- •В.В. Лазарев геология
- •Глава 1. Основы общей геологии
- •Солнечная система
- •1.1.2. Галактика
- •1.1.3. Строение Вселенной
- •1.1.4. Методы изучения Вселенной
- •1.1.6. Специальные термины
- •1.2. Общая характеристика Земли
- •1.2.1. Форма и размеры Земли
- •Понятие о массе и плотности Земли
- •Магнетизм Земли
- •1.2.4. Теплота Земли
- •1.2.5. Специальные термины
- •1.3. Строение Земли
- •1.3.1. Внешние оболочки Земли
- •1.3.2. Внутренние оболочки и ядро Земли
- •1.3.3. Гипотеза о возникновении земной коры
- •1.4. Физическая жизнь земной коры
- •1.4.1. Общая характеристика геологических процессов
- •Экзогенные процессы
- •Выветривание (гипергенез)
- •1.4.4. Денудация
- •Геологическая деятельность ветра
- •Геологическая деятельность поверхностных текущих вод
- •1.4.4.3. Геологическая деятельность подземных вод
- •1.4.4.4. Геологическая деятельность ледников
- •Классификация морен по гранулометрическому составу
- •1.4.4.5. Многолетняя (вечная) мерзлота
- •1.4.4.6. Общие сведения о Мировом океане
- •1.4.4.7. Основные черты рельефа дна океана
- •1.4.4.8. Геологическая деятельность моря
- •1.4.4.9. Понятие о фациях
- •1.4.5. Эндогенные геологические процессы
- •1.4.5.1. Тектонические процессы
- •1.4.5.2. Магматические процессы
- •Метаморфические процессы
- •Землетрясения
- •Глава 2. Основы минерологии,
- •2.1. Общие сведения о минералогии
- •2.1.1. Понятие о минералах
- •2.1.2. Физические свойства минералов
- •2.1.3. Классификация минералов, их характеристика
- •2.1.4. Породообразующие минералы
- •2.2. Основы петрографии
- •2.2.1. Общие сведения о горных породах
- •2.2.2. Магматические породы
- •2.2.3. Осадочные породы
- •2.2.4. Метаморфические породы
- •Глава 3. Основы историчекой
- •Основы исторической геологии
- •Методы исторической геологии
- •Фации и формации комплексов горных пород
- •Стратиграфические и геохронологические подразделения
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •3.1.4. Определения возраста Земли и горных пород
- •3.1.5. Развитие органического мира и тектонические движения Земли
- •3.2. Основы структурной геологии
- •3.2.1. Основные элементы структуры литосферы
- •3.2.2. Основные формы залегания горных пород
- •3.2.4 Развитие структур земной коры
- •3.2.5. Спрединг океанического дна
- •3.2.6. Тектоника литосферных плит
- •Глава 4. Основы геологии
- •Нефть и природный газ
- •4.1.2. Нефть и природный газ — ценные природные ископаемые
- •4.1.3. Нефть, ее химический состав и свойства
- •4.1.4. Природный углеводородный газ
- •4.1.5. Воды нефтяных и газовых месторождений
- •Промысловая классификация подземных вод
- •4.1.6. Нефть как источник загрязнения окружающей среды
- •4.2. Условия залегания нефти
- •Промыслово-геологическая классификация нефти и газа (по м.И. Максимову, с изменениями)
- •4.2.2. Фильтрационные свойства пород-коллекторов
- •4.2.3. Нефте-, газо-, водонасыщенность пород-коллекторов
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •4.2.4. Понятие о покрышках
- •4.2.5. Природные резервуары и ловушки
- •Залежи и месторождения нефти и газа
- •Образование и разрушение залежей нефти и газа
- •4.3. Нефтегазоносные провинции
- •4.3.1. Понятие о нефтегазоносных провинциях и областях
- •4.3.2. Нефтегазоносные провинции и области России и сопредельных государств
- •4.3.3. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция
- •4.3.4. Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция
- •4.3.5. Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция
- •Глава 5. Поиск и разведка
- •Понятие о поиске и разведке месторождений нефти и газа
- •Методологические основы прогнозирования
- •Методы поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений
- •Геологические методы исследований
- •5.1.4. Полевые геофизические методы исследовании
- •5.1.5. Геохимические методы поисков и разведки
- •5.1.6. Буровые работы. Геолого-геофизические исследования скважин
- •5.2. Методы, этапы и стадии
- •5.2.1. Региональные работы
- •5.2.2. Стадии подготовки площадей к глубокому поисковому бурению
- •5.2.3. Поисковое бурение
- •Скважины: 1 —поисковые;
- •5.2.5. Особенности разведки газовых и газоконденсатных месторождений
- •5.2.6. Доразведка нефтяных и газовых месторождений в процессе их разработки
- •5.2.7. Промышленная оценка открытых месторождений нефти и газа
- •5.2.8. Оценка эффективности геологоразведочных работ на нефть и газ
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая
- •Методы изучения геологических разрезов
- •Цели и задачи нефтегазопромысловой геологии
- •Методические задачи;
- •Методологические задачи.
