- Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых

Московский государственный университет
Геологический факультет
Образовательная программа вступительного экзамена в аспирантуру по
специальности 25.00.12
«Геология , поиски и разведка нефтяных и газовых
месторождений»
Москва, 2014
Введение
Одной из главенствующих профилирующих дисциплин высшего
нефтегеологического образования является курс «ГЕОЛОГИЯ И
ГЕОХИМИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ», опирающийся, с одной
стороны, на успехи в познании геологических и геохимических
закономерностей размещения месторождений горючих ископаемых – нефти,
нафтидов, природного газа, угля, горючих сланцев, с другой – на достижения
в области: 1) органической геохимии, которая включает рассмотрение
эволюции природных органических соединений от живого вещества до
горючих полезных ископаемых; процессы генерации углеводородных
флюидов из органического вещества нефтегазоматеринских пород и углей из
концентрированного органического вещества, преобразование некромы
основных биопродуцентов органического вещества в седиментогенезе,
диагенезе, катагенезе, а также формирование твердых битумов нефтяного
ряда, изложение геолого-геохимические условий генерации, аккумуляции
нефти и/или газа, угля, горючих сланцев и залегания этих полезных
ископаемых в недрах Земли, 2) нефтяной геологии - генетических основ
классификаций ловушек, залежей и месторождений горючих ископаемых и
закономерностей их размещения в нефтегазоносных и угольных бассейнах
разного типа; 3) нефтяной литологии – характеристики природных
резервуаров, состоящих из коллекторов и покрышек, их генезис, состав и
фильтрационно-емкостные свойства; 4) петрофизики – современных методов
каратажных исследований скважин; 4) сейсмостратиграфии - интерпретации
сейсмограмм, понятий сейсмостратиграфии, сейсмофациального анализа; 5)
компьютерного бассейнового геолого-геохимического моделирования и т.п.
1. Нефти, их свойства и состав на разных аналитических уровнях.
Основные физические свойства нефти – плотность, вязкость, молекулярная
масса, температура потери текучести, оптические свойства - показатель
преломления, люминесценция, оптическая активность. Взаимосвязи
физических свойств. Обусловленность физических свойств нефти ее
химическим составом и структурой молекул.
Элементный состав, основные гетеро- и микроэлементы. Изотопный состав
органогенных элементов, использование соотношения стабильных изотопов
для генетических реконструкций. Групповой состав: масла, смолы,
асфальтены, твердые парафины.
Молекулярный состав нефти. Углеводороды (УВ) нефти: н-алканы и
изоалканы, циклоалканы (нафтены) моноциклические и полициклические,
моно- и полиароматические УВ. Гомологические ряды, структурные и
оптические (эпимеры) изомеры, их распределение в нефти. Биомаркеры и
биомаркерный анализ. Классификации хемофоссилий. Структурная связь
хемофоссилий с молекулами липидов и липоидов живого вещества фито-,
зоопланктона, бактерий, высшей растительности. Гетероциклические
соединения нефти: кислородные, азотистые, сернистые. Хемофоссилии среди
них. Строение молекул смол и асфальтенов (САВ).
Использование геохимических параметров, основанных на биомаркерах, для
геолого-геохимической интерпретации.
Вопросы:
2. Органогенные элементы – углерод, водород, сера, кислород, азот. Место
горючих ископаемых в круговороте углерода в природе.
3. Состав и свойства горючих ископаемых – нефть, природный газ, уголь,
горючие сланцы.
4. Хемофоссилии (биомаркеры), определение. Классификация хемофоссилий
по степени сохранности. Примеры для основных классов с формулами.
5. Биомаркерный анализ, основные задачи, которые он решает.
2. Природные газы, газоконденсаты, газогидраты, их состав и свойства,
условия образования
Классификация газов по нахождению в природе – свободные,
растворенные и сорбированные. Газовые гидраты, состав, свойства,
кристаллическая
структура, условия образования, особенности
распространение, геологические и геохимические условия образования
газовых гидратов.
Формирование газоконденсатных систем в результате
ретроградных явлений в условиях надкритических температур и давлений.
Сырой и стабильный конденсат. Первичные и вторичные газоконденсаты, их
состав, распространение.
Вопросы:
1. Газогидраты как источник УВ сырья. Условия образования газогидратов.
2. .
Формирование газоконденсатных систем , первичные и вторичные
газоконденсаты.
3.. Генерация нефти и газа - преобразование органического вещества
пород на разных стадиях литогенеза
Формирование органического вещества (ОВ) осадков и пород из
некромы основных биопродуцентов – фито-, зоопланктона, бактерий и
высшей растительности. Состав биомы (живого вещества): белки, углеводы,
панлипоидины и лигнин для высшей растительности.
