувствительности параметров бассейнового моделирования Тимано-Печорского бассейна

12 Февраля 2017 Мемориал Москаленко- 2017

открытое первенство Геологического факультета по лыжам

26 Ноября 2016 Geologocal reservoir modeling

LAURENT DE WALQUE
5-9 DECEMBER 2016

28 Октября 2016 Cup MISIS Case

Как получить работу по специальности

26 Октября 2016 VI Международная научно-техническая конференция

«ОСВОЕНИЕ РЕСУРСОВ НЕФТИ И ГАЗА РОССИЙСКОГО ШЕЛЬФА: АРКТИКА И ДАЛЬНИЙ ВОСТОК»

20 Октября 2016 Учёный совет геологического факультета

Доклад А.В. Ступаковой на встрече с зам. министра природных ресурсов Е.А. Киселёвым

14 Октября 2016 Petroleum Geology

Michel Gaillard
14-18 November 2016

5 Октября 2016 Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии северо-запада России

XXVII молодёжная научная школа-конференция, посвященная памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова 

26 Сентября 2016 JOINT MEETING of TSOP - AASP - ICCP

18-23 сентября 2016 г. - Хьюстон, Техас, США

4 Мая 2016 European Geosciences Union General Assembly

17 по 22 апреля Вена (Австрия) 

28 Апреля 2016 Арктика и шельфовые проекты

перспективы, инновации и развитие регионов ("Арктика-2016")

18 Апреля 2016 Курс лекций Тоталь

Дени Франсуа

16 Апреля 2016 Геологический факультет

Межрайонный совет директоров школ

12 Апреля 2016 ПГНИУ

Геология в развивающемся мире