Антонов Юрий Николаевич, д т. н., профессор, заслуженный деятель науки РФ. Организационно-методический раздел программа курса

Вид материала

Программа курса

Содержание II. Содержание курса Методы ГИС Электрические и электромагнитные методы исследования скважин. 2.15. Радиоактивные методы исследования скважин. 2.20. Определение параметров залежей углеводородов методами ГИС. Дополнительная литература к методу ВИКИЗ.

Подобный материал:

• Тихомиров Юрий Александрович первый заместитель директора изиСП, доктор юридических, 283.14kb.
• Эволюция урока в общеобразовательных учебных заведениях России (на примере урока математики), 334.99kb.
• «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова», 1026.04kb.
• Учебно-методический комплекс Для специальности: 030501 Юриспруденция, 1345.04kb.
• Учебно-методический комплекс Для специальности 080107 «Налоги и налогообложение» Москва, 1212.57kb.
• Программа I ежегодной итоговой научной конференции аспирантов «право и суд в современном, 306.83kb.
• ИнтеграционныЕ процессы в высшем образовании, 353.08kb.
• Учебник для вузов, 7622.34kb.
• Антонян Ю. М., Еникеев М. И., Эминов, 5713.27kb.
• Военная деятельность местных органов власти в великой отечественной войне 1941-1945, 353.49kb.

Программа курса

НЕФТЕПРОМЫСЛОВАЯ ГЕОФИЗИКА

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В СКВАЖИНАХ

(ГИС)


Лектор: Антонов Юрий Николаевич,

д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ.

1. Организационно-методический раздел.
   

1. Программа курса составлена в соответствии с требованиями подготовки дипломированного специалиста (магистра и бакалавра) по специальностям "Геофизика" и "Геохимия нефтегазовых месторождений" по циклу общие профессиональные дисциплины.
   
2. Цель курса - познакомить студентов с физическими основами методов, которые широко используются для исследования скважин, бурящихся на нефть и газ.
   
3. Задача курса - дать базовые понятия о геологических объектах исследования, вскрытых глубокими скважинами, и спектре физических полей, используемых для освещения горных пород в разрезе скважин, несущих информацию о геологическом разрезе и его петрофизических свойствах.
   
4. Курс содержит не только лекционный цикл по физическим основам методов геофизических исследований, но и практические работы с каротажными диаграммами, полученными при измерениях в скважинах. При этом главное внимание обращается на комплексную интерпретацию данных различных геофизических методов.
   
5. Студентам предлагаются самостоятельное изучение рекомендуемой литературы. Это приобретает особый стимул после определения темы рефератов по курсу. Выполнение рефератов рекомендуется оформлять на компьютерах с последующим публичным сообщением перед студенческой аудиторией.
   
6. Слово "реферат" (от латинского "referare" – докладываю, сообщаю) определяется как краткое изложение в письменной или устной форме содержания темы. Соответствующие рекомендации позволяют акцентировать внимание слушателей на наиболее важных проблемах темы. Реферат служат дополнительным критерием для выставления оценок.
   

Учиться надо только весело!

Чтобы переваривать знания,

надо поглощать их с аппетитом.

Анатоль Франс

(Из книги проф. Д.А. Кожевникова.

Технология науки. М., 2001, 2002)

II. Содержание курса.


2.1 Результаты геофизических исследований и работ в скважинах (ГИРС) являются основными видами геологической документации скважин, бурящихся для поисков, разведки и добычи нефти и газа. Такие работы применяют для решения геологических, технических и технологических задач, возникающих на всех этапах жизни скважины, а именно:

- обеспечения заданных параметров бурения;

- корреляции разрезов между скважинами, оценки литологического состава и стратиграфической принадлежности пород;

- выделения коллекторов и определения их насыщения нефтью, газом и водой;

- определения технического состояния обсадных труб (колонн) и цементного камня между трубами и горными породами;

- контроля процессов добычи нефти и газа, оценки текущей нефтегазонасыщенности и обводненности коллекторов;

• информационного обеспечения технологий вторичного вскрытия продуктивных пластов, их испытаний и интенсификации дебитов.
  