Формирование горючих ископаемых на разных стадиях литогенеза:
седиментогенеза, диагенеза и катагенеза. Состав органического вещества
пород – битумоиды и кероген.
Вопросы:
1. Основные группы биопродуцентов ОВ для горючих ископаемых – нефти,
угля, горючих сланцев, природного газа. Как состав живого вещества
биопродуцентов влияет на состав ГИ.
2. Типы керогена. Методы определения типа керогена.
3. Диапазон изменения температур, геостатического давления и глубины
зоны катагенеза. Подстадии и градации стадии катагенеза по значениям
показателя отражения витринита и данных пиролиза.
4. Факторы катагенеза - температура, давление, геологическое время.
Петрографические и геохимические методы определения степени
катагенеза.
5. Положение ГЗН, ГЗК, ГЗГ – градации катагенеза, температуры, глубины и
от чего они зависят в НГБ разных классов. Значения показателя
отражения витринита, Тмах, ТАI.
6. Нефтематеринские породы. Критерии их выделения. Примеры
нефтематеринских пород в НГБ разных типов.
7. Виды потенциала – органического вещества, нефтегазоматеринских пород
(исходный, промежуточный, остаточный), нефтегазоносных бассейнов.
Формулы расчета коэффициентов битумоидного, углеводородного,
эмиграции (нефтеотдачи).
8. Пиролитический метод изучения ОВ пород и вопросы, решаемые c
использованием этого метода. Расчет ресурсов по данным пиролиза.
9. Стадийная зональность нефте- и газообразования.
10. Органическая (биогенная) концепция генерации нефти. Осадочномиграционная теория образования нефти.
11.Изменение молекулярного состава нефти в процессе биодеградации и
катагенетического созревания.
12.Образование высоковязких нефтей (ВВН). Зоны накопления ВВН в
Российских НГБ (Волго-Уральском, Тимано-Печорском, ЗападноСибирском).
13.Углеводородная (нефтяная) система. Элементы и процессы в активной
углеводородной системе. Последовательность геолого-геохимических
процессов в пределах углеводородной системы для формирования
месторождений нефти и газа.
4. Твердые горючие ископаемые
Торф и сапропель. Уголь. История изучения. Место угля среди других
горючих ископаемых. Основные бассейны. Предпосылки углеобразования.
Условия превращения
растительного вещества в уголь.Этапы
углеобразования. Растения торфообразователи. Угленосные формации.
Классификация
угленосных
формаций
(бассейнов).
Тектоника
месторождений. Угленосность. Петрографический состав, метаморфизм,
качество углей. Показатели качества углей. Классификация углей.
Направление
использования углей. Гидрогеологические и горногеологические условия угольных месторождений. Запасы, прогнозные
ресурсы угля. Методы подсчета запасов. Технико-экономическое
обоснование
кондиций угля. Оценка промышленной значимости
месторождений. Перспективы дальнейшего изучения.Горючие сланцы.
Условия образования. Сланцевые формации. Классификация. Тектоника
месторождений, сланценосность, качество, направление использования
сланцев. Основные бассейны. Запасы, ресурсы сланцев. Перспективы
дальнейшего изучения. Угольный метан.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Вопросы:
Метаноносность угольных пластов. Основные геологические факторы,
влияющие на газоносность углей.
Метан угольных пластов как нетрадиционный источник углеводородного
сырья. Современное состояние проблемы.
Угленосные провинции мира. Принципы выделения и примеры.
Выбор направлений рационального использования углей и качественные
характеристики, их определяющие.
Углепетрографические методы исследования для оценки геотермической
истории осадочных бассейнов.
Типы горючих сланцев, условия их образования. Примеры бассейнов и
месторождений.
Редкие и токсичные элементы в углях. Особенности формирования
редкометального оруденения в углях.
Комплекс геофизических методов исследований угленосных толщ.
Процессы переработки твердых топлив.
5.Нефтяная литология и петрофизика
Природный резервуар, коллекторы, флюидоупоры (покрышки),
литологический состав. Типы пустотного пространства пород коллекторов,
фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) - пористость, проницаемость и
остаточная водонасыщенность, их зависимость от минерального состава,
формы и размера зерен, их окатанности и сортировки, наличия и состава
цемента. Пористость общая, открытая, эффективная, коэффициент
пористости. Первичная и вторичная пористость. Проницаемость абсолютная,
фазовая, (эффективная), относительная, единицы измерения
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Вопросы:
Исходный материал для образования осадочных пород
Типы литогенеза: гумидный, аридный, нивальныцй, вулканогенноосадочный, глубоководный океанический.
Способы переноса вещества в поверхностных сферах Земли.
Геохимические фации диагенеза, минералы индикаторы среды.
Отражение режима водных потоков в слоистости. Цикл Боума.
Этапы формирования коллекторских свойств обломочных пород.
