На стадии технического проекта инженерно-геологические изыскания включают в себя: инженерно-геологическую маршрутную съемку в полосе трассы трубопровода; разведочные работы по трассе и на переходах рек, оврагов, болот, искусственных сооружений, на площадках КС, НПС, ГРС, по внутри- и внеплощадочным коммуникациям; поиск и разведку месторождений строительных материалов; лабораторные исследования свойств образцов грунтов и проб воды

Коррозионную активность грунтов, определяют лабораторнымми, полевыми, лабораторно - полевыми методами.

Практическая работа № 3

Тема: « Определение коррозионной активности грунтов»

Цель работы: Изучить методы определения коррозионной активности грунтов по схемам

Оборудование: Схемы приборов для измерения

Время выполнения: 1 час 30 минут

Порядок выполнения

При выполнении практической работы необходимо изучить теоретический материал по методам коррозионной активности грунтов. По месту выполнения методы делятся на:

* лабораторные,

* полевые,

* лабораторно - полевые.

Лабораторные методы требуют отбора почв на трассе в выбранных точках с последующим лабораторным испытанием образцов.

Полевые методы позволяют определить активность грунтов непосредственно на трассе (без отбора проб) путем выполнения на месте необходимых измерений. Они не требуют большой затраты времени и получили наиболее широкое распространение.

Лабораторно - полевые методы требуют отбора образцов почвы, но необходимые лабораторные работы настолько просты, что они могут быть выполнены непосредственно на трассе в передвижной лабораторной установке.

Коррозионную активность грунтов по отношению к углеродистой стали подземных металлических сооружений, оценивают по удельному электрическому сопротивлению грунта, потери массы образцов и плотности поляризующего тока.

Подготовка образца почвы состоит в следующем. Отбирают из шурфа три пробы почвы общей массой 2 килограмма, причем 70% ее - со дна его на глубине заложения трубопровода и по 15% - из двух мест по разрезу шурфа. Затем пробы смешивают и высушивают на солнце или в сушильном шкафу при температуре не выше 105 градусов. Если почва содержит большое количество органических соединений, температура сушки не должна превышать 70 градусов. Сухую почву измельчают в фарфоровой ступке и просеивают через сито отверстиями 0,5 - 1 миллиметр.

Пробу грунта и два стальных электрода помещают в фарфоровой стакан вместимостью 1 литр. Электроды представляют собой стальные прямоугольные пластины (25 X 25 мм) с припаянными контактными проводниками. Со стороны контакта пластины изолируют битумной мастикой, а обратную сторону Их тщательно зачищают корундовой шкуркой и обезжиривают ацетоном.

Электроды помещают в стакан с грунтом неизолированными сторонами друг другу. Один из образцов подключают к положительному, другой - к отрицательному полюсам источника тока. Измерение разности потенциалов между электродами производят в момент разрыва поляризующей цепи при различных плотностях тока.

Па основании полученных данных строят диаграмму в координат «разность потенциалов - плотность поляризующего тока». По диаграмме определяют плотность тока, соответствующую разности потенциалов 0,5В, а затем коррозионную активность грунтов.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Задачи инженерных изысканий?

2. Что понимается под инженерно - геологической обстановкой?

3. Какие существуют методы определения коррозионной активности грунтов?

4. Какие используют приборы для коррозионных изысканий?

5. В чем выражается подготовка почвы для определения коррозионной активности грунта

6. Какие используются измерительные электроды ?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [4] стр. 53 - 67

2. Нефтяная и нефтепромысловая геология

2.1 Основы геологии нефти и газа

Нефть и природный газ

План изучения темы

1. Нефть, ее элементный состав.

2. Краткая характеристика физических свойств нефти.

3. Углеводородный газ.

4. Компонентный состав и краткая характеристика физических свойств газа.

5. Понятие о газоконденсате.

6. Происхождение нефти и газа.

7. Нефть как источник загрязнения природной среды.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Нефть и природный газ - ценные полезные ископаемые. И.М.Губкин отмечал, что разгадка происхождения нефти имеет не только научно-технический интерес, но и первостепенное практическое значение, т.к. она позволяет получить надежные указания, в каких местах искать нефть, и как наиболее целесообразно организовать ее разведку.

Происхождение нефти - одна из наиболее сложных и до сих пор до конца не решенных проблем естествознания. В основу существующих гипотез положены представления об органическом и неорганическом происхождении нефти и газа.

Нефть представляет собой смесь углеводородов, содержащую кислородные, сернистые и азотные соединения. В зависимости от преобладания ряда углеводородов нефти могут быть: метановые, нафтеновые, ароматические.

Товарные качества нефти зависят от содержания парафина. Различают нефти: малопарафинистые не более 1 %, слабо парафинистые - от 1% до2; высокопарафинистые свыше 2%.

По содержанию серы нефти бывают малосернистые (с содержанием серы менее 0.5%) и сернистые (более 0.5%). По содержанию смол различают нефти малосмолистые (до 0.5%), смолистые (от 5 до 15%) и высокосмолистые (свыше 15% смол).

Основные физические свойства нефти характеризует плотность, объемный коэффициент, вязкость, сжимаемость, поверхностное натяжение и давления насыщения.

Углеводородный газ находится в недрах Земли в виде самостоятельных скоплений, образуя чисто газовые залежи или газовые шапки, а также в растворенной воде. Горючий газ представляет собой смесь предельных углеводородов метана, этана, пропана и бутана, нередко в составе газа присутствуют более тяжелые углеводороды пентан, гексан, гептан. Углеводородные газы обычно могут содержать углекислый газ, азот, сероводород и небольшие количества редких газов (гелия аргона, неона).

Природные углеводородные газы имеют следующие физические свойства, плотность, вязкость, коэффициент сжимаемости газа, растворимость газа в жидкости.

Вопросы для самоконтроля по теме:

Что такое нефть, природный газ?

Какими основными свойствами обладают нефти, газы?

Какие существуют теории происхождения нефти?

Какие нефти называются парафинистыми?