2. Геофизические исследования скважин (ГИС) являются частью ГИРС. ГИС – авангардная область познания недр Земли. Методы ГИС отличаются большим разнообразием и используют ВСЕ ВИДЫ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ (электрические, электромагнитные, тепловые, ядерных излучений, гравитационные, механических напряжений). К ГИС относят, прежде всего, каротаж. Каротаж - это технология по исследованию разрезов скважин в около скважинном пространстве. Каротаж основан на измерениях параметров физических полей в скважине и её окрестности. Целью измерений является изучение свойств разбуренных горных пород и выявление продуктивных и перспективных на нефть и газ интервалов пород с последующей оценкой содержания в них запасов углеводородов. Кроме того, по данным каротажа делают привязку к разрезу по глубине других исследований и операций в скважинах. Полученная методами ГИС информация о геологическом разрезе используется для интерпретации данных наземной геофизики. В частности, в настоящее время активно развивается комплексная интерпретация данных сейсмической разведки с опорой на результаты ГИС. В этом направлении существуют большие перспективы практической важности.
   
3. Классификация методов ГИС в зависимости от категории и назначению скважин (поисковые, разведочные, эксплуатационные); от условий бурения и применения промывочных скважин с различными свойствами (пресные, соленые, на нефтяной основе, биополимерные). Геометрические схемы не обсаженных и обсаженных скважин на интервалах пород с различной литологией (каверны, глинистые корки и др.). Типичные модели каротажа для пластов-коллекторов в зависимости от условий бурения. Общие требования к технологиям ГИС. Обязательные комплексы ГИС для не обсаженных скважин.
   

2. Электрические и электромагнитные методы исследования скважин.
   

2. Электрическое сопротивление горных пород. Удельное сопротивление водных растворов. Основные факторы, влияющие на удельное сопротивление горных пород. Первичная и вторичная пористость песчаников. Цементирующими массами в осадочных породах могут быть различные минералы. Например, карбонатный цемент: кальцитовый, доломитовый, сидеритовый. Сульфатный - гипсовый, ангитритовый, баритовый. Кремнистый - опаловый, халцедоновый, кварцевый. Глинистый - глауконитовый, монтмориллонитовый, каолинитовый. Цементы следующих минералов: хлоритовые; фосфатные; цеолитовые.
   
3. Электрические поля постоянного тока в "чистых" коллекторах. Плотность электрического тока в водных растворах. Ионная проводимость осадочных пород. Зависимость удельного сопротивления пород от пористости и формы поровых каналов. Параметр пористости. Литологические факторы, влияющие на параметр пористости. Удельное сопротивление осадочных пород насыщенных водой, нефтью (газом) и смесью этих флюидов. Удельное сопротивление пород, частично насыщенных остаточной ("погребенной") водой. Коэффициент увеличения сопротивления. Коэффициент водонасыщения и показатель смачивания породы.
   

2.7. Влияние операций, связанных с бурением скважин, на свойства пород около скважины. Инфильтрация воды в коллекторы в процессе бурения и на поздних стадиях бурения скважин. Скорость потери фильтрата в проницаемые пласты при бурении. Факторы, влияющие на потери фильтрата в коллектор. Модели пласта с зонами проникновения для каротажа сопротивления (КС).

2.8. Элементы теории электрического каротажа (ЭК) по методу каротажа сопротивления (КС) - электрическое поле тока электродов в однородной изотропной среде. Геологические задачи, решаемые методами ЭК - КС.

2.9. Кажущееся удельное сопротивление. Типы зондов ЭК - потенциал-зонды и градиент-зонды. О форме диаграмм потенциал-зондов и градиент-зондов при пересечении границ пластов различных по толщине и удельным сопротивлениям. Эффекты экранирования. Влияние параметров скважины на примере модели двухслойной среды "скважина-пласт". "Боковое" каротажное зондирование (БКЗ), его устройство и решаемые задачи. Практические диаграммы.

2.10. Каротаж сопротивления зондами малой длины ("микрозонды", МК). Конструктивные отличия и условия применения. Практические диаграммы каротажа. Задачи, решаемые методами МК. Резистивиметры – устройства для измерения свойств бурового раствора в стволе скважины..

2.11. "Боковой" каротаж. "Боковые" каротажные зонды. Кажущееся удельное сопротивление пласта неограниченной мощности. Форма кривых профилирования разреза платов. Вертикальные и радиальные характеристики зондов БК.

2.12. Индукционный каротаж. Элементы теории индукционного каротажа. Типы и характеристики зондов ИК. Форма кривых кажущейся проводимости против пластов конечной мощности. Достоинства и недостатки методов ИК.

2.13. Высокочастотные индукционные каротажные изопараметрические зондирования (ВИКИЗ). Элементы теории ВИКИЗ. Электродинамические и геометрические изопараметры. Измеряемые характеристики электромагнитного поля. Форма представления данных ВИКИЗ (шкалы отсчета данных). Геоэлектрические модели. Характеристики пространственного разрешения и их обеспечение. Диаграммы каротажа ВИКИЗ в вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважинах. Задачи, решаемые методом ВИКИЗ. Качественная оценка геоэлектрического разреза. Основы количественной интерпретации.

