Силина Тамара Сергеевна, ст преподаватель кафедры геоинформатики рабочая учебная программа
| Вид материала | Рабочая учебная программа |
- Тамара сергеевна шаркова, кандидат биологических наук, научный сотрудник кафедры микробиологии, 18.74kb.
- Захарова Людмила Сергеевна, составившего данную учитель 1 категории рабочую учебную, 630.15kb.
- Номинация 8 «За верность профессии» Быстрицкая Тамара Сергеевна, 251kb.
- Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-21, 103.32kb.
- Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Интеллектуальные информационные, 378.59kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины опд. Ф. 01. 1 «Введение в языкознание», 230.14kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине «Математическая логика», 134.62kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине «Организационная культура», 490.08kb.
- Губарева Любовь Сергеевна, ст преподаватель Ответственный за выпуск: к э. н., профессор, 252.69kb.
- Рабочая учебная программа разработана на основании типовой (примерной) учебной Программы, 480.42kb.
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО
«Уральский государственный горный университет»
УТВЕРЖДАЮ
Председатель Методической комиссии Института геологии и геофизики
___________________ проф. С.Н. Тагильцев
«_____» ________________ 200_ г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Д.С. 03 МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ
Закреплена за кафедрой геоинформатики.
Учебный план специальности подготовки дипломированных специалистов 230201 "Информационные системы в технике и технологиях" (ГИН), квалификация - инженер.
Часов по РУП:
общее - 130ч., обязательные аудиторные занятия – 68 ч.,
лекции 44 ч., практические занятия 24 ч., самостоятельная работа студентов - 62ч.
Виды контроля в семестрах:
зачет – 9 семестр, контрольная работа - 2.
Программу составил:
Силина Тамара Сергеевна, ст. преподаватель кафедры геоинформатики.
Рабочая учебная программа Д.С. 03 Методы моделирования геофизических полей составлена на основании:
а) государственного образовательного стандарта ВПО направления подготовки дипломированных специалистов по направлению 230200 «Информационные системы» (квалификация – инженер) (рег. номер 276 тех/де от 27.03.2000);
б) рабочего учебного плана специальности 230201 "Информационные системы в технике и технологиях" (ГИН), квалификация – инженер (утв. 23.06.2000 г.)
Рабочая учебная программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры геоинформатики от 20.11.2007 г. (протокол № 11)
Зав. кафедрой ГИН ____________________________проф. В.Б. Писецкий
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Основными целями и задачами дисциплины является вооружение обучаемых теоретическими знаниями основ моделирования геофизических полей в сложно построенной геологической среде и практическими навыками, необходимыми для использования программного обеспечения для решения прикладных задач геофизической разведки.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Студент должен знать:
- виды моделирования. Понятие моделирование и физико-геологическая модель объекта. Принципы формирования ФГМ;
- оптимальные параметры физико-геологической модели при математическом моделировании. Размерность моделей;
- сущность метода аналогии;
- сила и потенциал притяжения. Уравнение Лапласа;
- методы моделирования гравитационных аномалий;
- методы моделирования магнитных аномалий;
- методы моделирования кинематических характеристик упругих волн.
Студент должен уметь:
- анализировать геолого-геофизическую информацию;
- формировать оптимальную априорную модель;
- решать прямые задачи геофизической разведки.
Студент должен иметь навыки:
- использования программного обеспечения для решения прикладных задач геофизической разведки.