Классификация карбонатных
коллекторов. Основные признаки
выделенных классов.
Нетрадиционные коллекторы нефти и/или газа.
9. Строение глубоководных конусов выноса и особенности размещения
коллекторов.
10. Процессы апвелинга на современных и древних окраинах материков.
11.Приливно-отливные равнины: состав и типы осадков в гумидных и
аридных зонах.
12.Строение нефтегазоносных комплексов в крупных дельтах и подводных
конусах выноса на примере Гвинейского и Мексиканского заливов.
13. Способы определения пористости по комплексу ГИС
14.Методика определения насыщенности углеводородными флюидами по
Коллекторы и флюидоупоры нефти и газа, их фильтрационно-емкостные
свойства.
15.комплексу ГИС
16. Качественные критерии выделения коллекторов по комплексу ГИС
6. Миграция нефти и газа
Виды миграции – первичная, вторичная, третичная или дисмиграция.
Первичная миграция – перемещения флюидов внутри НГМП и переход в
коллектор, первичная аккумуляция на границы НГМП - коллекторпроводник. Вторичная миграция – перемещение углеводородных флюидов
по пласту коллектору-проводнику до ловушки.
Вопросы :
1. Первичная и вторичная миграция нефти и газа, спорные вопросы
процессов миграции.
2. Точка перелива. Эффект прорыва покрышки. Их роль при миграции нефти
и газа.
3. Изменение молекулярного состава нефти в процессе биодеградации и
катагенетического созревания.
7. Ловушки, залежи, месторождения нефти и газа
Ловушки нефти и/или газа. Классификации ловушек А. Леворсена
(1967 г.): структурные, стратиграфические и комбинированные. Генетикоморфологическая классификация ловушек В.Б.Оленина (1977 г.): выступы,
ловушки экранирования, линзы и линзовидные ловушки.
Залежи нефти и/или газа. Строение пластово-сводовой залежи.
Замкнутый контур залежи, «нулевая изопахита», точка перелива.
Классификации залежей (Брод И.О., Леворсен А.В., Оленин В.Б.).
Генетическая классификация О.К. Баженовой, Б.А.Соколова (2004 г.) –
тектонический и седиментационно-стратиграфический типы.
Вопросы:
1. Ловушки, залежи нефти и газа, принципы их классификаций.
2. Классификация месторождений нефти и/или газа по генетическому и
морфологическому признакам. Признаки для выделения типов и классов.
8 . Нефтегазоносные бассейны
Границы нефтегазоносного бассейна (НГБ). Тектоническое положение.
Элементы нефтегеологического районирования - залежь, месторождение,
зона нефтегазонакопления, нефтегазоносный район, нефтегазоносная
область, нефтегазоносный бассейн. Эволюция осадочно-породного бассейна.
Классификации НГБ по генетическим и тектоническим признакам.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Вопросы:
Классификации
нефтегазоносных
бассейнов.
Элементы
нефтегеологического районирования.
Особенности
геологического
строения
и
нефтяных
систем
нефтегазоносных бассейнов (НГБ) молодых и древних платформ.
Особенности геологического строения и нефтяных систем рифтовых
бассейнов
Особенности геологического строения и нефтяных систем бассейнов
пассивных окраин.
Особенности геологического строения и нефтяных систем бассейнов
краевых прогибов
Особенности геологического строения и нефтяных систем бассейнов
активных окраин.
Общие представления о нефтегазоносности крупных нефтегазоносных
бассейнов России и мира.
9. Основы и понятия сейсмостратиграфии
Вопросы:
1. Понятия о сейсмостратиграфии. Основные характеристики секвенций.
2. Структурная интерпретация сейсмограмм и скважинных данных.
3. Основы сейсмофациального анализа.
10.Методы поисков и разведки месторождений нефти и/или газа
Современные методы поисков и разведки, этапы поисково-разведочных
работ. Использование компьютерного моделирования процессов генерации и
аккумуляции углеводородных флюидов.
Вопросы:
1. Методы оценки перспектив нефтегазоносности крупных регионов.
Историко-генетический подход к оценке нефтегазоносности недр.
Категории ресурсов и запасов нефти и газа и методы их подсчета.
2. Основные этапы и стадии поисково-разведочных работ на нефть и газ.
Комплексы геологических, геохимических, геофизических методов
поисков и разведки горючих ископаемых.
3. 3.Метод бассейнового геолого-геохимического моделирования. Какие
задачи он решает на разных этапах геологоразведочных работ?
4. Программы компьютерного моделирования процессов онтогенеза нефти и
газа, применяемые на разных этапах и стадиях геолого-разведочных
работ.
ЛИТЕРАТУРА
а) основная литература:
1. Багринцева К.И. Условия формирования и свойства карбонатных
коллекторов нефти и газа. М: Недра , 1999.