- •6.1.2. Методы изучения геологических разрезов и технического состояния скважин
- •6.1.3. Геологические методы исследования скважин
- •6.1.4. Рациональный комплекс геофизических исследований для различных категорий скважин
- •6.1.5. Геохимические методы изучения разрезов скважин
- •6.1.6. Основные принципы выделения продуктивных
- •6.1.7. Построение геолого-геофизических разрезов скважин
- •6.1.8. Вскрытие, опробование продуктивных пластов и испытание скважин
- •6.2. Методы изучения залежей нефти
- •6.2.1. Корреляция разрезов скважин
- •6.2.2. Составление корреляционных схем
- •6.2.3. Учет искривления скважин
- •6.2.4. Построение геологических профилей
- •6.2.5. Составление типового и сводного разрезов
- •6.2.6. Выделение коллекторов в однородных и неоднородных продуктивных пластах
- •6.2.7. Построение карты поверхности топографического порядка
- •6.2.8. Определение границ распространения коллекторов и построение карты эффективной мощности продуктивного пласта
- •6.2.9. Особенности построения структурных карт продуктивного пласта
- •6.2.10. Определение границ распространения залежей
- •6.2.11. Количественная оценка геологической неоднородности
- •6.3. Режимы залежей нефти и газа
- •6.3.1. Основные источники энергии в пластах
- •6.3.2. Давление в нефтяных и газовых залежах
- •6.3.3. Режимы нефтяных залежей
- •6.3.4. Режимы газовых залежей
- •6.4. Методы подсчета запасов нефти и газа
- •6.4.1. Классификация запасов месторождений нефти и газа
- •6.4.2. Методы подсчета запасов нефти
- •Возможные максимальные коэффициенты нефтеотдачи при вытеснении нефти водой
- •Коэффициенты нефтеотдачи при режиме растворенного газа
- •6.4.3. Методы подсчета запасов газа
- •6.4.4. Принципы подсчета запасов сопутствующих компонентов
- •6.5. Геологические основы разработки нефтяных игазовых месторождений
- •Рациональные системы разработки
- •Геологические факторы, определяющие
- •6.5.3. Основные геолого-технологические факторы,
- •6.5.4. Геологическое обоснование систем разработки залежей нефти с заводнением
- •Скважин при внутриконтурном заводнении:
- •6.5.5. Геологическое обоснование методов повышения коэффициента извлечения нефти
- •6.5.6. Геологическое обоснование способов интенсификации работы скважин
- •6.5.7. Геологические особенности разработки газовых месторождений
- •Геологические особенности разработки газоконденсатных месторождений
- •Особенности проектирования систем разработки нефтяных и газовых залежей
- •6.6. Геолого-промысловый контроль за разработкой месторождения
- •6.6.1. Стадии процесса разработки нефтяных залежей
- •6.6.2. Методы геолого-промыслового контроля
- •6.6.3. Контроль за дебитами и приемистостью скважин
- •6.6.4. Изучение границ залежей, связанных с фациальной
- •6.6.5. Изучение положения внк в залежах с подошвенной водой
- •6.6.7. Учет показателей работы скважин. Документация
- •6.6.8. Геолого-промысловая документация
- •6.6.9. Пластовое и забойное давление при разработке залежей
- •6.6.10. Карты изобар
- •6.6.11. Перепады давления в пласте
- •Коэффициент гидропроводности
- •Коэффициент проводимости
- •Коэффициент провдимости
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •Стратиграфические
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •Нефтегазоносные провинции 165
- •Понятие о нефтегазоносных провинциях
- •Нефтегазоносные провинции и области России
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •Определение границ распространения
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •Геологические особенности разработки
- •Глава 2. Основы минерологии, 67
- •Глава 3. Основы историчекой 91
- •Глава 4. Основы геологии 138
- •Глава 5. Поиск и разведка 223
- •Глава 6. Нефтегазопромысловая 268
- •Геология
- •400048, Г. Волгоград, пр. Жукова, 135, офис 10.
- •Отпечатано с электронных носителей издательства.
В.В. Лазарев геология
Учебное пособие для студентов средних
специальных учебных заведений обучающихся
по специальностям 130503 «Разработка
и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
и 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин»
ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ
«ИН-ФОЛИО»
2010
УДК 26.325.4я723
ББК 553.98(075.32)
Л17
Лазарев В.В.
