Рабочая программа дисциплины геология и геохимия нефти и газа направление ооп: 130101 - страница №1/1
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ИПР
___________ А.Ю.Дмитриев
«___» ____________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Геология и геохимия нефти и газа
НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 130101 «Прикладная геология»
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: 130101.3 «Геология нефти и газа»
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): горный инженер
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 3; СЕМЕСТР 5;
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 4
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Общая геохимия»
КОРЕКВИЗИТЫ: «Теоретические основы поисков и разведки нефти и газа», «Нефтепромысловая геология», «Подсчёт запасов и оценка ресурсов нефти и газа»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Лекции
|
18
|
часов (ауд.)
|
Лабораторные занятия
|
36
|
часов (ауд.)
|
Практические занятия
|
|
|
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
|
54
|
часов
|
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
|
54
|
часов
|
ИТОГО
|
108
|
часов
|
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ
|
очная
|
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: экзамен в 5 СЕМЕСТРЕ
Обеспечивающая кафедра: Геологии и разведки полезных ископаемых
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: д.г.-м.н., профессор А.К. Мазуров
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: д.г.-м.н., профессор В.Г. Ворошилов
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: д.г.-м.н. И.В. Гончаров
2011 г.
1. Цели освоения дисциплины
Предметом изучения является освоение основ теории образования залежей нефти и газа, факторов контролирующих их состав и размещение. В результате освоения данной дисциплины специалист приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1 , Ц2, Ц3 основной образовательной программы «Прикладная геология».
Дисциплина нацелена на подготовку специалистов к:
– производственно-технической и проектной деятельности в области создания новых проектов с использованием наряду с основами геологии механизмов и причинно-следственных связей процессов накопления и преобразования органического вещества в нефть и газ с последующей аккумуляцией в ловушках в виде залежей;
– решению научно-исследовательских и прикладных задач, возникающих при прогнозировании, поисках, геолого-экономической оценке (разведке), разработки, сбора и подготовки, транспорта и переработки нефти;
– поиску и анализу профильной научно-технической информации, необходимой для решения конкретных инженерных задач, в том числе при выполнении междисциплинарных проектов.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к базовой части цикла профессиональных дисциплин (С3.Б.2.1). Она непосредственно связана с дисциплиной естественно-научного и математического цикла (Химия и Общая геохимия) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Геология и геохимия нефти и газа» являются дисциплины циклов: «Теоретические основы поисков и разведки нефти и газа», «Нефтепромысловая геология», «Подсчёт запасов и оценка ресурсов нефти и газа».
3. Результаты освоения дисциплины
При изучении дисциплины специалисты должны
-
знать гипотезы образования Земли и зарождения жизни, круговорот углерода;
-
иметь понятие о каустобиолитах. Знать состав, свойства нефтей и их взаимосвязь с качеством и ценой нефти;
-
представлять основные процессы переработки нефти и газа с получением различных продуктов;
-
знать основные гипотезы органического и неорганического происхождения нефти. Состав биопродуцентов и их роль в формировании нефтематеринского вещества;
-
понимать механизм и последовательность превращений органического вещества в нефть и газ. Знать классические и современные методы оценки зрелости и генерационного потенциала пород;
-
иметь представление о нефтегазоносных комплексах, типах миграции и их движущих силах; процессах преобразования нефтей в залежах;
-
знать строение основных нефтегазоносных комплексов Западной Сибири и в том числе Томской области. Понимать причины и механизм размещения залежей нефти и газа на территории Томской области и Западной Сибири. Видеть перспективы открытия новых месторождений.
После изучения данной дисциплины специалисты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р-4, Р-8, Р-9, Р10. Соответствие результатов освоения дисциплины «Геология и геохимия нефти и газа» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.