Какими свойствами обладают нефти?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные:

Дополнительные: [5] стр.93-99

Условия залегания нефти, природного газа и пластовой воды в земной коре

План изучения темы

1. Понятие о породах - коллекторах. Группы пород - коллекторов.

2. Поровые пространства в горных породах, их виды, форма и размеры.

3. Коллекторские свойства горных пород.

4. Гранулометрический состав.

5. Пористость, трещиноватость.

6. Проницаемость.

7. Карбонатность.

8. Методы изучения коллекторских свойств.

9. Нефтегазонасыщенность пород - коллекторов.

10. Породы - покрышки. Понятие о природных резервуарах и ловушках. Водонефтяные газонефтяные контакты. Контуры нефтегазоносности.

11. Понятие о залежах и месторождениях нефти и газа.

12. Разрушение залежей.

13. Пластовые воды, их промысловая классификация. Подвижная и связанная вода.

14. Общие сведения о давлении и температуре в нефтяных и газовых пластах. Карты изобар, их назначение.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Природный резервуар - естественное вместилище для нефти, газа и воды, внутри которого они могут циркулировать и форма, которого обусловлена соотношением коллектора с вмещающими его (коллектор) плохо проницаемыми породами. Выделяют три основных типа природных резервуаров: пластовые, массивные, литологически ограниченные со всех сторон.

Горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду и отдавать их в промышленных количествах при разработке, называются коллекторами. Коллекторы характеризуются емкостными и фильтрационными свойствами.

Покрышками называют плохо проницаемые горные породы, перекрывающие и экранирующие скопление нефти и газа. Наличие покрышек - важнейшее условие сохранности скоплений нефти и газа.

Ловушка - часть природного резервуара, в котором благодаря структурному порогу, стратиграфическому экранированию, литологическому ограничению возможно образование скоплений нефти и газа. Любая ловушка представляет собой объемную трехмерную форму, в которой в силу емкостных, фильтрационных и экранирующих свойств накапливаются и сохраняются углеводороды.

Миграцией нефти и газа называются различные перемещения этих флюидов в толще горных пород. Различают миграцию первичную и вторичную.

Под залежью нефти и газа понимаются локальные промышленные скопления этих полезных ископаемых в проницаемых коллекторах - ловушек различного типа. Пространственно ограниченный участок недр, содержащий залежь или несколько залежей нефти и газа, расположенных на одной площади, называется месторождением.

Вопросы для самоконтроля по теме:

Какие существуют виды природных резервуаров?

Основные свойства пород - коллекторов?

Что такое ловушка?

Виды ловушек нефти и газа?

Виды миграции нефти и газа?

Виды месторождений нефти и газа?

Нефтегазоносные провинции

План изучения темы

1. Районирование нефтегазоносных территорий России, перспективность их развития;

2. Понятие о нефтегазоносных провинциях, областях и районах, зонах нефтегазонакопления.

3. Основные нефтегазоносные провинции и области России.

4. Крупнейшие и уникальные нефтяные и нефтегазовые месторождения России.

5. Характеристика нефтегазоносных провинций, имеющих развитую нефтяную промышленность (Западно-Сибирской, Волго-Уральской, Тимано-Печорской, Северо-Кавказской, Восточно-Сибирской).

6. Основные черты геологического строения и нефтегазоносность.

Краткое изложение теоретических вопросов.

На востоке европейской части РФ располагаются обширные по территории Волго - Уральская, Прикаспийская нефтегазоносные провинции.

Волго - Уральская нефтегазоносная провинция прочно вошла в историю нефтегазодобывающей промышленности страны под названием Второго Баку.

Западно - Сибирская нефтегазоносная провинция соответствует эпипалеозойской платформе, занимает значительную часть территории громадной Западно - Сибирской низменности.

Прикаспийская нефтегазоносная провинция, расположена на юго - востоке европейской части РФ

Необходимо рассмотреть их основные черты геологического строения, нефтегазоность, месторождения нефти и газа.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Общая характеристика Волго - Уральской нефтегазоносной провинции?

2. Общая характеристика Западно - Сибирской нефтегазоносной провинции?

3. Общая характеристика Прикаспийской нефтегазоносной провинции?

4. Основные черты геологического строения провинций?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [2] стр.92 -110; 119 - 132; 215 - 225

Дополнительные: [5] стр.105- 122

Режимы залежей нефти и газа

План изучения темы

1. Источники энергии в пластах, краткую характеристику режимов работы нефтяных и газовых залежей

2. Природные режимы нефтяных и газовых залежей, геологические факторы их формирования и проявления.

3. Давление насыщения и его влияние на режим работы залежей.

4. Краткая характеристика водонапорного, упруговодонапорного, газонапорного (режима газовой шапки), растворенного газа и гравитационного режимов.

5. Характеристика природных режимов газовых и газоконденсатных залежей.

6. Определение режимов работы залежей в процессе опытно-промышленной эксплуатации.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Пластовая энергия в залежах нефти и газа может быть следующая: напор краевых вод; упругие силы нефти, газа и воды; расширение газа растворенного в нефти; давление сжатого газа; сила тяжести. Проявление пластовой энергии обуславливается характером подземного резервуара, типом залежи и формой залежи; коллекторскими свойствами пласта внутри залежи и вне ее, составом и соотношением флюидов в залежи, удаленностью от области питания пластовых вод и условиями разработки.

Режимом залежи называется характер проявления пластовой энергии, двигающей нефть и газ по пласту к забоям скважин и зависящий от природных условий и мероприятий по воздействию на пласт.

В зависимости от источника пластовой энергии, обеспечивающей передвижение нефти из пласта в скважину, существуют следующие режимы нефтяных залежей: водонапорный, упруговодонапорный режимы; режим растворенного газа; газонапорный и гравитационный режимы. При одновременном проявлении энергии нескольких видов, принято говорить о смешанном или комбинированном режиме

В разработке газовых месторождений используют также водонапорный, газовой, смешанный режимы. Водонапорный режим встречается крайне редко.

Технология вскрытия продуктивных горизонтов обуславливает повышение производительности скважин улучшает приток нефти и газа из слабопроницаемых пропластков, что в конечном счете способствует увеличению нефтеотдачи пластов.

