Теория методов ГИС

Содержание

Слайд 2

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН занятий по курсу «Теория методов ГИС» на весенний семестр 2008/2009 уч. года

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН занятий по курсу «Теория методов ГИС» на весенний семестр 2008/2009

уч. года
Слайд 3

Слайд 4

Преподаватель: профессор Исаев Валерий Иванович, докт. геол.-мин. наук группа 2050, весна

Преподаватель: профессор Исаев Валерий Иванович, докт. геол.-мин. наук
группа 2050, весна 2008/2009
К

у р с «Теория методов ГИС»
(23 лекции, 3 контрольные работы, 17 занятий лабораторных работ, курсовой проект, ЭКЗАМЕН)
Условия допуска к экзамену:
1.    Прием преподавателем курсового проекта
Выполнение всех лабораторных работ
3.     Прием преподавателем отчетов по всем лабораторным работам
Условия получения «автомата»:
1.  Выполнение курсового проекта, лабораторных работ, сдача отчетов и приемка отчетов преподавателем в соответствии с календарным планом занятий (отчет по предыдущей лабораторной работе сдается преподавателю к началу следующей лабораторной работы).
2.     Положительные оценки всех контрольных работ.
3.     Посещаемость лекций, лабораторных и контрольных работ не мене 75%.
Оценка «автомата» («3», «4», «5») определяется как среднее арифметическое из оценок за каждый отчет по лабораторным работам, за каждую контрольную работу.
Наряду с правильностью выполнения заданий, правильностью ответов на поставленные вопросы, основания для оценки на «5» курсового проекта, отчета по лабораторной , результатов контрольной работы, результатов сдачи экзамена следующие:
1.     Высокий уровень оформления.
2.     Наличие анализа с привлечением сведений из учебных курсов смежных дисциплин.
3.     Наличие самостоятельных выводов.
4.     Наряду с лекционным курсом и материалами методичек, привлечение дополнительных материалов (пособия, монографии, сборники, журналы).
Слайд 5

ОБЪКТ ИССЛЕДОВАНИЙ ГИС

ОБЪКТ ИССЛЕДОВАНИЙ ГИС

Слайд 6

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН: ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ СКВАЖИН ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН:

ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ СКВАЖИН
ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН
КОНТРОЛЬ

ЗА РАЗРАБОТКОЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА
ПРОВЕДЕНИЕ ПРОСТРЕЛОЧНЫХ, ВЗРЫВНЫХ И ДРУГИХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ (?)
Слайд 7

У.Э.С. осадочных горных пород 1. У.Э.С. породообразующих минералов (минерального скелета) 2.

У.Э.С. осадочных горных пород

1. У.Э.С. породообразующих минералов (минерального скелета)
2. % примеси

рудных минералов и самородных элементов (проводников)
3. Коэффициент пористости и структура пористости
4. У.Э.С. пластовых флюидов (пластовая вода, нефть, газ)
5. Пластовая температура
Слайд 8

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ У.Э.С. ПЛАСТА-КОЛЛЕКТОРА

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ У.Э.С. ПЛАСТА-КОЛЛЕКТОРА

Слайд 9

Общие сведения о распределении электрического поля в горных породах div j

Общие сведения о распределении электрического поля в горных породах

div j =

div σ (grad U) =
gradσ grad U — σ ΔU = 0
Слайд 10

Однородная и изотропная среда Для однородной среды (σ = 1/ρ =

Однородная и изотропная среда Для однородной среды (σ = 1/ρ = const)

третье уравнение преобразуется в дифференциальное уравнение Лапласа div σ (grad U) = ΔU = 0. В прямоугольной системе координат уравнение имеет вид d2U/dx2 + d2U/dy2 + d2U/dz2=0,
Слайд 11

УРАВНЕНИЯ, УСТАНАВЛИВАЮЩИЕ НЕПРЕРЫВНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ div j = div σ

УРАВНЕНИЯ, УСТАНАВЛИВАЮЩИЕ НЕПРЕРЫВНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

div j = div σ (grad

U) =
gradσ grad U — σ ΔU = 0
div σ (grad U) = ΔU = 0
d2U/dx2 + d2U/dy2 + d2U/dz2=0
Слайд 12

Функция U должна удовлетворять следующим граничным условиям: 1. Вблизи от источника

Функция U должна удовлетворять следующим граничным условиям: 1. Вблизи от

источника тока А, с которым совмещается начало координат, потенциальная функция U должна стремиться к выражению потенциалов в однородной и изотропной среде, т. е. при R = sqr(x2+y2+z2) → 0 U → I.ρ /4πR → ∞. 2. В бесконечно удаленных точках U → 0. 3. В точках, бесконечно близко расположенных к поверхности S (см. рис.), ограничивающей любую область vi удельного электрического сопротивления ρi от окружающего пространства ve удельного сопротивления ρe , и раз - деленных этой поверхностью, потенциальные функции Ui (в области vi) и Uе (в области ve), согласно условию непрерывности потенциала, должны быть равными друг другу. То есть на поверхности S: (Ui )s = (Ue )s 4. На этой же поверхности S должно соблюдаться постоянство нормальной составляющей плотности тока j , т. е. (1/ρi ).(dUi /dn) = (1/ρe ).(dUe /dn).
Слайд 13