2.14. Методы потенциалов собственной поляризации скважин (ПС, SP). Электродные потенциалы – как помеха при измерении ПС. Диффузионные и диффузионно-адсорбционные потенциалы. Влияние адсорбции на ионный состав пластовой воды и формирование потенциалов. Уравнение Нернста. Подвижность зарядов. Техника измерения потенциалов скважины. Форма кривых профилирования и их геологическая интерпретация. Геологическая эффективность методов ПС. Фильтрационные потенциалы и окислительно-восстановительные потенциалы, их величина и условия возникновения. Дифференциальные модификации метода ПС (метод градиента потенциалоа ПС) и форма кривых. Роль ПС в решении геологических задач.

2.15. Радиоактивные методы исследования скважин.


2.16. Радиоактивность осадочных горных пород. Взаимодействие гамма-квантов с веществом. Взаимодействие нейтронов с веществом.

17. Классификация радиоактивных методов. Физические основы методов естественного радиоактивного поля. Каротаж естественной радиоактивности горных пород по гамма-активности (гамма-каротаж). Датчики для регистрации гамма-квантов. Методика проведения измерения ГК. Кривые ГК. Селективный гамма-каротаж. Решаемые задачи.
    
18. Метод искусственного облучения гамма-квантами горных пород. Метод ГГКп – гамма-гамма каротаж для изучения плотности пород. Физические основы ГГКп. Кривые каротажа ГГК.
    
19. Нейтронные методы каротажа. Физическая основа нейтронного гамма-каротажа. Ограничения для НГК, связанные с вещественным составом осадочных пород. Нейтрон-нейтронные методы каротажа (ННК), их достоинства и недостатки. Кривые каротажа методов НК. Задачи, решаемые нейтронными методами.
    

2.20. Определение параметров залежей углеводородов методами ГИС.

2.21.. Выделение коллекторов. Определение эффективной мощности коллекторов и характера их насыщения. Установление водонефтяных (ВНК) и газонефтяных (ГНК) контактов.

2.22. Определение коэффициента пористости методами электрического сопротивления и потенциалов собственной поляризации, методами нейтронного и плотностного каротажа.

2.23. Определение коэффициента нефтегазонасыщения методами электрического и электромагнитного каротажа.

2.24. Практическая работа с каротажными материалами (диаграммами). 2.25. Качественные признаки выделения коллекторов по данным комплексов электрического и электромагнитного методов.

26. Выделение плотных прослоев.
    
27. Выделение угольных отложений.
    
28. Оценка мощности коллекторов.
    
29. Признаки трансгрессивного и регрессивного накопления осадков по данным методов ГИС.
    

3. Примерные темы рефератов.
   

См. раздел VI.

3. Форма итогового контроля.
   

Дифференциальный зачет.

3. Учебно-методическое обеспечение курса.
   

Список основной литературы.

4.1. В.Н. Дахнов. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. Учебник для ВУЗов. 2-ое изд., перер. М., "Недра", 1982. - 448 с.

4.2. С.С. Итенберг. Интерпретация геофизических исследований скважин. Учебн. пособие для ВУЗов.- 2-ое изд., перер. и доп. - М., Недра, 1987, 375 с.

4.3. С.С. Итенберг, Г.А. Шнурман. Интерпретация результатов каротажа сложных коллекторов.- М., "Недра", 1984.-256 с.

4.4. Р. Дебрант. Теория и интерпретация результатов геофизических методов исследования скважин. Перевод с франц. Под ред. В.Н. Дахнова.- М., "Недра", 1872.-288 с.

4.5. Л.И. Померанц и др. Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин. Учебник для техникумов. М., "Недра", 1981. 376 с.

4.6. Дьяконов Д.И., Леонтьев Е.И., Кузнецов Г.С. Общий курс геофизических исследований скважин. –Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. М., Недра, 1984. –432 с.

4.7. Б.Ю. Вендельштейн, Р.А. Резванов. Геофизические методы определения параметров нефтегазовых коллекторов (при подсчете запасов и проектировании разработки месторождений). М., Недра, 1978. – 318 с.

4.8. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. Руководящий документ./ М., "Издательство ГЕРС", 2001. – 270 с.

4.9. Технология исследования нефтегазовых скважин на основе ВИКИЗ. Методическое руководство. / Ред. Эпов М.И., Антонов Ю.Н. Новосибирск: НИЦ ОИГГМ СО РАН, Издательство СО РАН, 2000, 121 с.

4.10. В.М. Добрынин, Б.Ю. Вендельштейн, Р.А. Резванов, А.Н. Африкян. Геофизические исследования скважин. Учеб. для вузов / М.:ФГУП Изд. «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. 2004.