2. Баженова О.К., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е.. Геология и
геохимия нефти и газа. 2-е издание, М.: изд-во МГУ, 2012. 413 с.
3. Бека К., Высоцкий И. В. Геология нефти и газа. М.: Недра, 1976. 591
с.
4. Бурлин
Ю.К., Конюхов
А.И.,
Карнюшина Е.Е.
Литология
нефтегазоносных толщ. М: Недра 1991.
5. Вассоевич Н.Б. Геохимия органического и вещества и происхождение
нефти. М.: Наука, 1986. 368 с.
6. Высоцкий И. В. Геология природного газа. М.: Недра, 1979. 392 с.
7. Высоцкий И. В., Высоцкий В. И. Формирование нефтяных, газовых,
конденсатогазовых месторождений. М.: 1986. 226 с.
8. Голицын М.В., Голицын А.М., Пронина Н.В., Макарова Е.Ю. Богомолов
А.Х. Геология и геохимия горючих ископаемых Часть 2, Твердые горючие
ископаемые М: Книжный дом Университет, 2012
9. Каламкаров Л.В. Нефтегазоносные провинции и области России и
сопредельных стран: Учебник для вузов М.: Изд-во «Нефть и газ», 2005. –
576 с.
10.Конторович А.Э. Геохимические методы количественного прогноза
нефтегазоносности.М.:Недра ,1976. 249 с.
11.Корчагина Ю.И., Четверикова О.П. Методы оценки генерации
углеводородов в нефтепродуцирующих породах. М.: Недра, 1983 , 222 с.
12.Кузнецов В.Г. Литология осадочных горных пород М: Недра 2007.
13.Леворсен А.И. Геология нефти и газа. М.: Мир,1970. 486 с.
14.Нефтематеринские свиты и принципы их диагностики. М: Наука, 1979,
270 с.
15.Неручев С.Г. Нефтепроизводящие свиты и миграция нефти.Л.: Недра,
1969, 240 с.
16.Нефтематеринские свиты и принципы их диагностики. М: Наука, 1979,
270 с.
17.Оленин В.Б. Нефтегеологическое районирование по генетическому
признаку, М.: Недра, 1977. 218 с.
18.Основы геологии горючих ископаемых. Под редакцией И.В.Высоцкого
М.: Недра, 1987.
19.Петров Ал.А. Углеводороды нефти. М.: Недра, 1984. 262 с.
20.Региональная геология нефтегазоносных территорий СССР /
Г.А.Габриэлянц, Г.Х.Диккенштейн, И.Н.Капустин и др. – М.: Недра, 1991.
283 с.
21.Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане. М.: Недра,
1977. 256 с.
22.Семенович В.В. и др. Основы геологии горючих ископаемых. М.: Недра,
1987. 397 с.
23.Соболева Е.В., Гусева А.Н. Химия горючих ископаемых. М.: МГУ, 2010.
312 с.
24.Соболева Е.В., Мерчева В.С., Серебряков О.И., Серебряков А.О. Химия
горючих ископаемых,
Астрахань: Издательский дом «Астраханский
университет», 2013. 300 с.
25.Соколов Б.А. Эволюция нефтегазоносности осадочных бассейнов М:
Наука, 1979
26.Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. М.: Мир,1981.
501 с.
27.Успенский В.А. Введение в геохимию нефти. Л.: Недра, 1970. 309 с.
28.Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. М.: Мир, 1982. 703 с.
29. Шеин В.С. Геология и нефтегазоносность России. – М.: ВНИГНИ, 2006. – 776
с.
30.Корчагина Ю.И., Четверикова О.П. Методы оценки генерации
углеводородов в нефтепродуцирующих породах. М.: Недра, 1983 , 222 с.
б) дополнительная литература
1. Гордадзе Г.Н., Гируц М.В., Кошелев В.Н. Углеводороды нефти и их анализ
методом газовой хроматографии, М.: МАКС ПРЕСС, 2010, 235 с.
2. Гюльмалиев А.М., Головин Г.С., Гагарин С.Г. Классификация горючих
ископаемых по структурно-химическим показателям и основные пути
использования ископаемых углей. М.: ООО «НТК «Трек», 2007.
3. Калинко М.К. Геология и геохимия нафтидов. М.: Недра, 1987.
4. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. М.: Бином
Лаборатория знаний, 2003. 490 с.
5. Муратов В.Н. Геология каустобиолитов. М.: Высшая школа, 1970.
6. Peters K.E., Walters C.C., and Moldowan J.M. The biomarker guide. Second
edition. Cambridge University Press, 2005.
7. Stephen D. Killops, Vanessa J. Killops. An Introduction to Organic
Geochemistry, Longran Group UK Ltd, 1993.
Зам.зав кафедрой
Геология и геохимия горючих ископаемых.
Доцент
Е.В. Соболева