2

3

1. Цели и задачи изучения дисциплины «Геофизические методы исследования

скважин»

В соответствии с ФГОСом целью изучения дисциплины «Геофизические методы

исследования скважин» является подготовка специалиста, обучающегося по

специальности «Прикладная геология» на специализации «Геологическая съемка, поиски

и разведка месторождений твердых полезных ископаемых» для производственнотехнологической, проектной, научно-исследовательской, организационно-управленческой деятельности при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых. В результате освоения дисциплины «Геофизические методы исследования скважин» предполагается достижение студентами целей специальности «Прикладная геология» в области научного и инженерного обеспечения деятельности человека в недрах Земли при эксплуатационной разведке, добыче и переработке полезных ископаемых, строительстве подземных объектов.

Задачами изучения дисциплины являются формирование у студентов умения анализировать, объяснять и практически использовать геофизические явления, происходящие в недрах Земли при бурении скважин и в процессе добычи полезного ископаемого.

2. Место дисциплины в структуре ООП подготовки специалиста Дисциплина «Геофизические методы исследования скважин» относится к вариативной части профессионального цикла С3.В.ДВ1.

Изучение дисциплины способствует формированию у обучающегося логического мышления, воспитанию научного подхода к постановке и решению геологических задач, формированию общей технической культуры будущего специалиста(образ мышления, язык). Изучение дисциплины предполагает усвоение основ физических процессов как естественных, так и искусственно возбуждаемых в Земной коре, в процессе скважинной разведки и добычи полезных ископаемых. Знания, полученные при изучении дисциплины, являются основой разработки и реализации новых прогрессивных технических решений в области методов интенсификации скважинной разведки и добычи полезных ископаемых.

Изложение дисциплины базируется на математике, физике, химии, информатике, изучаемых в рамках общего и высшего профессионального образования. Кроме этого необходимы знания, получаемые в процессе реализации основной образовательной программы специальности 130101.65, при изучении дисциплин «Общая геология», «Геологическое картирование», «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых», «Буровые станки и бурение скважин», и ряда других дисциплин.

– из курса математики знать векторную алгебру, аналитическую геометрию, иметь навыки вычисления производных и интегралов, уметь решать дифференциальные уравнения, иметь представления об уравнениях математической физики, владеть методами планирования и статистической обработки результатов эксперимента, иметь представления об элементах теории поля и функциональном анализе;

– из курса физики иметь представления о колебаниях и волнах, электричестве и магнетизме, статистической физике и термодинамике;

– из курса химии иметь представление о химической кинетике и термодинамике, физико-химическом анализе;

– из курса информатики иметь представление о передаче, накоплении и обработке информации, владеть методами алгоритмизации и программирования, иметь компьютерный практикум;

– из курса общей геологии иметь понятия о важнейших типах горных пород магматического, осадочного и метаморфического генезиса, их систематике, условиях формирования и методах диагностики;

– из курса геологического картирования иметь понятия о видах, способах и технологии ведения геолого-съемочных работ.

- из курса геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых знать электромагнитные, гравитационные, сейсмические и температурные поля, способы их измерения, приборы, используемые при геофизических исследованиях;

- из курса буровых станков и бурения скважин знать классификацию буровых скважин по целевому назначению и способу бурения, механические и технологические свойства горных пород, способы разрушения пород при бурении, очистные агенты и тампонажные смеси.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Геофизические методы исследования скважин»

В соответствии с ФГОСом выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК).

- готовностью демонстрировать понимание значимости своей будущей специальности, стремление к ответственному отношению к своей трудовой деятельности (ПК-5);

- готовностью использовать теоретические знания при выполнении производственных, технологических и инженерных исследований в соответствии со специализацией (ПК-10);

- готовностью выбирать технические средства для решения общепрофессиональных задач и осуществлять контроль за их применением(ПК-11);

- Готовностью проводить геологические наблюдения и осуществлять их документацию на объекте изучения (ПК-12);

- способностью планировать и выполнять аналитические, имитационные и экспериментальные исследования, критически оценивая результаты исследований и делать выводы (ПК-23);

- умением проектировать места заложения горных выработок, скважин, осуществлять их документацию (ПСК-1.4).

Для реализации указанных компетенций выпускник должен обладать следующим.

Знать:

- методы получения геологической информации;

- типы залежей полезных ископаемых;

- методами геологического контроля за разработкой месторождения;

– классификацию объектов добычи полезных ископаемых;

Уметь:

- самостоятельно анализировать и обобщать фактические данные исследования пород;

- систематизировать, обобщать и анализировать разнородную информацию широкого комплекса методов геологического изучения залежей полезного ископаемого;

- изучать особенности залегания полезного ископаемого в недрах и влияние различных геолого-физических факторов на условия извлечения промышленных запасов из продуктивных пластов;

- обосновывать с геологических позиций наиболее эффективную технологию разработки залежей с разной геолого-физической характеристикой.