Геология: учеб. пособие для СПО / В.В. Лазарев. — Вол-
гоград: Издательский Дом «Ин-Фолио», 2010. — 384 с: илл.
Учебное пособие составлено в соответствии с примерной программой по дисциплине Геология для студентов техникумов и колледжей, обучающихся по специальности 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» и 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин».
Изложены основные положения по изучению основ общей геологии, минералогии и петрографии, исторической и структурной геологии, геологии нефти и газа, поиска и разведки, нефтегазопромысловой геологии.
Данное учебное пособие может быть полезно и при изучении других дисциплин, связанных с добычей нефти и газа, а также для освоения рабочих профессий нефтяного профиля.
УДК 26.325.4я723
ББК 553.98(075.32)
IЗВN978-5-903826-32-2 ©Лазарев В.В., 2010
© Издательский Дом «Ин-Фолио». 2010
© Оформление, Издательский Дом «Ин-Фолио», 2010
ВВЕДЕНИЕ
Геология - наука о земле
Геология — это наука о строении Земли, ее происхождении и развитии. Геология изучает: положение (позицию) планеты Земля во Вселенной; строение Земли; процессы, происходящие в ее недрах и на поверхности; основы кристаллографии, минералогии, петрографии и геохимии; основы исторической и структурной геологии, гидрогеологии, инженерной геологии, геологии месторождений нефти и газа; методы поисковых и разведочных работ, их стадийность; нефтепромысловую геологию; геолого-промысловый контроль за разработкой залежей; шахтную геологию; охрану недр и окружающей среды. При изучении геологических проблем привлекаются также данные геофизики, физики, химии, астрономии, геодезии, биологии, физической географии и др.
Геологические знания имеют большое практическое и познавательное значение. Они позволяют;
осуществлять поиски и разведку месторождений полезных ископаемых;
обеспечивать промышленность необходимыми видами минерального сырья;
изучать свойства недр для строительства зданий, сооружений, дорог, подземных хранилищ;
устанавливать функциональные законы развития органического и неорганического мира;
выявлять и находить пути предотвращения опасных явлений и процессов в окружающей среде.
Разделы геологии
Каждая геологическая наука (раздел геологии), имея общую цель - изучение Земли, в то же время решает свои задачи:
Кристаллография — наука о внутреннем строении вещества, кристаллических формах и кристаллохимических связях.
Минералогия — изучает минералы (минералы — вещества с устойчивым составом и внутренним строением), их химический состав, строение, свойства, условия образования, применение в промышленности.
Петрография — наука о горных породах (устойчивых ассоциаций минералов), которая рассматривает минеральный состав пород, их происхождение, формы залегания, связь с месторождениями полезных ископаемых.
Гидрогеология — изучает подземные воды, их состав, происхождение, условия залегания, законы движения.
Геохимия — наука о распределении химических элементов в земной коре, их миграции (перемещении), рассеянии и концентрации,
участии в процессах рудообразования, формировании загрязнения окружающей среды.
Геофизика и геофизические науки — изучает физические явления и процессы, протекающие в Земле и ее оболочках, разрабатывает методы поиска и разведки месторождений полезных ископаемых и наблюдения за состоянием окружающей среды (мониторинг): гравиметрия — изучает поле силы тяжести; магнитометрия — магнитное поле Земли; сейсмология — поля упругих колебаний; радиометрия — ионизационное излучение; электроразведка — электрические поля.
Историческая геология — изучает историю и закономерности развития Земли, земной коры, изменения ее поверхности, атмосферы, гидросферы и биосферы.
Палеонтология — биологическая наука, изучающая по ископаемым останкам организмов и следам их жизнедеятельности историю растительного и животного мира Земли.
Стратиграфия — раздел исторической геологии, рассматривающий историческую последовательность образования слоев осадочных, вулканических и других горных пород.
Геотектоника и структурная геология — изучает внутреннее строение земной коры, формы залегания горных пород, их образование и развитие во времени и пространстве.
Геоморфология — изучает рельеф нашей планеты и его связь с геологическим строением земной коры.
Инженерная геология — наука о свойствах горных пород и грунтов, процессах, происходящих в них под воздействием природных и техногенных факторов.
Геология нефти и газа — изучает их состав, свойства, закономерности миграции и образования залежи, свойства пород-коллекторов, типы и формы их залегания, физику пласта, пластовые давления и температуру, ВНК и ГНК, состав, строение и местоположение нефтегазоносных провинций.
Шахтная и рудничная геология — изучает геологические и инженерно-геологические и гидрогеологические условия в пределах участков разрабатываемых месторождений полезных ископаемых.
Геоэкология (экологическая геология) — изучает опасные геологические процессы и явления в окружающей среде.