Формируемые компетенции в соответствии с ООП*
|
Результаты освоения дисциплины
|
З.4.4, З.4.8, З.4.10; З.8.5, З.9.7, З.10.2
|
В результате освоения дисциплины специалист должен знать:
– эволюцию литосферы, гидросферы, атмосферы, биосферы в истории Земли;
- типы месторождений и условия формирования нефтяных месторождений;
- факторы, процессы и этапы формирования химического состава нефтей и обоснования их геохимических типов;
- передовые технологии поисков и разведки месторождений нефти и газа;
- методы исследования керна нефтегазовых скважин;
- комплексирование поисковых методов
|
У.4.4, У.4.8, У.4.10, У.8.5, У.9.7, У.10.2
|
В результате освоения дисциплины специалист должен уметь:
– проводить самостоятельно или в составе группы научный поиск, реализуя специальные средства и методы получения нового знания;
- анализировать генезис нефтяных месторождений;
- рассчитывать параметры распределения химических соединений в нефтях;
- применять передовые достижения при планировании геологоразведочных работ на нефть и газ;
- использовать современные методы при исследовании керна нефтегазовых скважин;
- работать в команде по проектированию и реализации комплекса поисковых методов
|
В.4.4, В.4.8, В.4.10, В.8.5, В.9.7, В.10.2
|
В результате освоения дисциплины специалист должен владеть:
- способностью устанавливать взаимосвязи между фактами, явлениями, событиями; изучать, критически оценивать информацию отечественного и зарубежного опыта;
– навыками составления заключения о возможном происхождении нефтяных месторождений;
- навыками выделения геохимических типов нефтей, оценки различных источников химических элементов в нефтях;
- навыками использования передовых научно-технических достижений при выполнении геологоразведочных работ на нефть и газ;
- навыками использования современных методов исследования керна нефтегазовых скважин;
- навыками участия в комплексном поисковом проекте
|
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки специалистов по направлению 130101 «Прикладная геология».
-
Структура и содержание дисциплины
-
Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения
№
|
Название раздела/темы
|
Аудиторная работа (час)
|
СРС
(час)
|
Итого
|
Формы текущего контроля и аттестации
|
Лекции
|
Практ./ семинар
|
Лаб. зан.
|
-
|
Введение. Цели и задачи курса.
|
2
|
|
4
|
|
6
|
Собеседование.
Отчеты по лабораторным работам
|
-
|
Каустобиолиты.
|
2
|
|
4
|
6
|
12
|
Отчеты по лабораторным работам
|
-
|
Гипотезы происхождения нефти.
|
2
|
|
4
|
10
|
16
|
Отчеты по лабораторным работам
|
-
|
Преобразование живого вещества в нефть.
|
2
|
|
4
|
6
|
12
|
Отчеты по лабораторным работам
|
-
|
Миграция и аккумуляция.
|
2
|
|
4
|
8
|
14
|
Отчеты по лабораторным работам.
|
-
|
Формирование и разрушение залежей нефти и газа.
|
2
|
|
4
|
6
|
12
|
Отчеты по лабораторным работам
|
-
|
Нефтегазоносные комплексы Западной Сибири.
|
2
|
|
4
|
10
|
16
|
Отчет по лабораторной работе
|
-
|
Нефтегазоносность и природа нефтей Томской области.
|
2
|
|
4
|
4
|
10
|
Отчет по лабораторной работе
|
-
|
Прикладное использование геохимии нефти и газа.
|
2
|
|
4
|
4
|
10
|
Отчет по лабораторной работе
|
ЭКЗАМЕН
|
|
Итого по курсу
|
18
|
|
36
|
54
|
108
|
|
-
Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Введение. Цели и задачи курса. Место и роль геохимии нефти в ряду смежных дисциплин.
-
Современное состояние нефтяной и газовой промышленности мира.
-
Знакомство с разделом курса и литературой.
Раздел 2. Каустобиолиты
-
Гипотезы образования Земли и зарождение жизни.
-
Распределение элементов на Земле. Изотопия углерода, серы, азота и водорода.
-
Круговорот углерода.
-
Понятие о каустобилитах и их генетической классификации. Каустобиолиты угольного и нефтяного ряда.
-
Состав и свойства нефтей. Индивидуальный, групповой и фракционный состав. Связь состава, качества и цены нефти.
-
Переработка нефти и газа. Первичная и вторичная переработка, глубина переработки, основные процессы, качество нефтепродуктов и основные способы их повышения.
