Санкт-Петербург 2012

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
_____________________________
___________________________
Руководитель ООП по
направлению 130101
профессор Ю.Б. Марин
Зав. кафедрой минералогии,
кристаллографии и петрографии,
проф. Ю.Б. Марин
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ПЕТРОГРАФИЯ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ
НЕФТИ И ГАЗА
Специальность: 130101 «ПРИКЛАДНАЯ ГЕОЛОГИЯ»
Специализации: Геология нефти и газа
Квалификация (степень) выпускника: специалист (специальное звание
"горный инженер")
Составитель: доцент каф. МКП Алексеев В.И.
Санкт-Петербург 2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Россия является одним из мировых лидеров по добыче нефти и газа. Каждые сутки
в стране добывается более миллиона тонн нефти и более полутора миллиарда кубометров
природного газа. В соответствии с приказом Министерства природных ресурсов и
экологии Российской Федерации от 16.07.2008 № 151 «Об утверждении Долгосрочной
государственной программы изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы
России…» к 2020 г. планируется увеличение разведанных и прогнозных запасов
углеводородного сырья соответственно до 11,7 и 30 млрд. т. условного топлива.
Вместе с тем, все крупнейшие месторождения нефти и газа Волго-Уральского и
Западно-Сибирского регионов находятся на стадии падающей добычи. Приближаются
сроки исчерпания эксплуатируемых рентабельных запасов нефти (2022 г.). Существенно
сократился «поисковый задел», произошла убыль активных прогнозных ресурсов,
практически отсутствует резерв объектов, на которых возможно получение существенных
приростов запасов углеводородов в ближайшие годы.
Для удовлетворения потребностей топливно-энергетического комплекса страны в
минерально-сырьевых ресурсах с учетом интересов нынешних и будущих поколений
граждан России и закрепления геополитических интересов Российской Федерации
важнейшее значение приобретают инновационные научные и технологические
исследования. Главным направлением развития отечественной нефтяной и газовой
промышленности становится научная деятельность по прогнозированию перспективных
территорий и совершенствованию технологий добычи сырьевых ресурсов. Важная роль в
этих процессах отводится литологическим исследованиям, позволяющим понять
закономерности строения природных резервуаров, физические свойства нефтяных и
газовых пластов и на этой основе объективно оценивать запасы и эксплуатационные
характеристики залежей углеводородов. Глубокое знание петрографии нефтегазоносных
комплексов является обязательным для студентов специальности 130301, обучающихся по
плану специализации «Геология нефти и газа».
Объектом исследования петрографии пород-коллекторов являются породыколлекторы нефти и газа (ПК) – горные породы, пронизанные пустотами различного
происхождения и способные вмещать нефть и газ и отдавать их при разработке.
Предметом курса является выявление, изучение и прогнозирование связей между
составом, строением, генезисом горных пород природных резервуаров и их
коллекторскими свойствами.
Целью
преподавания
дисциплины
является
подготовка
студентов
к
производственно-технологической деятельности по освоению нефтегазоносных
комплексов.
Задачами преподавания дисциплины, связанными с её содержанием, являются:
– усвоение содержания понятий «коллектор», «покрышка», «природный резервуар»,
«поровое пространство», «проницаемость», терминологии используемой в публикациях и
фондовых материалах по вопросам литологии природных резервуаров;
– формирование у студентов представлений о роли пород-коллекторов в миграции и
локализации природных углеводородов;
– знакомство с функциональными и статистическими связями между структурновещественными и фильтрационно-емкостными особенностями пород;
– освоение петрографических и оценочных классификаций пород-коллекторов;
– знакомство с методами интерпретации структурно-литологических данных при
прогнозировании, разведке, эксплуатации месторождений нефти и газа и решении
сопутствующих экологических задач.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Петрография пород-коллекторов нефти и газа» (3.с.3.11.1) входит в состав
вариативной части профессионального цикла специализации «Геология нефти и газа»
подготовки специалистов по специальности «Прикладная геология». Изучение
дисциплины происходит в течение 9 семестра после освоения дисциплин общей базовой
части профессионального цикла – «Региональная геология», «Петрография»,
«Литология», «Основы учения о полезных ископаемых» и базовых дисциплин
специализации «Нефтегазовая геология», «Геология нефтегазоносных бассейнов России и
зарубежных стран».