Распределение параметров электрического поля точечного источника тока в трехмерном проводящем пространстве

Распределение параметров электрического поля точечного источника тока в трехмерном проводящем пространстве

получено в явном аналитическом виде для следующих частных случаев:
однородного изотропного пространства;
2) однородного анизотропного пространства;
3) среды, состоящей из плоско-параллельных слоев различных мощностей и электрических сопротивлений;
4) коаксиальных-бесконечно длинных цилиндрических слоев при расположении источника тока на их оси.
Слайд 14

Слайд 15

Однородная и изотропная среда Решение задачи о распределении электрического поля в

Однородная и изотропная среда

Решение задачи о распределении электрического поля в однородной

изотропной и безграничной среде (cм. рис.) может быть получено путем интегрирования дифференциального уравнения Лапласа
div σ (grad U) = ΔU = 0.

В однородной среде, вследствие сферической симметрии, потенциал U любой точки М, удаленной на расстоянии R oт начала координат, не зависит от полярного угла θ и азимутального угла φ. Уравнение Лапласа примет более простой следующий вид

Слайд 16

Однородная и изотропная среда Интегрируя уравнение дважды по R, после первого

Однородная и изотропная среда

Интегрируя уравнение
дважды по R, после первого

интегрирования получим (9)

После второго интегрирования будем иметь
(10)

Постоянную D находят из условия равенства потенциала U нулю в бес-конечно удаленных точках. Полагая в формуле R = ∞ и U = 0, получаем D = 0.

Слайд 17

Решая равенство [3.] относительно R и полагая U = const, получаем

 
Решая равенство [3.] относительно R и полагая U = const, получаем

уравнение, определяющее вид эквипотенциальных поверхностей:

Однородная и изотропная среда

Слайд 18

Измерение кажущегося удельного сопротивления ρк

Измерение кажущегося удельного сопротивления ρк

Слайд 19

Измерение кажущегося удельного сопротивления обычными зондами. Зонды.

Измерение кажущегося удельного сопротивления обычными зондами. Зонды.

Слайд 20

Измерение кажущегося удельного сопротивления обычными зондами. Измеряемая разность потенциалов.

Измерение кажущегося удельного сопротивления обычными зондами. Измеряемая разность потенциалов.

Слайд 21

Измерение кажущегося удельного сопротивления обычными зондами. Вычисление удельного сопротивления. Разность потенциалов

Измерение кажущегося удельного сопротивления обычными зондами. Вычисление удельного сопротивления.

Разность потенциалов ▲U

выражается в тысячных долях вольта – милливольтах (мВ), сила тока I в тысячных долях ампера – миллиамперах (мА), расстояние будет выражено в метрах (м), а удельное сопротивление ρ в ом-метрах (Ом×м).
Слайд 22

Диаграммы ρк против пластов ограниченной мощности

Диаграммы ρк против пластов ограниченной мощности

Слайд 23

ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОДОШВЕННЫЙ ГРАДИЕНТ-ЗОНД

ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОДОШВЕННЫЙ ГРАДИЕНТ-ЗОНД

Слайд 24

ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОДОШВЕННЫЙ ГРАДИЕНТ-ЗОНД

ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОДОШВЕННЫЙ ГРАДИЕНТ-ЗОНД

Слайд 25

ПЛАСТ НИЗКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОДОШВЕННЫЙ ГРАДИЕНТ-ЗОНД

ПЛАСТ НИЗКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОДОШВЕННЫЙ ГРАДИЕНТ-ЗОНД

Слайд 26

ПАЧКА ТОНКИХ ПЛАСТОВ ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ. ГРАДИЕНТ-ЗОНД

ПАЧКА ТОНКИХ ПЛАСТОВ ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ. ГРАДИЕНТ-ЗОНД

Слайд 27

ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОТЕНЦИАЛ ЗОНД.

ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОТЕНЦИАЛ ЗОНД.

Слайд 28

.ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОТЕНЦИАЛ-ЗОНД

.ВЫСОКООМНЫЙ ПЛАСТ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОТЕНЦИАЛ-ЗОНД

Слайд 29

ПЛАСТ НИЗКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОТЕНЦИАЛ ЗОНД.

ПЛАСТ НИЗКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ. ПОТЕНЦИАЛ ЗОНД.

Слайд 30

ПАЧКА ТОНКИХ ПЛАСТОВ ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ. ПОТЕНЦИАЛ-ЗОНД

ПАЧКА ТОНКИХ ПЛАСТОВ ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ. ПОТЕНЦИАЛ-ЗОНД

Слайд 31

Кривые сопротивления двух тонких пластов высокого сопротивления. Подошвенный градиент-зонд.

Кривые сопротивления двух тонких пластов высокого сопротивления. Подошвенный градиент-зонд.