Раздел 3. Гипотезы происхождения нефти
-
Неорганическая, органическая, космическая и смешанные гипотезы происхождения нефти.
-
Живое вещество. Влияние различных факторов на биопродуктивность.
-
Состав различных видов биопродуцентов. Хемофоссилии.
-
Сравнение состава биопродуцентов и нефти.
Раздел 4. Преобразование живого вещества в нефть
-
Изменение живого вещества после его отмирания. Процессы седиментогенеза и диагенеза. Факторы, благоприятствующие сохранению органического вещества от окисления. Коэффициент фоссилизации.
-
Формирование нефтематеринского ОВ (керогена). Типы органического вещества, механизм их формирования и генетический потенциал.
-
Нефтематеринская порода. Методы оценки качества.
-
Катагенез, метагенез. Созревание органического вещества. Методы оценки катагенетической превращенности ОВ. Отражательная способность витринита.
4.5. Использование технологии Rock-Eval для оценки качества нефтематеринских пород.
Раздел 5. Миграция и аккумуляция
-
Понятие коллектора, покрышки и ловушки. Их классификация.
-
Первичная миграция. Механизм и движущая сила первичной миграции.
-
Вторичная миграция. Движущая сила вторичной миграции. Формы миграции углеводородных флюидов.
-
Третичная миграция. Основные причины третичной миграции.
Раздел 6. Формирование и разрушение залежей нефти и газа
-
Классификация скоплений нефти и газа. Резервуары и ловушки. Генетическая классификация залежей по типу ловушек.
-
Типы залежей по фазовому состоянию. Понятия газового фактора и потенциального содержания конденсата в газе. Объемный коэффициент. Устьевые и глубинные пробы.
-
Процессы преобразования нефтей в залежи. Механизм и факторы, контролирующие процессы биодеградации, водной и газовой промывки, деасфальтизации, химического окисления и термического разрушения. Изменение состава и качества нефтей под влиянием вторичных процессов.
Раздел 7. Нефтегазоносные комплексы Западной Сибири
-
Цикличность геологических процессов. Понятие о свите, фации и формации.
-
Доюрский нефтегазоносный комплекс Западной Сибири.
-
Нижнесреднеюрский НКГ.
-
Верхнеюский НГК.
-
Меловой НГК.
(Основные нефтематеринские свиты, покрышки, коллекторы, качество нефтей и их запасы).
Раздел 8. Нефтегазоносность и природа нефтей Томской области
-
Распределение залежей нефти и газа на территории Томской области по различным стратиграфическим горизонтам. Индексация пластов.
-
Причины, обусловившие распределение запасов нефти в Томской и Тюменской областях. Перспективы открытия новых залежей нефти и газа.
Раздел 9. Прикладное использование геохимии нефти и газа
-
Использование геохимии при поисках, разведке, бурении.
-
Нефтегазопромысловая геохимия.
Лабораторные работы по дисциплине "Геология и геохимия нефти и газа" проводятся в специально оборудованной лаборатории, оснащенной парком хроматографов, оборудованием для определения физико-химических свойств, а также установкой для исследования пластовых нефтей. В процессе обучения студенты посещают лабораторно-аналитический центр "ТомскНИПИнефть", где знакомятся с самым современным оборудованием и приборами для исследования нефтей.
ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
-
Знакомство с методами определения физико-химических свойств нефтей. Определение плотности нефти с использованием ареометра;
-
Изучение принципа действия и устройства хроматографа. Знакомство с технологией приготовления насадочной и капиллярной колонок;
-
Анализ природного и попутного нефтяного газа;
-
Анализ сырой нефти на капиллярной колонке в режиме линейного программирования температуры;
-
Хроматографический анализ нефтей и экстрактов из нефтематеринских пород;
-
Хроматографический анализ растворенных в нефти углеводородов С1 – С5
-
Знакомство с аппаратурой по исследованию пластовых нефтей. Экспериментальное определение газового фактора.
-
Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.