Методы вскрытия пластов в зависимости от пластового давления и степени насыщенности пласта нефтью, степени дренирования, положения газо - водонефтяного контакта и глубины залегания пласта и других факторов.

Конструкцию забоев скважин выбирают с учетом литологических и физических свойств и местоположения скважин на залежи, поэтому забои скважин могут быть открытыми или с обсаженными стволами.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие виды пластовой энергии действуют в пласте?

2. Какие виды режимов нефтяных залежей знаете?

3. Какие виды режимов газовых залежей знаете?

4. Что такое нефтеотдача и газоотдача пластов?

5. Какие требования предъявляются к вскрытию пластов?

6. Виды конструкции забоев скважин?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [2] стр.92 -110; 119 - 132; 215 - 225

Дополнительные: [5] стр.144- 172

Методы подсчета запасов нефти и газа

План изучения темы

1. Общие сведения о классификации запасов нефти и газа.

2. Краткая характеристика категорий запасов.

3. Методы подсчета запасов нефти.

4. Сущность объемного метода подсчета запасов нефти.

5. Методы подсчета запасов газа.

6. Сущность объемного метода подсчета запасов газа.

7. Понятие о методе подсчета по падению пластового давления.

8. Общие сведения о применении ЭВМ для подсчета запасов нефти и газа.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Подсчет запасов нефти и газа имеет большое практическое значение. На основе подсчитанных запасов нефти и газа осуществляется выбор рациональных направлений развития геологоразведочных работ, планирование добычи нефти и газа, проектирование разработки месторождений.

Запасы нефти подсчитываются по следующим методам: объемным, объемно - весовым и материального баланса.

Подсчет запасов газа ведется методами подсчета запасов свободного газа и методами подсчета запасов газа, растворенного в нефти.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие требования предъявляются к скважинам при подсчете запасов нефти и газа?

2. Какие запасы нефти и газа называются балансовыми?

3. Какие запасы нефти и газа называются забалансовыми?

4. Какие существуют категории запасов нефти и газа?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: 4 стр. 407 - 408, 414 - 466

Дополнительные: [5] стр.172- 190

Охрана недр и окружающей среды

План изучения темы

1. Основные положения рационального использования и охраны недр.

2. Задачи охраны недр.

3. Особенности охраны недр и окружающей среды при поисках и разведке нефти и газа.

Краткое изложение теоретических вопросов.

Задача охраны недр при разведке и разработке нефтяных месторождений заключается в сохранении залежей нефти и газа и наиболее полном их использовании, а также в сохранении месторождений других полезных ископаемых.

Хозяйственная деятельность человека достигла таких масштабов, при которых уже очевидна и общепризнанна необходимость усиления охраны недр, так и специального изучения геологической последствий этой деятельности, что повлекло за собой рождение технической геологии. Техническая геология призвана давать прогнозы, как в результате вмешательства человека в земную кору, нарушается баланс природных компонентов, и как пойдет дальше, развитие геологических процессов , в земной коре, доступной человеку. Техническая геология изучает процессы стимулированные хозяйственной деятельностью человека. В современных условиях вопросы взаимодействия общества и природы, охраны и улучшения природной среды выдвигаются в число первостепенных задач. Быстрый рост объема добычи полезных ископаемых, приводит к ежегодному изъятию из народнохозяйственного оборота земель. Поэтому различают три основных стадии рекультивации:

1. Горнотехническая рекультивация - предварительная подготовка нарушенных территорий для целевого использования.

2. Биологическая рекультивация - создание на ранее нарушенных участках, пастбищ, пашен, садов и т. д.

3. Строительная рекультивация - подготовка территорий для создания промышленных и жилых районов, зон отдыха.

За охраной недр следят геологическая служба нефтегазопромысловых предприятий и разведочных организаций, а также органы Госгортехнадзора РФ.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие объекты окружающей природной среды подлежат охране?

2. Задачи охраны недр?

3. Что такое рекультивация земель?

4. Виды рекультивации?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [2] стр.92 -110; 119 - 132; 215 - 225

Дополнительные: [5] стр.172- 190

2.2 Геологоразведочные работы на нефть и газ

Методы геологического изучения залежей нефти и газа по данным бурения

План изучения темы

1. Геологические методы исследования скважин

2. Корреляция разрезов скважин

3. Сопоставление корреляционных схем

4. Построение геологических профилей

5. Особенности построения структурных карт продуктивного пласта

Краткое изложение теоретических вопросов.

Общая локальная корреляция представляет собой сопоставление всего разреза скважин в пределах одной разведочной площади или месторождения. Цель ее - выделить и проследить по площади опорные реперы, одновозрастные стратиграфические комплексы пород, продуктивные толщи и внутри последних - продуктивные горизонты и пласты.

Общая региональная или межплощадная корреляция выполняется по всему разрезу скважин для прослеживания указанных выше подразделений разреза в пределах зон нефтегазонакопления, нефтегазоносных областей и т.п.

Эти виды корреляции выполняются в основном с помощью диаграмм скважин в масштабе 1:500. Им должны предшествовать тщательная привязка керна, литолого-петрографических, биостратиграфических данных и результатов опробования к диаграммам промыслово-геофизических исследований скважин.

Перед детальной корреляцией стоит задача выделения и прослеживания в разрезе продуктивной толщи или продуктивного горизонта одновозрастных реперов, проницаемых пластов и проницаемых слоев, непроницаемых прослоев, установления их изменения вследствие выклинивания, литолого-фациального замещения по площади и разрезу с целью детального изучения геологического строения залежей нефти и газа.

На первом этапе детальной корреляции изучение продуктивной толщи осуществляется на диаграммах стандартного зонда (КС, СП) в масштабе 1:500 с целью детально установить взаимоотношение продуктивной толщи, горизонта, пласта с вмещающими их породами и наметить их границы.

Корреляцию разрезов близлежащих скважин начинают с предварительной увязки опорных реперов, отчетливо прослеживаемых по данным керна и каротажа. Сопоставление слоев в толще пород между опорными реперами следует производить от нижележащего репера к вышележащему, выделяя на диаграммах скважин те же слои, пачки и горизонты, которые предварительно были установлены в первой скважине. Критерием сравнения служат приблизительное сходство конфигурации диаграмм скважин, соответствующих одноименным пластам, а также палеонтологические данные.