Для освоения дисциплины обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями
по литологии, петрологии, региональной геологии, геологии месторождений горючих
полезных ископаемых и методам изучения минералов, пород и руд (ОК-2, ОК-9, ПК-5,
ПК-10, ПК-18, ПК-19, ПК-21, ПК-25, ПСК-4.2, ПСК-4.4). Студент должен знать геологию
платформенных блоков земной коры, уметь выполнять диагностику осадочных пород,
оценивать их физические и структурно-вещественные особенности, владеть
современными методами анализа вещества, обработки, систематизации и интерпретации
аналитических данных (ОК-1, ОК-3, ОК-11, ПК-8, ПК-12, ПСК-3.1, ПСК-3.2).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-2, ОК-3, ОК-12, ПК-2, ПК-4, ПК-6, ПК-10, ПК-12, ПК-17, ПК-21, ПК-22, ПК-23, ПК25, ПСК-3.4, ПСК-3.5, ПСК-3.9.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать:
– содержание понятий «коллектор», «покрышка», «природный резервуар», «поровое
пространство», «проницаемость»;
– терминологию и единицы измерения, используемые в публикациях и фондовых
материалах по вопросам нефтяной петрографии;
– функциональные и статистические связи между структурно-вещественными и
фильтрационно-емкостными особенностями пород;
– главнейшие и нетрадиционные виды ПК: их состав, строение, коллекторские
свойства;
– петрографические и оценочные классификации ПК;
– происхождение ПК и их роль в строении природных резервуаров и формировании
нефтегазоносных комплексов.
уметь:
– оценивать необходимость применения специальных методов исследования ПК;
– выполнять интерпретацию результатов петрографических наблюдений и
первичную оценку фильтрационно-емкостных свойств ПК.
владеть:
– теоретическими основами изучения пород нефтегазоносных бассейнов;
– методическими основами интерпретации данных исследования коллекторских
свойств ПК и сопряженных пород-флюидоупоров.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.
Всего
часов
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Семестры
9
51
51
17
17
Лабораторные работы (ЛР)
34
34
Самостоятельная работа (всего)
27
27
Реферат
10
10
Самостоятельная работа в Горном музее
6
6
11
11
Диф. зачет
Диф.
зачет
78
78
3
3
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Изучение учебной и научно-методической
литературы
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1.
Наименование раздела
дисциплины
Коллекторские
свойства пород
Содержание раздела
Введение. Основные понятия и определения. Роль
петрографии в нефтяной геологии. Пористость горных
пород и ее виды: общая, открытая, эффективная и
закрытая пористость. Структура порового пространства.
Трещиноватость пород и ее виды. Факторы пористости.
Проницаемость горных пород и ее связь с пористостью и
трещиноватостью.
Абсолютная,
эффективная
и
относительная проницаемость. Факторы проницаемости.
Другие коллекторские свойства горных пород: плотность,
водонасыщенность, смачиваемость.
2.
Образование
пород- Литогенез и коллекторские свойства пород. Условия
коллекторов нефти и образования и геологическое распределение осадочных
газа
пород, их место в нефтегазоносных комплексах. Стадии
литогенеза и их роль в формировании ПК. Гипергенез –
преобразование ПК. Седиментогенез – зарождение ПК.
Диагенез – формирование коллекторских свойств пород.
Катагенез и его роль в изменении коллекторских свойств
ПК. Метагенез и коллекторские свойства пород.
3.
Петрография
пород- Особенности химического и минерального состава
коллекторов нефти и осадочных
пород.
Вещественные
факторы
газа
фильтрационной способности. Характерные черты
структур пород разных классов. Структурные факторы
фильтрационной способности. Текстуры пород. Укладка
зерен в ПК. Текстурные факторы фильтрационной
способности.
Классификация
осадочных
пород.
Генетические
связи
различных
классов
ПК.
Относительная роль генетических групп пород в
нефтяной геологии. Систематика и характеристика
важнейших классов ПК: обломочных и карбонатных.
Характеристика нетрадиционных
ПК: глинистых,
кремнистых, вулканогенно-обломочных.
4.
Петрография
природных резервуаров
Общие сведения о петрографии нефтегазоносных толщ и
понятие
природного
резервуара.
Литологические
факторы, обусловливающие емкость и продуктивность
природных резервуаров. Принципы классификации ПК.
Типы коллекторов и распределение по литологическим
классам. Породы – флюидоупоры. Систематика ПК.
Характеристика
ПК:
обломочные,
карбонатные,
глинистые,
кремнистые,
вулканогенно-обломочные,
магматические и метаморфические. Факторы, процессы и
характер изменения коллекторских свойств различных
ПК с глубиной. Перспективные виды коллекторов на
глубине.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
Наименование
обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
1.
Нефтегазопромысловая
геология и основы
разработки
месторождений
Теоретические основы
прогноза поисков и
разведки месторождений
нефти и газа
Подсчет запасов и оценка
ресурсов нефти и газа
Структурно-генетический
анализ нефтегазоносных
бассейнов
Формационный анализ
2.
3.
4.
5.
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
+
+
1.
Коллекторские свойства пород
2.