№
|
Формируемые
компетенции
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
-
|
З.4.4
|
х
|
x
|
х
|
|
|
|
|
|
|
-
|
З.4.8
|
|
|
|
x
|
x
|
x
|
x
|
x
|
x
|
-
|
З.4.10
|
|
|
x
|
x
|
x
|
x
|
|
|
|
-
|
3.8.5
|
|
|
х
|
x
|
x
|
x
|
х
|
х
|
х
|
-
|
З.9.7
|
|
|
|
x
|
|
|
х
|
х
|
х
|
-
|
З.10.2
|
|
|
|
x
|
|
|
x
|
х
|
х
|
-
|
У.4.4
|
|
x
|
х
|
|
|
|
|
|
|
-
|
У.4.8
|
|
|
|
x
|
x
|
x
|
x
|
x
|
x
|
-
|
У.4.10
|
|
|
x
|
x
|
x
|
x
|
|
|
|
-
|
У.8.5
|
|
|
х
|
x
|
x
|
x
|
х
|
х
|
х
|
-
|
У.9.7
|
|
|
|
x
|
|
|
х
|
х
|
х
|
-
|
У.10.2
|
|
|
|
x
|
|
|
x
|
х
|
х
|
-
|
В.4.4
|
|
x
|
х
|
|
|
|
|
|
|
-
|
В.4.8
|
|
|
|
x
|
x
|
x
|
x
|
x
|
x
|
-
|
В.4.10
|
|
|
x
|
x
|
x
|
x
|
|
|
|
-
|
В.8.5
|
|
|
х
|
x
|
x
|
x
|
х
|
х
|
х
|
11.
|
В.9.7
|
|
|
|
x
|
|
|
х
|
х
|
х
|
12.
|
В.10.2
|
|
|
|
x
|
|
|
x
|
х
|
х
|
-
Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности специалистов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.
Методы и формы активизации деятельности
|
Виды учебной деятельности
|
ЛК
|
ЛР
|
СРС
|
Дискуссия
|
х
|
|
|
IT-методы
|
|
х
|
х
|
Командная работа
|
|
х
|
х
|
Опережающая СРС
|
|
|
х
|
Индивидуальное обучение
|
|
х
|
х
|
Проблемное обучение
|
|
х
|
х
|
Обучение на основе опыта
|
x
|
х
|
х
|
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
-
изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;
-
самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;
-
закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)
6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в следующем:
-
работа студентов с лекционным материалом, поиске и анализе литературы и электронных источников информации по разделам дисциплины и по заданным на самостоятельную проработку темам;
-
выполнение домашних заданий;
-
перевод материалов из тематических информационных ресурсов с иностранных языков;
-
изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
-
изучение теоретического материала к лабораторным занятиям;
-
подготовка к зачету, экзамену.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и заключается в:
-
поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,
-
исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах.
6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных исследований:
- Формирование нефтематеринского ОВ (керогена). Типы органического вещества, механизм их формирования и генетический потенциал.
- Нефтематеринская порода. Методы оценки качества нефтематеринских пород.
- Методы оценки катагенетической превращенности ОВ.
- Использование технологии Rock-Eval для оценки качества нефтематеринских пород.
- Использование геохимии при поисках, разведке, бурении.
- Нефтегазопромысловая геохимия.
-
Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
1) Термодинамические условия природных резервуаров нефти и газа.
-
Представления о пластовых давлениях и их источниках. Статическое и динамическое давление. Закономерности изменения давлении с глубиной. Природа аномально высоких пластовых давлений.
-
Температурный режим недр. Геотермическая ступень, геотермический градиент. Причины и закономерности изменения температуры в земной коре.
2) Геохимия газов и конденсатов.
-
Основные формы нахождения газов в земной коре. Состав газов попутных и свободных. Кристаллогидраты. Факторы, контролирующие компонентный состав газов.
-
Газоконденсатные системы и их образование. Состав жидкой и газовой фазы. Роль процессов ретроградного испарения и конденсации при формировании газоконденсатных залежей.
Методы исследования газоконденсатных систем.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)
Оценка успеваемости осуществляется по результатам:
- самостоятельного (под контролем преподавателя) выполнения лабораторных работ,
- взаимного рецензирования студенческих работ,
- устного собеседования при сдаче выполненных лабораторных работ, защите отчетов, рефератов и во время зачета в четвёртом и экзамена в пятом семестрах (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).