Если в каком-либо месте диаграмм корреляция нарушается, диаграммы совмещают по кровле или подошве вышележащего репера и от него прослеживают пласты сверху вниз до того места, где нарушилась корреляция при сопоставлении снизу вверх. Одновременно устанавливается и причина нарушения корреляции.

После выделения однофазных реперов, продуктивных горизонтов и пластов, а также выяснения причин выявленных несогласий в разрезе отложений приступают ко второму этапу детальной корреляции, в процессе которого сопоставление ведется внутри продуктивного горизонта, пласта, записанных в масштабе 1:200.

Основными промыслово-геофизическими методами на втором этапе детальной корреляции являются: стандартное электрозондирование (КС, ПС), радиокаротаж (ГМ, НГМ), индукционный каротаж, казернометрия и микрозондирование. При этом диаграммы микрозондов и кавернометрия позволяют уточнить границы проницаемых прослоев.

На диаграммы масштаба 1:200 переносят с диаграмм 1:500 намеченные границы продуктивных горизонтов и пластов и выделяют внутри них новые реперы как местного, так и общего значения. Прослеживание одноименных интервалов внутри продуктивных пластов ведут с учетом ритмичности осадкообразования, обусловливающей преимущественную параллельность напластования и наличие реперов в определенных частях ритмов. Особенно тщательно изучаются те интервалы разрезов, где наблюдаются выклинивание, внутрифор-мационные перерывы, литолого-фациальные замещения. На каждой диаграмме необходимо выделить внутри пласта проницаемые и непроницаемые прослои.

После перечисленных работ по каждой скважине приступают к составлению корреляционных схем.

Составление корреляционных схем

Корреляционная схема является итоговым чертежом, обобщающим результаты корреляции разрезов скважин. Вертикальный масштаб схемы детальной корреляции отложений продуктивной толщи (горизонта) принимается равным 1:200, обшей корреляции - 1:500 и мельче. Горизонтальный масштаб при построении этих схем не учитывается.

Составлению схемы предшествует выбор границы на диаграммах скважин, которая будет принята в качестве линии сопоставления. Обычно в качестве такой границы принимается подошва наиболее надежного репера на диаграммах одного или нескольких методов. Положение этого репера на корреляционной схеме должно отражать характер напластования внутри всей продуктивной толщи (горизонта), а также верхней части подстилающих и нижней части перекрывающих ее отложений. Не рекомендуется в качестве линии сопоставления принимать поверхность стратиграфического несогласия.

На линию сопоставления как бы нанизываются все диаграммы исследуемых скважин на уровне подошвы выбранного репера. На диаграммах должны быть указаны масштабы измерений, глубины через 4 м (для общей корреляции -- через 10 м), границы опорных реперов, стратиграфических подразделений разреза, продуктивных горизонтов, пластов и прослоев, а также разделяющих их непроницаемых слоев. Около каждой скважины вычерчивают литологическую колонку. После этого соединяют линиями все выделенные границы и приступают к выявлению литолого-фациальных в них залежей. Выбор направления и числа геологических профилей зависит от формы, размеров и сложности строения залежи или месторождения.

Профиль составляется на основе схемы детальной корреляции. Слева на чертеже проводится абсолютная шкала глубин. Вертикальный и горизонтальный масштабы построения для складчатых областей обычно выбираются одинаковыми. В платформенных областях с небольшими углами падения пластов вертикальный масштаб принимается равным 1:200 или 1:500. Рядом со шкалой глубин через произвольную точку проводят линию, соответствующую на профиле положению оси крайней левой скважины. От этой линии в выбранном масштабе откладываются горизонтальные проекции расстояний между всеми скважинами на профиле и через полученные точки проводятся линии, соответствующие осям стволов остальных скважин. Если какие-либо скважины не вертикальны, то показывается искривленное положение ствола скважины. По абсолютным отметкам около скважин наносятся границы каждого пласта или прослоя в пределах исследуемого интервала продуктивной толщи. В пределах продуктивного пласта должны быть прослежены проницаемые и непроницаемые прослои и указана их литологическая характеристика. Желательно, чтобы на профиле были выделены и породы, подстилающие и перекрывающие исследуемый продуктивный пласт. Литологическая характеристика пластов и прослоев наносится условными знаками. После этого проводятся водонефтяные, газонефтяные и газоводяные контакты, указываются интервалы опробования и их результаты и выделяются залежи нефти и газа.

С помощью геологических профилей можно получить более наглядное представление о геологическом строении залежи и месторождения. При изучении литолого-фациальной изменчивости геологический профиль является почти единственным документом, характеризующим различные литологические переходы в продуктивных пластах, взаимное положение проницаемых и непроницаемых пород в разрезе.

Практическая работа № 4

Тема: «Построение геологического профиля»

Цель работы: Научить студентов строить геологический профиль

Оборудование: Геологическая карта

Время выполнения: 1 час 30 минут

Прядок выполнения

Результаты исследования геологического строения земной коры, отдельных ее участков или мест фиксируются на геологических картах, колонках, разрезах и т. д. Завершающей стадией любых геологических исследований является составление геологической карты изученной территории.

Геологическая карта - это графическое изображение на топографической основе (карте) особенностей геологического строения определенной территории. На геологических картах в первую очередь фиксируется возраст выходящих на поверхность пород с подразделением их на осадочные, вулканические, интрузивные и метаморфические. Иногда также указываются особенности состава пород, структуры (тектоники), размещение полезных ископаемых и другие данные. Некоторые особенности лучше отображать на специальных картах - петрографических, тектонических, полезных ископаемых, гидрогеологических и пр.