Образование пород-коллекторов
нефти и газа
Петрография пород-коллекторов
нефти и газа
4.
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
Наименование раздела дисциплины
п/п
3.
+
+
+
+
+
+
+
+
Лекц. Практ. Лаб.
зан.
зан.
Петрография природных резервуаров
Семин
4
СРС
Всего
час.
7
11
4
12
6
22
5
14
7
26
4
8
7
19
6. Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
дисциплины
Наименование лабораторных работ
Трудоемкость
(час.)
2
1.
1, 2
Продукты гипергенеза
2.
1, 2
Продукты седиментогенеза
2
3.
1, 3
Внутрислоевые текстуры
2
4.
1, 3
Текстуры поверхности слоя
2
5.
1, 3, 4
Обломочные коллекторы. Макроскопическое изучение
4
6.
1, 3, 4
4
7.
1, 3, 4
Карбонатные коллекторы. Макроскопическое изучение
Нетрадиционные коллекторы. Макроскопическое
изучение
4
8.
1, 3, 4
Обломочные коллекторы. Микроскопическое изучение
4
9.
1, 3, 4
4
10.
1, 3, 4
11.
1, 2, 3, 4
Карбонатные коллекторы. Микроскопическое изучение
Нетрадиционные коллекторы. Микроскопическое
изучение
Контрольная работа по диагностике породколлекторов
4
2
7. Практические занятия (семинары)
Практические занятия не предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовые проекты (работы) не предусмотрены.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
Обучающиеся обеспечены методическими указаниями и опубликованными учебнометодическими и научными материалами по дисциплине, имеющимися в Главной
библиотеке и представленными в сети Интернет и локальной сети СПГГУ.
а) основная литература
Алексеев В.И. Петрография пород-коллекторов нефти и газа: Учеб. пособие. СПб:
Изд-во СПГГУ, 2010.
Алексеев В.И., Петров Д.А. Петрография и литология: Учеб. пособие. СПб: Изд-во
СПГГУ, 2011.
Алексеев В.И., Петров Д.А. Петрография и литология: Методические указания по
выполнению лабораторных работ. СПб.: Изд-во СПГГУ, 2011.
Иванов М.А., Алексеев В.И. Литология. Петрография осадочных пород: Учеб.
пособие. СПб.: Изд-во СПГГУ, 2009.
б) дополнительная литература
Алексеев В.П. Литолого-фациальный анализ: Учебно-методическое пособие.
Екатеринбург: Изд-во УГГА, 2002
Атлас карбонатных коллекторов месторождений нефти и газа ВосточноЕвропейской и Сибирской платформ / К.И. Багринцева, А.Н. Дмитриевский, Р.А. Бочко.
М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003.
Атлас текстур и структур осадочных горных пород / Ред. А.В. Хабаков. Ч.1. М.:
Госгеолтехиздат, 1962. 578 с.; Ч.2. М.: Недра, 1969..
Бурлин Ю.К., Конюхов А.И., Карнюшина Е.Е. Литология нефтегазоносных толщ:
Учебное пособие для вузов. М.: Недра, 1991.
Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика. М.: Недра,
1991.
Киркинская В.Н., Смехов Е.М. Карбонатные породы – коллекторы нефти и газа. М.:
Недра, 1981.
Клубова С.В. Вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы–коллекторы нефти
и газа // Геология, методы поисков и разведки месторождений нефти и газа. М.: ВИЭМС,
1982.
Клубова Т.Т. Глинистые коллекторы нефти и газа. М.: Недра, 1988.
Кобранова В.Н. Петрофизика. М.: Недра, 1986.
Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение: Учеб. пособие
для вузов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007.
Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород (с основами методики
исследования): Учебник для студентов геолог. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1984.
Логвиненко Н.В., Сергеева Э.И. Методы определения осадочных пород: Учебное
пособие для вузов. Л.: Недра, 1986.
Прошляков Б.К., Гальянова Т.И., Пименов Ю.Г. Коллекторские свойства осадочных
пород на больших глубинах. М.: Недра, 1987.
Прошляков Б.К., Кузнецов В.Г. Литология: Учебник для вузов. М.: Недра. 1991.
Ханин А.А. Породы–коллекторы нефти и газа и их изучение. М.: Недра, 1969.
Швецов М.С. Петрография осадочных пород. М.: Госгеолтехиздат, 1958.
в) программное обеспечение
Для составления реферата и самостоятельной работы с учебной и научно-методической
литературой используется комплект лицензионного программного обеспечения,
включающий комплекс программ для ЭВМ, баз данных и документации Microsoft Office,
CorelDRAW, PhotoShop, Adobe Reader и др.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Реализация рабочей программы дисциплины обеспечивается доступом каждого
обучающегося к библиотечным фондам и базам данных в локальной сети СПГГУ, а также
к сети Интернет.