- основными навыками решения геологических задач путем построений и расчетов, необходимых при проведении геологоразведочных работ на полезные ископаемые;

- программными компьютерными комплексами геологического моделирования залежей полезного ископаемого, контроля и анализа разработки.

Распределение вышеприведенных профессиональных компетенций по видам учебной работы дисциплины в соответствии с тематикой лекционных и практических занятий, выполняемыми расчетно-графическими работами, домашними заданиями в объеме 108 часов, предусмотренном рабочим учебным планом на учебную работу в семестре, в виде матрицы приведено в таблице.

Матрица соотнесения видов работы и формируемых в них профессиональных Практические темы 1-17) Самостоятельная работа Итого:

Темы практических занятий и самостоятельной работы приведены в разделе рабочей программы.

4. Структура и содержание дисциплины «Геофизические методы исследования 9 семестр. Общая трудоемкость дисциплины 3 ЗЕ – 108 час.

геоэлектрического разреза.

2. Определение границ пластов по диаграммам кажущегося сопротивления (потенциал-зонды и градиент зонды).

3. Определение границ и оценка характера пластов по диаграммам 3 нефокусированных микрозондов, экранированных и индукционных 4. Определение удельного электросопротивления пластов по данным бокового электрозондирования.

5. Интерпретация диаграмм метода потенциалов собственной 6. Определение статистической амплитуды собственных 6 потенциалов для заданных свойств пород и условий в скважине и выделение диффузионной и фильтрационной компонент в пласте.

7. Получение и интерпретация диаграмм ультразвукового метода 7 на модели скважины и построение ее скоростного и временного 8. Интерпретация диаграмм акустического метода и результатов измерений широкополосной модификации акустического метода.

9. Интерпретация диаграмм радиометрии скважин (плотностной и селективный гамма-гамма-методы, нейтронные методы).

10. Выделение пропластков в угольных пластах и определение их эффективной мощности по данным ГИС.

11. Выделение продуктивных интервалов сложных пластов способом нормализации кривых ГИС.

12. Выделение и оценка характера насыщения метаном сложных 13. Определение коэффициентов пористости пласта по данным 14. Определение коэффициента газонасыщения угольного пласта методов со стационарным источником.

15. Определение коэффициента проницаемости пластов по данным продуктивности по данным методов ГИС.

комплекса основных геофизических методов.

4.2. Самостоятельная работа студента, выполняемая вне аудиторных занятий Неделя 1-17 3.Выполнение и подготовка к защите домашних заданий (Дз) 24/0, Самостоятельная работа студентов включает:

- поиск и обзор опубликованной и фондовой литературы, а также электронных источников информации по теме реферата;

- выполнение домашних заданий и рефератов;

-подготовку презентации рефератов;

- подготовку к зачету.

4.3. Распределение трудоемкости изучения дисциплины по видам аудиторной и самостоятельной работы студента (трудоемкость освоения дисциплины – 108 ч, 3 ЗЕ) Неделя Текущий контроль Текущий контроль Текущий контроль Текущий контроль ПромежуточЗачет ный контроль Контроль уровня знаний включает в себя:

- контроль знаний в процессе работы на практических занятиях;

- защиту домашних заданий и рефератов;

В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по достижению главной цели ООП о готовности выпускника к области и объектам профессиональной деятельности и овладению отмеченными в разделе 3 компетенциями при изучении дисциплины предполагается проведение не менее 30 % аудиторных занятий в следующих активных и интерактивных формах.

Активная или интерактивная форма 1. Устный или письменный опрос изученного материала 3. Мультимедийное сопровождение при изучении геофизических методов 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости

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 вмещающих пород.

4. Возможности оценки качества испытания по методам электрометрии.

5. Литологическое расчленение эффузивных пород по данным ГИС.

6. Газовый каротаж.

7. Семиэлектродный зонд бокового каротажа.

8 Методы ГИС, основанные на использовании буровой техники.

9. Скважинная магниторазведка.

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

11. Нейтрон-нейтронный метод.

12. Определение качества проведенного цементирования колонны по каротажной диаграмме ГГМ.

13. Скважина – объект разведки недр и геофизических исследований.

14. Роль ГИС в ускорении буровых работ и повышении эффективности изучения геологического разреза.

15. Комплексная интерпретация данных электрических и электрохимических методов.

16. Комплексные геофизические и технологические исследования в процессе бурения и эксплуатации скважин.

17. Методы изучения технического состояния скважин.