При составлении геологических карт обычно допускают некоторую условность, выражающуюся в том, что на них не показываются самые молодые (четвертичные) отложения, за исключением тех территорий, где эти отложения достигают большой мощности (десятков или сотен метров). Вызвано это тем, что четвертичные отложения почти повсеместно, как бы плащеобразно, перекрывают более древние породы, и если ограничиться нанесением на карту только этих образований, то все остальные особенности геологического строения не будут отображены на ней в достаточной степени. Между тем мощность четвертичных отложений обычно невелика (до нескольких метров или первых десятков метров), и подстилающие их древние породы выступают в многочисленных естественных обнажениях по долинам рек и оврагов. В связи с этим их сравнительно легко наносить на карту. Для четвертичных отложений составляются специальные карты.

Геологические разрезы раскрывают особенности геологического строения данной территории на глубине. При составлении геологического разреза необходимо предварительно по заданному направлению вычертить топографический профиль, привязав к нему местоположение опорных точек разреза (скважин, горных выработок или обнажений).

Колонки и геологические разрезы составляются в определенном масштабе. Геологические разрезы (как и топографические) имеют горизонтальный и вертикальный масштабы, которые должны быть одинаковыми. Если горизонтальный масштаб геологического разреза очень мелкий, то в районах с пологим залеганием слоев на платформах для наглядности допускается увеличение вертикального масштаба по отношению к горизонтальному в несколько раз.

Рисунок - Геологическая карта и геологический разрез (профиль)

1 - эоцен; 2 - олигоцен; 3 - миоцен

Геологические разрезы (профили) можно составить по геологической карте, если на ней зафиксированы элементы залегания пластов и показан рельеф в горизонталях

Для более полной характеристики геологических особенностей данного района, помимо геологической карты, колонок, обнажений, горных выработок и скважин, а также геологических разрезов, всевозможных зарисовок и схем, составляют еще сводную стратиграфическую колонку, на которой отображается характерная для всего района исследований, последовательность накопления пластов, их состав, перерывы в осадконакоплении, мощность и возраст, хотя в отдельных местах некоторые пласты или толщи пород могут отсутствовать. Сводная стратиграфическая колонка составляется в определенном масштабе. Для сокращения размеров сводной стратиграфической колонки, если отдельные толщи пород достигают большой мощности, допускается уменьшение мощности таких толщ путем их изображения с разрывами.

Каждому студенту выдается геологическая карта по которой строится геологический профиль

Практическая работа № 5

Тема: «Построение структурной карты»

Цель работы: Научить студентов строить структурные карты методом треугольников

Оборудование: Высотная арфа

Время выполнения: 1 час 30 минут

Порядок выполнения

С помощью геологических профилей можно составить представление о тектоническом строении изучаемой структуры в направлении профиля. Более полное представление о тектоническом строении структуры по всей ее площади можно получить в результате построения и анализа так называемых структурных карт, отражающих изменение рельефа поверхности слоев или пластов, вскрытых скважинами в разрезе отложений.

Структурные карты составляются по абсолютным отметкам кровли (или подошвы) пластов, отсчитываемым от уровня моря. Поэтому пласты, залегающие выше уровня моря, будут иметь отметки кровли или подошвы со знаком плюс, а пласты, залегающие ниже уровня моря, - со знаком минус.

Структурная карта изображается в виде системы горизонталей, называемых изогипсами. Интервал по высоте, через который проводят изогипсы, называется сечением изогипс. Оно выбирается, как и в топографии, в соответствии с масштабом карты и наклоном слоев.

Построению структурной карты по кровле какого-либо пласта должно предшествовать составление плана расположения скважин с указанием положения их устьев и забоев в месте пересечения скважиной кровли пласта (для искривленных скважин). Эти данные по искривленным скважинам снимаются с инклинограмм. Существуют прямые и косвенный способы построения структурных карт. Прямыми способами являются способ треугольников и способ профилей. Косвенным методом построения структурной карты является метод схождения.

Каждому студенту выдается задание на построение структурной карты.

Способ треугольников

Этот способ широко применяется при построении структурных карт пластов, не осложненных тектоническими нарушениями.

В основе использования способа треугольников заложен способ интерполяции. Построению должен предшествовать анализ положения высотных отметок кровли пласта по данным скважин, на основании которого составляется приближенное представление о форме структуры и ее простирании. Затем все скважины соединяют линиями, которые образуют систему треугольников. При разбивке на треугольники не следует соединять линиями скважины, расположенные на разных крыльях структуры. Необходимо по возможности избегать острых углов при построении треугольников, так как это может привести к различным искажениям. Длинные стороны следует проводить только в направлении простирания. С помощью интерполяции на сторонах треугольников находят положение отметок, кратных принятому сечению изогипс (рисунок). Эту весьма трудоемкую операцию можно упростить, если пользоваться палеткой, которая носит еще название высотной арфы [2, 18]. Палетка представляет собой ряд параллельных прямых линий, проведенных на одинаковом расстоянии 1 - 2 мм друг от друга (рисунок). Высотную арфу лучше всего вычерчивать на восковке. При пользовании палеткой предполагается, что расстояние между двумя соседними линиями соответствует выбранному вертикальному сечению построения структурной карты.

Рисунок - Построение структурной карты по способу треугольников с помощью палетки (высотной арфы)

Если, например, изогипсы проводятся через 25 м, то расстояние между двумя соседними линиями на высотной арфе с зазором в 2 мм соответствует 5 м.

Допустим, нужно проинтерполировать участок между скв. 3 и 6 с отметками соответственно - 683 и - 730 м. Для этого крайняя верхняя линия палетки условно принимается равной 675 м, т. е. равной нижней границе 25-м интервала, в котором находится отметка - 683 м.

Затем накладывают палетку на чертеж таким образом, чтобы скв. 3 оказалась приблизительно по середине между второй и третьей линиями, соответствующими отметкам - 680 м и - 685 м. Закрепляют эту точку и вращают высотную арфу до совмещения скв. 6 с линейкой, соответствующей глубине - 730 м. Сделав на карте наколы в точках пересечения линий, кратных 25 м, с линией, соединяющей скв. 3 и 6, получают точки с отметками - 700 и - 725.

Таким образом поступают со всеми скважинами. Все точки, имеющие одинаковые отметки, соединяются потом плавными линиями - изогипсами. Построенная структурная карта увязывается с ранее построенным профилем и закрепляется тушью.