История развития геологии как науки
Как наука геология стала оформляться во второй половине XVII] века. В это время делаются попытки объяснить происхождение Вселенной и Земли (научные работы французского естествоиспытателя Ж. Бюффона, немецкого философа И. Канта, выдающегося русского ученого М.В. Ломоносова).
Значительным событием периода становления геологии в России был выход в свет работ М. В. Ломоносова «Слово о рождении металлов от трясения Земли» (1757 г.) и «О слоях земных» (1763 г.).
Развитию прикладного (практического) направления геологии в России способствовали геологические экспедиции 1768—1773 гг., организованные по замыслу М.В. Ломоносова (пять экспедиций), перед ними стояла задача: описание природных ресурсов России.
В 1755 г. в Москве по инициативе М.В. Ломоносова был открыт университет, а в 1773 г. в Санкт-Петербурге было образовано горное училище (ныне Санкт-Петербургский горный институт). В Германии широкой известностью пользовалась Фрейбергская горная академия (Саксония). Профессор академии А.Г. Вернер (1750—1817 гг.) и его ученики сыграли большую роль в популяризации геологических знаний в Западной Европе. Ученый дал правильное объяснение происхождению осадочных пород и попытался разделить их по возрасту.
В 1869 г. Д.И. Менделеев открыл периодический закон химических элементов, оказавший влияние на развитие химических методов в геологии.
Научные открытия и практические исследования расширили круг вопросов, изучаемых геологией, и способствовали появлению новых отраслей геологических знаний. В начале XX столетия появляются геохимия, гидрогеология, геофизические науки, геоморфология. Дальнейшее развитие получают геотектоника, стратиграфия, минералогия. Основное внимание ученые уделяют изучению строения Земли и ее оболочек, практические приложения геологии широко используются при обнаружении и разработке месторождений полезных ископаемых.
Бурное развитие теоретической и практической геологии в России и странах СНГ началось после революции 1917 года. Планомерное геологическое изучение территории СССР сопровождалось открытиями многочисленных месторождений полезных ископаемых, в том числе и крупнейших нефтегазовых провинций.
Неоценимый вклад в освоение нефтяных и газовых месторождений внес ученый И.М. Губкин (1871—1939 гг.). Его исследовательские работы «Учение о нефти», «Урало-Волжская нефтеносная область» способствовали открытию Западно-Уральских, Западно- Сибирских и других месторождений нефти и газа.
В настоящее время геологи изучают глубины Земли, Мирового океана, исследуют Землю из космоса, широко используют компьютерную технику. Появились новые отрасли геологических знаний — морская и космическая геология, планетология, геоинформатика, геоэкология и другие.
Роль геологии в развитии нефтяной промышленности
Состояние развития нефтяной промышленности страны, как и любой другой сырьевой отрасли индустрии, зависит от целого ряда
факторов, и прежде всего, природного характера, т. е. от наличия сырьевой базы, ее количественной и качественной характеристики.
Всего в пределах России выделяется 14 нефтегазоносных провинций. Лишь четыре из них имеют развитую нефтяную промышленность и оказывают огромное, а подчас и определяющее влияние на общее экономическое состояние региона. К ним относятся Западно-Сибирская, Волго-Уральская, Тимано-Печорская и Северо-Кавказская провинции (провинции перечислены в соответствии с их значимостью в настоящее время). Значимость провинций определяется наличием в них и количеством крупных месторождений.
Натерритории России выявлено в обшей сложности 65 месторождений. Их начальные извлекаемые запасы — более 100 млн. т. В течение нескольких десятилетий, по мере накопления опыта разработки старых и освоения новых крупных месторождений в регионах Волги, Урала и Западной Сибири, они развивались и совершенствовались с максимальным учетом особенностей геологического строения объектов разработки и условий залегания в них углеводородов.
Разработка недр России ведется почти 150 лет. Добыча нефти за это время составила 13,7 млрд. т, из них около 45% добыто за последние 12 лет. Накопленная добыча нефти по крупным и уникальным месторождениям России составляет 9,3 млрд. т, из которых 6,2 млрд. т добыто из девяти месторождений с начальными извлекаемыми запасами более 300 млн. т. Только из двух месторождений, Самотлорского и Ромашкинского, входящих в десятку крупнейших месторождений мира, добыто 4,1 млрд. т нефти.
Все большее число крупнейших и уникальных высокопродуктивных месторождений вступает в позднюю стадию разработки. Из 58 месторождений рассматриваемого типа в 29 (в половине из них), выработка начальных извлекаемых запасов превысила 50%. В их число входят все крупнейшие месторождения Волго-Уральской провинции и 17 месторождений Западной Сибири. Все нефтяные месторождения на поздней стадии разработки превращаются в сложно построенные объекты, зачастую с трудно извлекаемыми запасами, что требует их рационального извлечения в современных экономических условиях.