18. Пластовые микросканеры.

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1. Петрофизические основы электромагнитных методов исследования скважин.

2. Виды электрокаротажа скважин.

3. Основные принципы геофизической интерпретации ГИС.

4. Основные принципы построения аппаратуры электромагнитного каротажа.

5.Влияние пористости на удельное сопротивление горных пород.

6. Сейсмоакустические методы исследования скважин.

7. Диффузионно-адсорбционный потенциал в скважине 8. Виды сейсмокаротажа скважин.

9. Петрофизические основы ядерно-физических методов.

10. Модификации ядерно-физических методов.

12. Аппаратура и методики ядерно-физических исследований скважин.

13. Интерпретация ядерно-физических исследований скважин.

14. Термические методы исследования скважин.

15. Гравитационные методы исследования скважин.

16.Магнитные методы исследования скважин.

17. Ядерно-магнитный каротаж.

18. Типы физико-геологических моделей.

19. Условия эффективности применения геофизических методов.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 1. Шиканов А.И. Горная геофизика [Электронный ресурс]: учебное пособие для студентов специальности 130401 «Физические процессы горного или нефтегазового производства» очной формы обучения/ ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им.

Т.Ф.Горбачева» - Кемерово, 2013. – 156 с. http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90973& type=utchposob:common 2. Воскресенский, Ю. Н. Полевая геофизика: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности130304 «Геология нефти и газа» направления подготовки 130300 «Прикладная геология». – М. : Недра, 2010. – 479 с. № 3. Геофизика: учебник для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по специальностям «Геология», «Геофизика», «Геохимия», «Гидрогеология и инженерная геология», «Геология и геохимия горючих ископаемых», «Эколог. Геология» / В. А.

Богословский [и др.]; под ред. В. К. Хмелевского, МГУ им. М.В.Ломоносова, Геолог. фак..

– М. : КДУ, 2007. – 320 с. - № 4. Серкеров, С. А. Гравиразведка и магниторазведка. Основные понятия. Термины.

Определения: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых». -М. :

Недра, 2006. – 479 с. - № 5. Гридин, О. М. Электромагнитные процессы: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Физ. процессы горн. или нефтегазового пр-ва»

направления подготовки «Горн. дело»/ О. М. Гридин, С. А. Гончаров. – М. : МГГУ:

Горная книга, 2009. – 498 с. - № 6. Яновская, Т. Б. Обратные задачи геофизики: учеб. пособие / Т. Б. Яновская, Л. Н. Порохова; С.Петерб. гос. ун-т. – СПб., 2004. –214 с. - № 7. Шиканов, А. И. Использование метода преломленных волн для построения сейсмогеологического разреза. Методические указания и задания к самостоятельной работе по курсу "Горная геофизика".– Кемерово, КузГТУ, 2010. – 13 с.

http://library.kuzstu.ru/meto.pfp?n=1223& type=utchposob:common 8. Дарлинг, Тоби. Практические аспекты геофизических исследований скважин:

пер. с англ. / под ред. Т. А. Султанова. – М. : Премиум Инжиниринг, 2008. – 400 с.

.- Москва: Недра, 1982.

7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. Пакет прикладных программ «Mathcad».

2. Пакет прикладных программ «Maple».

3. Мультимедийная база данных кафедры ТиГМ различных видов движения плоских механизмов (180 Мб).

4. Тестовая база данных кафедры ТиГМ по дисциплине «Горная геофизика».

5. Комплекты слайдов кафедры ТиГМ по основным разделам практических занятий.

6. Электронный каталог литературы НТБ ГУ КузГТУ с выходом на Всероссийскую и международные библиотеки.

7. Электронные информационные системы ГУ КузГТУ и кафедры ТиГМ по обеспечению учебного процесса.

8. Научно-технический вестник КАРОТАЖНИК - http://www.karotazhnik.ru.

9. Форум Геологов и Инженеров Heriot-Watt - http://heriot-watt.ru.

10. Крымская электронная библиотека: Геофизические, геологические, науки http://www.krelib.com/geofizicheskie_geologicheskie_geograficheskie_nauki.

11.Всё о геологии - http://geo.web.ru.

ГУ КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины «Геофизические 1. Кафедральные информационные стенды по геофизике (коридоры 0 и 5 этажей учебного корпуса № 4).

2. Комплекты мультимедийной техники (аудитории 4101, 4501 и 4502).

3. Комплект телевизионной техники для показа учебных фильмов (ауд. 4101).

4. Рабочие компьютерные места для проведения тестирования по всем частям и разделам дисциплины, подготовки презентации рефератов(ауд. 4101).

5. Наличие персонального компьютера у преподавателя, ведущего дисциплину (ауд. 4102).