Вопросы для самоконтроля по практическим работам:

1. Что такое геологическая карта?

2. Что на ней фиксируется?

3. Как отображаются на геологической карте горные породы?

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Каково назначение геологической части ГТН?

2. Какими задачами определяются интервалы отбора керна, боковых грунтов?

3. С помощью каких методов оценивается техническое состояние скважин?

4. Какие геологические условия необходимо учитывать для обеспечения качественного вскрытия пласта?

5. Какое практическое значение имеют систематические наблюдения за процессом бурения скважины?

6. Каково практическое значение корреляционных схем?

7. Каково практическое использование структурных карт?

8. Каковы причины неоднородности продуктивных пластов?

9. Каково практическое значение имеет неоднородность коллекторов при разработке?

10. Каково назначение геологического профиля и сводного разреза?

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [1] стр.265 - 290

Дополнительные: [5] стр.172 - 190

2.3 Промысловая геофизика

План изучения темы

1. Исследования скважин геофизическими методами

2. Рациональный комплекс геофизических исследований

3. Построение геолого-геофизических разрезов скважин

Краткое изложение теоретических вопросов.

Источниками первичной информации в нефтегазопромысловой геологии служат исследования разными методами, объединенные общей решаемой задачей.

Изучение керна, шлама, проб нефти, газа и воды в лабораториях с помощью специальных приборов - основной источник прямой информации о геолого-физических свойствах пород и физико-химических свойствах УВ и пластовой воды.

Исследование скважин геофизическими методами (ГИС) осуществляется с целью:

1) изучения геологических разрезов скважин;

2) исследования технического состояния скважин;

3) контроля за изменением характера нефтегазонасыщенности пластов в процессе разработки.

Для изучения геологических разрезов скважин используются электрические, магнитные, радиоактивные, термические, акустические, механические, геохимические и другие методы, основанные на изучении физических естественных и искусственных полей различной природы. Теория геофизических методов и выявленные петрофизические зависимости позволяют проводить интерпретацию результатов исследований. В итоге решаются следующие задачи: определения литолого-петрографической характеристики пород; расчленения разреза и выявления геофизических реперов; выделения коллекторов и установления условий их залегания, толщины и коллекторских свойств; определения характера насыщения пород - нефтью, газом, водой; количественной оценки нефте-газонасышения и др.

Для изучения технического состояния скважин применяются:

- инклинометрия - определение углов и азимутов искривления скважин;

- кавернометрия - установление изменений диаметра скважин;

- цементометрия - определение по данным термического, радиоактивного и акустического методов высоты подъема, характера распределения цемента в затрубном пространстве и степени его сцепления с горными породами: выявление мест притоков и затрубной циркуляции вод в скважинах электрическим, термическим и радиоактивным методами.

Геофизические исследования, как правило, проводятся в необсаженной скважине. После крепления скважины колонной можно проводить термометрию, акустический и импульсный каротаж.

В скважинах, бурящихся на значительную глубину, геофизические исследования проводятся поинтервально, по мере бурения. Это дает возможность до окончания бурения скважины выявить продуктивные пласты и тем самым ускорить оценку новых площадей, а также гарантирует более полную информацию о разрезе скважины.

Комплекс геофизических исследований в опорных, параметрических и поисковых скважинах зависит от геолого-геофизических характеристик разрезов района и в основном состоит из стандартного электрокаротажа (исследование потенциал или градиент-зондами), записи собственной поляризации горных пород, бокового каротажного зондирования (исследование пятью-шестью градиент-зондами различной длины), электрозондирования, кавернометрии, радиоактивного каротажа (гамма-каротаж и нейтронный гамма-каротаж).

В комплекс геофизических исследований также включают индукционный каротаж, экранированные зонды (трех- или семиэлектродные), акустический каротаж, гамма-гамма-каротаж, экранированные микрозонды, газовый каротаж. В ряде районов применение индукционного метода совместно с экранированными зондами может заменить боковое каротажное зондирование. Для разведочных скважин из указанного комплекса можно исключить газовый каротаж и экранированные зонды.

Для эксплуатационных скважин при исследовании по всему стволу скважины необходимо проводить стандартный электрокаротаж и кавернометрию, а при отсутствии заметной разницы между сопротивлениями пластовых вод и промывочных жидкостей - гамма-каротаж. В продуктивных интервалах проводится боковое каротажное зондирование, микрозондирование и кавернометрия, а для последующего контроля за разработкой рекомендуется проводить радиоактивный каротаж (гамма-каротаж и нейтронный-гамма-гамма-каротаж). Данный комплекс промыслово-геофизических исследований может применяться в скважинах, заполненных промывочной жидкостью как на водной, так и на нефтяной основе (за исключением электрических методов). В последнем случае может использоваться индукционный каротаж.

Построение геолого-геофизических разрезов скважин

Разрез скважины составляется по материалам комплексной интерпретации геологических и геофизических методов ее изучения. Его вычерчивают на миллиметровой или чертежной бумаге, в последнее время его составляют на каротажной бумаге или непосредственно на диаграммах стандартного каротажа.

По всей скважине рекомендуется составлять разрез в масштабе 1:500, по продуктивной толще - в масштабе 1:200. Это дает возможность использовать каротажные диаграммы того же масштаба без уменьшения и тем самым избегать искажения при пантографировании. Для глубоких скважин разрез составляется в масштабе 1:1000 или 1:2000, при этом каротажные диаграммы приходится пантографировать. Разрез по мощным продуктивным толщам составляется в масштабе 1:500.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. С помощью каких методов оценивается техническое состояние скважин?

2. Какие геологические условия необходимо учитывать для обеспечения качественного вскрытия пласта?

3. Какое практическое значение имеют систематические наблюдения за процессом бурения скважины?

4. Исследования скважин геофизическими методами

5. Рациональный комплекс геофизических исследований

6. Построение геолого-геофизических разрезов скважин

Основные и дополнительные источники по теме

Основные: [1] стр.249 - 260

Дополнительные: [5] стр.172 - 190

3. Контроль и оценка результатов освоения дисциплины

Рубежный контроль

Перечень практических работ, обязательных к сдаче

№ практической работы	Тема практической работы
1	Изучить коллекцию минералов. Описать физические свойства основных породообразующих минералов по образцам
2	Измерение элементов залегания наклонного слоя горным компасом
3	Определение коррозионной активности грунтов
4	Построение геологического профиля
5	Построение структурной карты

Внимание! Выполнение практических работ является допуском к итоговой аттестации по дисциплине.