7.1. Требования к содержанию вопросов к зачету
Вопросы к зачету включают три типа заданий:
-
Теоретический вопрос.
-
Проблемный вопрос.
7.2. Примеры вопросов к зачету
-
Предмет и задачи геохимии нефти и газа
-
Гипотезы образования Земли и зарождения жизни
-
Изотопия углеводорода, серы, водорода
-
Круговорот углерода в природе
-
Каустобиолиты и их роль как источника энергии
-
Углеводородный состав нефтей
-
Неуглеводородные компоненты нефтей
-
Взаимосвязь состава нефти, качества и цены
-
Основные варианты переработки нефти
-
Основные варианты использования газа
-
Использование бензиновых фракций (влияние состава бензина на октановое число, способы повышения октанового числа, бензин как сырьё пиролиза)
-
Керосиновый дистиллят
-
Дизельное топливо. Цетановое число
-
Тяжёлые остатки (мазут, гудрон). Вторичные процессы переработки нефти. Глубина переработки
-
Гипотезы происхождения нефти
-
Источники органического вещества. Влияние различных факторов на биопродуктивность.
-
Состав биопродуцентов. Хемофоссилии. Какие биопродуценты и какие составляющие наиболее подходят для формирования нефтематеринского органического вещества
-
Диа-, ката- и метагенез. Три основных типа керогена
-
Нефтематеринская порода. Оценка качества нефтематеринской породы. Созревание нефтематеринской породы. Отражательная способность витринита. Главная фаза нефтеобразования (oil window). Роль температуры
-
Оценка нефтематеринских свойств пород по методу Rock-Eval
-
Понятия коллектора, покрышки и ловушки
-
Миграция и аккумуляция нефти. Движущие силы и причины первичной, вторичной и третичной миграции
-
Типы залежей по фазовому состоянию. Причины существования различных типов залежей.
-
Нефтяные залежи. ВНК, газовый фактор, объёмный коэффициент, давление насыщения, глубинные и устьевые пробы
-
Газовые и газоконденсатные залежи. Потенциальное содержание конденсата и газовый фактор
-
Процессы преобразования нефтей в залежи (термическое созревание, биодеградация, водная и газовая промывки)
-
Прикладное использование геохимических методов
-
Нефтегазоносные комплексы Западной Сибири (доюрский, нижнесреднеюрский, верхнеюрский, меловой). Возрастная привязка основных пластов: М, Ю16-17 , Ю2 , Ю1 , Ю0 пласты группы А и Б, ПК
-
Природа нефтей Томской области
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)
Основная литература
-
Бакиров А.А. Геология и геохимия нефти и газа. - М., 1982
-
Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. - М., 1982
-
Гончаров И.В. Геохимия нефтей Западной Сибири. М., 1987
-
Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. М., 1981
Рекомендуемая литература (дополнительная)
-
Добрянский А.Ф. Геохимия нефти, М., 1948
-
Карцев А.А. Основы геохимии нефти и газа. М., 1969
-
Успенский В.А. Введение в геохимию нефти. М., 1981
-
Гаджи-Касумов, Карцев А.А. Нефтегазопромысловая геохимия. М., 1984
9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)
Лабораторные работы по дисциплине "Геология и геохимия нефти и газа" проводятся в специально оборудованной лаборатории, оснащенной парком хроматографов, оборудованием для определения физико-химических свойств, а также установкой для исследования пластовых нефтей. В процессе обучения студенты посещают лабораторно-аналитический центр "ТомскНИПИнефть", где знакомятся с самым современным оборудованием и приборами для исследования нефтей.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС № 62 17.01.2011 г., утвержденного по специальности 130101 «Прикладная геология», специализации 130101.3 «Геология нефти и газа».
Автор: Гончаров И.В.
Программа одобрена на заседании кафедры ГРПИ ИПР
(протокол № ____ от «___» _______ 2011 г.).
Рабочая программа дисциплины геология и геохимия нефти и газа направление ооп: 130101 «Прикладная геология» - davaiknam.ru o_O