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (тематический план)
| Наименование раздела и темы | Обяз. ауд. занятий, часов | Литература (страницы) |
Цели и задачи математического моделирования, основные геофизические методы. Иерархический ряд физико-геологических моделей нефтегазоносных объектов. Виды моделирования. Назначение. Понятие моделирование и физико-геологическая модель объекта. | 2 | [1] стр. 2-3; [4], ММП - 1 |
| 2. Физико-геологическое моделирование объектов изучения (ФГМ). Типы помех. Составные части ФГМ: геологическое, петрофизическое, модели геофизических полей. Требования к физико-геол. моделям. Основные свойства ФГМ. Принципы формирования ФГМ. Типы помех при проведении геофизических методов. | 4 | [1] стр.3-4; [4], ММП - 2 |
| 3. Комплексная интерпретация геофизических материалов на основе моделирования. Решение прямых и обратных задач с целью построения апостериорной модели. Этапы интерпретации. Схема комплексной интерпретации геофизических полей. Статистические связи между различными физическими параметрами пород. | 4 | [4], ММП - 3 |
| 4. Моделирование потенциальных полей. Оптимальные параметры модели. Оптимальные параметры физико-геологической модели при математическом моделировании. Размерность моделей. | 2 | [1] стр.4-7; [4], ММП - 4 |
Сущность метода аналогии. Поля в поляризованной среде. Напряженность электрического поля. Аналогия между полями в поляризованной среде для: электростатического поля; электрического поля постоянного тока; магнитного поля; течения Дарси; молекулярного переноса теплоты; диффузии. Уравнение Лапласа. | 2 | [1] стр.8-10; [4], ММП - 5 |
| 6 | [4], ММП – 6-8 |
| 6.1. Сила и потенциал притяжения. Уравнение Лапласа-Пуассона. Сила притяжения между двумя точечными источниками. Потенциал притяжения (Ньютонов потенциал). Уравнение Лапласа-Пуассона (2 часа) | | [1] стр.13-16; [4], ММП - 6 |
| 6.2. Потенциал притяжения в двумерном случае (логарифмический потенциал). Моделирование гравитационных аномалий в двумерном и трехмерном случаях. Частные случаи решения: для шара, параллелепипеда. Сведение к системе линейных алгебраических уравнений. Методы решения. (2 часа) | | [1] стр.17-18; [4], ММП - 7 |
| 6.3. Комплексный логарифмический потенциал Формулы для призматического тела многоугольного сечения. Формула Грина. Вычисление первых и вторых производных (2 часа) | | [1] стр.19-21; [4], ММП - 8 |
| 7. Моделирование магнитных аномалий. Потенциал намагниченного объема. Связь между гравитационным и магнитным полем в трехмерном случае. Компоненты матрицы Грина. Формулы Пуассона. Связь между гравитационным и магнитным полем в двумерном случае. Формулы Этвеша. | 2 | [1] стр.22-24; [4], ММП - 9 |
| 8. Объемные векторные интегральные уравнения при моделировании потенциальных полей. Объемное векторное интегральное уравнение для напряженности магнитного поля неоднородного магнетика. Объемное векторное интегральное уравнение для напряженности электрического поля постоянного тока неоднородного проводника. | 2 | [1] стр.25-27; [4], ММП - 10 |
Интегральное уравнение для напряженности электрического поля постоянного тока в нижнем проводящем полупространстве в присутствии точечного источника тока и локального неоднородного по проводимости объекта. Учет границы раздела земля-воздух. Случай точечного источника тока. Электрическое поле вызванной поляризации. Исследование скорости течения флюида в пласте коллектора и проблем законтурного заводнения. Интегральное уравнение для градиента температуры | 4 | [1] стр.33-39; [4], ММП – 10,11 |
Поле времен. Принцип Гюйгенса. Дифференциальное уравнение поля времен в однородной среде (уравнение эйконала). Принцип Ферма. Дифференциальное уравнение Эйлера. Построение сейсмического луча в слоистой среде на основе минимизации функционала Ферма. | 4 | [1] стр. 40-44; [3] стр.122-124; 134-138. [4], ММП – 12-14 |
| 12 | |
Методы ГИС и методы сейсморазведки. Способы увязки данных (способ визуальной увязки, построение синтетических сейсмограмм, построение кривой ПАК и сравнение с реальными сейсмограммами). Комплексирование на разных стадиях и этапах разведки. 4 часа | | [3], стр.15-27; [4], ММП – 15-17 |
Корреляция разрезов скважин(литологическая и стратиграфическая). Палеотектонический анализ. Выделение седиментационных циклов. Методы фациального анализа. Примеры построения модели. 4 часа | | [3], стр.28-58; [4], ММП –18-20 |
Состав выходной документации. Основные этапы построения геолого-геофической модели. Подготовка данных. Параметрическое моделирование (модель распределения коллекторских свойств: пористость, проницаемость). Оценка достоверности построения модели 4 часа | | [3], стр.66-101; [4], ММП – 21-22 |
4. ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ И ПИСЬМЕННЫХ РАБОТ
4.1. Лабораторный практикум
| № п/п | № раздела и темы | Наименование тем лабораторных работ, необходимое обеспечение |
| 1 | 4, 6.1 | Расчет аддитивной модели поля от 2-мерных тел (программа Matcad), 2часа |
| 2 | 6.2 | Моделирование гравитационных аномалий от тел произвольной формы ( программаGRPR2), 2часа |
| 3 | 7 | Моделирование аномального магнитного поля для совокупности 3D магнетиков (МАGNIT, MAG_ 3D), 2часа, [2] |
| 4 | 8 | Моделирование магнитных аномалий от 3D объектов сложного внутреннего строения (пакеты МАGNIТ, MAG_ 3D), 2часа, [2] |
| 5 | 9 | Моделирование аномалий температуры и теплового потока, создаваемых объектами повышенной и пониженной теплопроводности (пакет ТЕRМО), 2часа, [2] |
| 6 | 9 | Моделирование движения флюида в неоднородном пласте при законтурном заводнении (пакет DAWL_V), 2часа, [2] |
| 7 | 10 | Расчет синтетических сейсмограмм 2-D, 2часа, (пакет SPS-PC) |
| 8 | 10 | Построение модели ВЧР, 2часа, (пакет SPS-PC) |
4.2. Письменные работы
предусмотрены 2 контрольные работы по темам.