На основании факта сдачи практических работ и контрольной работы Вы допускаетесь к экзамену.

Промежуточный контроль по дисциплине

1. Инструкция по выполнению задания

Промежуточная аттестация по общепрофессиональной дисциплине Геология проводится в виде экзамена.

Для оценки результатов освоения программы и овладения соответствующими умениями, знаниями и ОК предусмотрены тестовые задания. Тестовые задания выполнены в пяти вариантах, каждый из которых представляет собой тесты трех уровней:

· Тест первого уровня - расшифровка профессиональной аббревиатуры, выбор правильного ответа из трех предложенных вариантов и установления соответствия.

· Тест второго уровня - тест-дополнение, описание геологической структуры.

· Тест третьего уровня - ответ на вопрос, предусматривающий объяснение геологического процесса.

Обучающемуся выдается задание. Время на подготовку и выполнение - 45 минут. Ответы даются на листах любого формата.

I. Задания тестов первого уровня

Инструкция выполнения - выбрать правильный ответ из трех предложенных

1. Минералогия - это …

2. Петрография - это…

3. Гидрогеология - это…

4. Минерал - это…

5. Горная порода - это…

6. Выветривание - это…

7. Внутренние оболочки Земли

8. Внешние оболочки Земли

9. Первая планета от Солнца

10. Самый нижний слой атмосферы - это…

11. Форма Земли, ограниченная уровнем Мирового океана

12. Геометрическая фигура Земли, ограниченная уровнем

Мирового океана

13. Магнетизм - это

14. Геометрическая фигура Земли, ограниченная уровне

Мирового океана

15. Геохронологические единицы

16. Стратиграфические единицы

17. Периоды кайнозойской эры

18. Периоды мезозойской эры

19. Периоды палеозойской эры

20. Форма нарушения без разрыва сплошности - это…

21. Форма нарушений с разрывом сплошности, но без

перемещения горных пород - это…

22. Форма нарушений с разрывом сплошности, но с

перемещения горных пород - это…

23. Основной химический элемент, входящий в состав нефти

24. Коллектор - это…

25. Нефтяная залежь - это…

26. Пористость коллектора - это…

27. Проницаемость коллектора - это…

28. Эффективная проницаемость - это…

29. Абсолютная проницаемость - это…

II. Задания тестов второго уровня

	Охарактеризовать геологическую структуру
	Описать тип природного резервуара
	Описать ловушку
	Описать тип нефтегазовой залежи

III. Задания тестов третьего уровня

Дать развернутый ответ на вопросы:

1. Природный газ, его химический состав и физические свойства

2. Горные породы, их классификация и происхождение

3. Эндогенные геологические процессы. Виды эндогенных процессов

4. Экзогенные геологические процессы. Виды экзогенных процессов

5. Понятие - коллектор, его основные свойства

6. Нефть, ее химический состав и физические свойства

4. Задания для контрольной работы

Общие указания

Контрольная работа является одним из источников проверки знаний студентов - заочников, которые самостоятельно изучают материал.

К выполнению контрольной работы приступают после изучения теоретического материала.

По дисциплине Геология предусмотрено выполнение одной контрольной работы.

Контрольная работа выполняется по вариантам. Каждый вариант содержит шесть теоретических вопросов. Вариант контрольного задания определяется двумя последними цифрами шифра студента.

Например: шифр 02 - вариант 2; шифр 24 - вариант 24, шифр 53 (53 кратно 30, 53 - 30 = 23) - вариант 23; шифр 164 (64 кратно 30, 64 - 30·2 = 4) - вариант 4.

Контрольная работа должна выполняться в отдельной тетради. На обложке контрольной работы указывается название дисциплины, фамилия, имя и отчество, шифр и адрес студента и номер группы.

Контрольная работа предоставляется в техникум в установленный срок. При выполнении контрольной работы должны соблюдаться следующие правила:

1. Работа выполняется письменно или в компьютерном варианте. Писать нужно четким почерком, без грамматических ошибок. Между строчками должны быть достаточные интервалы, четко выделены абзацы, а на страницах оставлены поля шириной 30 миллиметров для замечаний преподавателя.

2. Нужно переписать в тетрадь название вопроса. Ответ должен быть полным и конкретным, по возможности кратким, при необходимости его следует сопровождать схемами, графиками, эскизами, диаграммами. Зарисовки и схемы выполнять карандашом с соответствующими надписями. Допускается применение ксерокопий.

3. Необходимо соблюдать единую терминологию и обозначения в соответствии с действующими ГОСТами.

4. В конце контрольной работы дается перечень использованной литературы.

5. Для рецензии преподавателя оставляется 1 чистый лист.

6. Получив прорецензированную контрольную работу, студент должен исправить все ошибки.

7. Если работа выполнена неудовлетворительно («Не зачтено»), то студент выполняет ее вторично (тот же вариант или новый по указанию преподавателя). Замечания преподавателя удалять нельзя.

Если студент выполнил не свой вариант, то работа возвращается без проверки.

Контрольная работа предъявляется при сдаче экзамена.

Выполнение теоретических вопросов следует начинать с новой страницы. Полностью переписать текст вопроса.