4.11. Даев Д.С. Высокочастотные электромагнитные методы исследования скважин // М: Недра, 1974, 192 с

4.12. Эпов М.И. Электромагнитный каротаж: моделирование и инверсия / М.И. Эпов, В.Н. Глинских; Объед. Ин-т геологии, геофизики и минералогии СО РАН; Институт геофизики СО РАН. – Новосибирск: Академическое изд-во "Гео", 2005. -98 с.


Дополнительная литература к методу ВИКИЗ.

Антонов Ю.Н. Изопараметрическое каротажное зондирование (обоснование ВИКИЗ) // Геология и геофизика, 1980, № 6 , с. 81-91.

Антонов Ю.Н., Жмаев.// С.С. Первые результаты индукционного изопараметрического зондирования //Геология и геофизика, 1982, № 5, с. 49-56.

Антонов Ю.Н., Жмаев С.С., Расторгуев В.Н. // Первый опыт электромагнитного зондирования в Западной Сибири // Геология и геофизика, 1983, № 9, с. 62-67.

Антонов Ю.Н., Жмаев С.С. //Геофизические исследования нефтяных скважин методом электромагнитного зондирования.// Геология и геофизика, 1986, № 1, с. 129-139.

Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование (методические рекомендации) // Сост.: Антонов Ю.Н., Жмаев С.С. Институт геологии и геофизики СО АН СССР, Новосибирск, 1979, 102 с.

Ю.Н. Антонов. Динамика флюидов в коллекторах по данным ВИКИЗ. //В кн. Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. Новосибирск, Издательство СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999, с. 159-172.// Материалы научно-практической конференции "Пути развития и повышения эффективности электрических и электромагнитных методов изучения нефтегазовых скважин". Новосибирск, Академгородок, 1999 г, 334с.

Антонов Ю.Н. Интерпретация диаграмм ВИКИЗ. //НТВ "Каротажник", 1999, вып.64.

Ю.Н. Антонов "Применение индукционного зондирования в Западной Сибири". В журн. "Геология и разведка", №3, 1998, с.94-105.

Антонов Ю. Н., М. И. Эпов // Эспресс-оценка насыщения переходной зоны коллекторов по данным ВИКИЗ.// НТВ "Каротажник". Тверь. Изд. АИС. 2001. Вып.83. С. 103-114.


Ниже приведенные предметы и литература позволяет расширить общее представление о проблемах нефтегазовой геологии.

1. Общая геология.
   

Ботвинкина Л.Н. Слоистость осадочных пород. / М., Изд. АН СССР. 1962.

Кеннетт Дж. П.. Морская геология. В 2-х томах. / М. МИР. 1987 г.

Рухин Л.В.. Основы литологии (учение об осадочных породах). / М.-Л. 1953 г.

Крумбейн В.К.,. Слосс Л.Н. Стратиграфия и осадконакопление. / М. 1960 г.

Петтиджон Ф. Дж. Осадочные породы. / М. Недра. 1981 г.

Обстановки осадконакопления и фации. Под ред. Х. Рединга. / М. МИР. 1990.

Рейнек Г.-Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. / М. Недра, 1981.

С.Д. Пирсон. Учение о нефтяном пласте. Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы. Второе издание. Перевод с англ. М. 1961. 570 с.

Дж. Хант. Геохимия и геология нефти и газа. М., МИР. 1982. 704 с.

2. Петрофизика.

Вендельштейн Б.Ю. О связи между параметрами пористости, коэффициентом поверхностной проводимости, диффузионно-адсорбционной активностью и адсорбционными свойствами терригенных пород. – В кн.: Промысловые и разведочные геофизические исследования. М., Гостехиздат, 1960, с. 16-30. (Труды Моск. Ин-та нефтяной и газовой пром-ти, вып. 31).


3. Бурение.

Калинин А.Г., Левицкий А.З., Никитин Б.А. Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ. Учеб. для вузов. – М., Недра, 1998. – 440 с.


Кудряшов Б.Б., Чистяков В.К., Литвиненко В.С. Бурение скважин в условиях изменения агрегатного состояния горных пород. Л. Недра, 1991.


Мельничук И.П. Бурение направленных и многоствольных скважин. М., Недра, 1991.


VI. Рефераты. Темы для рефератов выдаются персонально для каждого студента.


Образец титульного листа


НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ


КАФЕДРА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ


(Ваша специализация)


Иванов Иван Иванович

Тема реферативной работы:

Определение пористости


по данным геофизических исследований


в скважинах


НОВОСИБИРСК- 2009