| № | № раздела и темы | Наименование тем контрольных работ |
| 1 | 2 | Физико-геологическое моделирование объектов изучения (ФГМ). |
| 2 | 3 | Комплексная интерпретация геофизических материалов на основе моделирования |
Темы рефератов:
Выбираются студентами по основным методам моделирования геофизических полей в геофизике и разведочной геофизике.
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1. Основная литература:
[1] Кормильцев В.В., Ратушняк А.Н., Кашубина Т.В. Методы моделирования геофизических полей. Конспект лекций. Екатеринбург, (УГГУ), 2004. 54 с.
[2] Кормильцев В.В., Ратушняк А.Н., Петряев В.Е. Практикум для курса "Методы моделирования геофизических полей". Электронная версия руководства для инженерной подготовки. Екатеринбург, 2004. 70,5 кб.
[3] Золоева Г.М., Денисов С.Б., Билибин С.И., Геолого-геофизическое моделирование залежей нефти и газа Учебное пособие для вузов. Москва: Издательство Нефть и газ РГУ нефти и газаим. И.М. Губкина,-2005. 170 с.
[4] Силина Т.С. Электронный конспект лекций ММП «Методы моделирования геофизических полей». Конспект лекций (мультимедийные презентации №№ 1-22 с комментариями). Кафедра геоинформатики. Сайт www.distcom.ru., 2008.
5.1.2. Дополнительная литература:
[1] Бондарев В. И., Крылатков С.М., Получение сейсмических изображений геологической среды. Учебное пособие для вузов. Екатеринбург: Издательство УГГУ,-2006. 304 с.
[2] Кормильцев В.В., Ратушняк А.Н. Моделирование геофизических полей при помощи объемных векторных интегральных уравнений. Изд.2-е. Екатеринбург, 2003. 98 с. (РФФИ – УрО РАН).
[3] Овчинников И.К. Теория поля. Изд. 2-ое. М.: Недра, 1979. 352 с.
[4] Вычислительные математика и техника в разведочной геофизике. Справочник геофизика. Изд. 2-ое. М.: Недра, 1990. 498 с.
[5] Савельев И.В. Основы теоретической физики. Том 2. М.: Наука, 1977. С. 341-349.
[6] Магниторазведка. Справочник геофизика. М.: Недра, 1990. 470 с.
[7] Электроразведка. Справочник геофизика. Кн. 1. М.: Недра, 1989. 438 с.
[8] Сейсморазведка. Справочник геофизика. Кн.1. М.: Недра, 1990. 336 с.
[9] Авдевич М.М., Фокин А.Ф. Электромоделирование потенциальных полей. СПб.: Недра, 1992. 112 с.
5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Компьютерные программы и системы; методические руководства к лабораторным работам по основным разделам дисциплины, электронная версия базового курса лекций, презентации. Интернет-ресурсы на сайте дистанционного обучения www.distcom.ru по дополнительным разделам для самостоятельного изучения.
6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Лаборатория геоинформатики и аудитория мультимедийных технологий. Персональные компьютеры и программное обеспечение. Презентации к учебному курсу. Геолого-геофизические разрезы и карты полей.