Вопросы для контрольной работы

1. Земля во Вселенной

2. Формы, размеры, масса, плотность и строение Земли

3. Магнетизм, упругие свойства и теплота Земли

4. Химический состав Земли и земной коры

5. Понятие о минералах и их свойствах

6. Элементы кристаллографии и кристаллохимии

7. Условия образования и формы нахождения минералов в природе

8. Горные породы, их генетическая классификация. Минеральный состав, понятия о структуре и текстуре пород

9. Магматические горные породы

10. Осадочные горные породы, условия их образования и классификация

11. Метаморфические горные породы

12. Классификация минералов

13. Слоистая структура в земной коре

14. Структуры согласного и несогласного залегания горных пород

15. Наклонное залегание слоев и моноклинальная структура, измерение элементов залегания наклонного слоя горным компасом

16. Флексура и складка и их элементы

17. Морфологическая классификация складок

18. Структуры вулканогенных комплексов

19. Структуры интрузивных комплексов

20. Разрывные нарушения без смещения

21. Разрывные нарушения со смещением

22. Крупнейшие структуры земной коры

23. Выветривание

24. Геологическая деятельность ветра

25. Геологическая деятельность поверхностных вод

26. Геологическая деятельность подземных вод

27. Геологическая деятельность ледников

28. Геологическая деятельность озер

29. Геологическая деятельность болот

30. Геологическая деятельность моря

31. Магматизм

32. Метаморфизм

33. Землетрясения

34. Движение земной коры, их классификация

35. Вертикальные (эпейрогенические) движения, их свойства и выраженность в накоплениях осадков

36. Эпохи складчатости в развитии Земли

37. Методы исторической геологии. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы

38. Понятие о фациях, их классификация

39. Основные особенности развития земной коры в докембрии и палеозое

40. Основные особенности развития земной коры в мезозое и кайнозое

41. Основные этапы развития органического мира

42. Нефть и газ - ценные полезные ископаемые

43. Происхождение нефти и газа

44. Состав и свойства нефти, газа и конденсата

45. Коллекторы нефти и газа, их основные свойства

46. Понятие о природных резервуарах и ловушках, их виды

47. Понятие о залежах и месторождениях нефти и газа, их типы

48. Миграция, аккумуляция нефти и газа и разрушение их залежей

49. Основные закономерности распространения нефти и газа

50. Газо-нефтеносные области севера Западно-Сибирской провинции

51. Приуральская нефтегазоносная область

52. Среднеобская нефтегазоносная область

53. Васюганская газонефтеносная область

54. Азово-Кубанская нефтегазоносная область

55. Ставропольская газоносная область

56. Терско-Кумская нефтегазоносная область

57. Районирование нефтегазоносных территорий

58. Основные источники энергии в пластах

59. Режимы нефтяных скважин

60. Режимы газовых скважин

61. Классификация запасов, месторождений нефти и горючего газа

62. Методы подсчета запасов нефти

63. Методы подсчета запасов газа

64. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция

65. Тимано-Печорская газо-нефтеносная провинция

66. Прикаспийская нефтегазоносная провинция

67. Основные типы физико-геологических явлений

68. Инженерно-геологические изыскания для строительства газонефтепроводов и газонефтехранилищ

69. Полевой и лабораторно-полевой метод определения коррозионной активности грунтов

70. Рациональное использование и охрана минеральных ресурсов

Таблица вариантов для контрольной работы

№ варианта	№ вопроса	№ варианта	№ вопроса
1	1, 11, 21, 31, 41, 51	16	6, 17, 28, 39, 50, 30
2	2, 12, 22, 32, 42, 52	17	7, 18, 29, 40, 41, 69
3	3, 13, 23, 33, 43, 53	18	8, 19, 30, 42, 68, 52
4	4, 14, 24, 34, 44, 54	19	9, 20, 32, 43, 67, 51
5	5, 15, 25, 35, 45, 55	20	10, 11, 22, 33, 44, 66
6	6, 16, 26, 36, 46, 56	21	1, 12, 21, 34, 45, 65
7	7, 17, 27, 37, 47, 57	22	2, 13, 22, 35, 66, 50
8	8, 18, 28, 38, 48, 58	23	3, 14, 23, 36, 67, 53
9	9, 19, 29, 39, 49, 59	24	4, 15, 24, 37, 68, 54
10	10, 20, 30, 40, 50, 60	25	5, 16, 25, 38, 55, 69
11	1, 12, 23, 34, 45, 56	26	6, 17, 26, 39, 56,70
12	2, 13, 24, 35, 46, 57	27	7, 18, 27, 40, 57, 44
13	3, 14, 25, 36, 47, 58	28	8, 19, 25, 58, 34, 66
14	4, 15, 26, 37, 48, 59	29	9, 15, 21, 36, 49, 65
15	5, 16, 27, 38, 49, 70	30	10, 17, 29, 45, 64, 37

5. Глоссарий

Абсорбция - поглощение газообразных и растворенных веществ жидкостями или твердыми телами.

Адсорбция - привлечение, задерживание или поглощение растворенных веществ, газов или паров поверхностью жидкости или твердого вещества.

Аккумуляция - накопление на поверхности суши, на дне водного бассейна или реки минеральных веществ или органических остатков.

Аллювий, аллювиальные отложения - отложения, сформировавшиеся постоянными водными потоками в речных долинах.

Антиклиналь, антиклинальная складка - выпуклый изгиб последовательно напластованных слоев, при котором

внутренняя часть складки (ядро) сложена более древними г. п.

Ассимиляция - в геологии процесс взаимодействия г. п. с внедряющейся в литосферу магмой, в результате чего магма растворяет вещество вмещающих пород и изменяет свой состав.

Астеносфера - слой пониженной твердости, прочности и вязкости в верхней мантии Земли, подстилающий литосферу.

Атмосфера (земная) - газовая (воздушная) среда вокруг Земли, вращающаяся вместе с ней, массой около 5,15-10 т.

Атолл - коралловый остров кольцеобразной формы, внутри заключающий мелководную лагуну (обычно соединяющуюся узким каналом с морем).

Афтершоки - повторные подземные толчки (обычно более слабые, чем основной), происходящие из одной очаговой зоны вскоре после основного землетрясения.

Батолит - форма залегания магматических горных пород, образовавшихся в виде очень крупного массива на больших глубинах в ядре антиклинория среди осадочных толщ.

Биосфера - область распространения жизни на Земле; сложная оболочка Земли, населенная организмами, которые составляют в совокупности живое вещество планеты. Охватывает прилегающую к поверхности земли часть атмосферы, значительную часть гидросферы и верхнюю часть литосферы взаимосвязанные сложными биохимическими циклами миграции веществ и энергии.