Базы данных и информационно-справочные системы:
Библиотеки
Библиотека Санкт-Петербургского
www.spmi.ru/node/891
государственного горного университета
Российская государственная библиотека
www.rsl.ru
Российская национальная библиотека
www.nlr.ru
Библиотека Академии наук
www.rasl.ru
Библиотека по естественным наукам РАН
www.benran.ru
Всероссийский институт научной и технической
www.viniti.ru
информации (ВИНИТИ)
Государственная публичная научно-техническая
www.gpntb.ru
библиотека
Научная библиотека Санкт-Петербургского
www.geology.pu.ru/library/
государственного университета
Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU
elibrary.ru
Специальные интернет-сайты
Все о геологии
geo.web.ru
Информационная система "Единое окно доступа к
window.edu.ru/window/
образовательным ресурсам"
library?p_rubr=2.2.74.9
Геоинформмарк
www.geoinform.ru.
Earth-Pages
www.Earth-Pages.com
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лекции проводятся с использованием компьютерных презентаций, содержащих геологопетрографическую графику, в аудиториях, оборудованных медиа-комплексами.
Петрография ПК, их образование и геологическая позиция (разделы 2, 3, 4) изучаются с
использованием экспозиций залов №№ 11–14, 15–18 отдела геологии Горного музея. Все
лабораторные занятия проводятся с использованием учебного музея кафедры МКП
(учебная коллекция «Продукты гипергенеза, седиментогенеза и диагенеза», учебные
витрины № 1 «Обломочные, вулканогенно-обломочные и глинистые породы»; № 2
«Карбонатные, кремнистые и соляные породы»; № 3 «Текстуры осадочных горных
пород»). Для проведения экскурсий используются учебно-научная лаборатория онтогении
минералов, оснащенная микроскопами различных систем, компьютерной системой
анализа изображений «Видеотест», лабораторные комплексы Центра коллективного
пользования высокотехнологичным оборудованием, Центра инженерных исследований
СПГГУ и нефтяного факультета.
Составление реферата, изучение учебной и научно-методической литературы
производятся с использованием учебного и научного фондов, читальных залов,
справочно-информационного центра, каталогов Главной библиотеки университета.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки реализация
компетентностного подхода предусматривает широкое использование в учебном процессе
активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной
работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. В
составе дисциплины выделены два модуля: «Коллекторские свойства пород» – разделы 1–
2; «Петрография пород-коллекторов» – разделы 3–4. Петрография ПК может войти в
междисциплинарный модуль геолого-методических дисциплин.
При реализации рабочей программы предусматривается использование в учебном
процессе помимо лекций активных форм обучения на лабораторных занятиях в ходе
самостоятельной работы, заключающихся в изучении студентами учебных и эталонных
коллекций кафедры МКП, посещении Горного музея, изучении учебной и научнометодической литературы Главной библиотеки при выполнении самостоятельных работ.
Самостоятельная работа студентов заключается в освоении указанного преподавателем
материала, необходимого для работы на лабораторных занятиях, посещении Горного
музея и составлении реферата по курсу. Контроль текущей успеваемости студентов
осуществляется на лабораторных занятиях. Окончательный контроль по дисциплине
предусмотрен в виде дифференцированного зачета.
Оценочные средства на протяжении семестра:
– текущие контрольные опросы и тестирование по пройденному материалу для
оценки знаний по теоретическим основам, методике, интерпретации результатов
исследования ПК;
– ежемесячные аттестации студентов;
– защиты лабораторных работ по изучению, описанию и оценке коллекторских
свойств горных пород в образцах и шлифах в виде письменных отчетов с графическими
приложениями в виде зарисовок; лабораторные работы выполняются в течение 9
семестра, а их защита является непременным условием допуска студента к итоговой
аттестации;
– защита реферата в виде собеседования или доклада, сопровождаемого
оппонированием студентами;
– дифференцированный зачет по общетеоретическим и практическим вопросам
теории, методики и интерпретации результатов исследования ПК в различных
геологических обстановках.
Программа составлена в соответствии с приказом Минобрнауки России № 62 от
17 января 2011 г. «Об утверждении и введении в действие федерального государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению
подготовки (специальности) 130101 Прикладная геология (квалификация (степень)
«специалист»), приказом Ректора № 452адм от 22.07.2010 и требованиями ФГОС ВПО по
специальности «Прикладная геология».
Разработчики:
кафедра МКП СПГГУ
доцент
В.И. Алексеев
Эксперты:
____________________
(место работы)
___________________
_________________________
(занимаемая должность)
(инициалы, фамилия)
____________________
(место работы)
___________________
_________________________
(занимаемая должность)
(инициалы, фамилия)