Введение

 

Геофизические исследования скважин (ГИС) — авангардная область познания недр Земли. Методы ГИС отличаются большим разнообразием и используют все виды физических полей (электрические, электромагнитные, тепловые, ядерных излучений, гравитационное, механических напряжений). Ни одна геологическая задача не может быть решена каким-то одним из методов ГИС в отдельности. Отсюда вытекает принципиальная комплексность применения методов ГИС и интерпретации получаемых результатов.

Непрерывная количественная информация об изменениях по разрезам скважин минерального (изотопного) состава и свойств горных пород in situ на глубине нескольких километров извлекается на основе телеметрического (дистанционного) исследования физических полей естественного и искусственного происхождения. Эта информация воспринимается, передается на поверхность и документируется в цифровой и графической формах с помощью геофизических информационных систем (ГИС). Отсюда происходит современное название кафедры.

Геофизические информационные системы представляют собой аппаратурно-методические комплексы, включающие в себя скважинные приборы с датчиками (сенсорами) физических полей, каналы связи и методики интерпретации с соответствующим метрологическим и программно-алгоритмическим обеспечением. Результаты исследований по отдельным скважинам синтезируются, так что методы ГИС в принципе являются методами изучения месторождений нефти и газа (а также других минерально-сырьевых и энергетических ресурсов) в целом.

Развитие микроэлектроники и микропроцессоров, большая емкость магнитных и оптических носителей информации уже сегодня практически сняли технические ограничения для обработки огромных цифровых массивов геолого-геофизической информации в режиме реального времени. Появилась возможность визуализации результатов комплексной интерпретации при моделировании месторождений не только в пространстве, но и во времени (в шкале геологического времени).

Внедрение компьютерных технологий комплексной интерпретации данных ГИС дало мощный стимул к развитию теории методов ГИС, усовершенствованию их интерпретационных и петрофизических моделей, метрологического обеспечения. Интерпретационно-алгоритмическое обеспечение методов ГИС развивается по двум основным направлениям — совершенствованию методик индивидуальной и комплексной интерпретации, реализуемых в виде аппаратурно-мстодических комплексов. Все более и более проявляется стремление к внедрению таких интерпретационных процедур, которые существенно используют возможности вычислительной техники и в принципе не могут быть реализованы в режиме «палеточной» интерпретации.

Геологическая информативность ГИС определяется многими факторами: геологическими, промысловыми и техническими условиями измерений, комплексом ГИС, метрологическими характеристиками информационно-измерительных систем (чувствительность, помехоустойчивость, погрешность определения интерпретационных параметров, вертикальная разрешающая способность и др.), качеством интерпретационно-алгоритмического обеспечения. Под последним понимается уровень физико-математической и петрофизической обоснованности алгоритмов индивидуальной интерпретации и геологическая интеллектуальность системы (технологии) комплексной интерпретации в целом.

Необходимость решения геологических задач постоянно возрастающей сложности при одновременном стремлении к снижению стоимости и финансового риска геологоразведочных работ вынуждает оптимизировать комплекс методов ГИС, внедрять и широко применять высокоинформативные многозондовые, многоканальные (в частности, спектрометрические) модификации и методы, прогрессивные технологии интерпретации. Решение этой проблемы опирается на новые технические возможности и повышение требований к качеству измерений, методик обработки и интерпретации данных, а также к качеству метрологического обеспечения и эталонной информации.

С момента своего образования кафедра решала актуальные проблемы разведки и контроля разработки месторождений нефти, газа и подземных газохранилищ. Научные направления ее работ охватывают полный спектр этих проблем: от теоретического изучения закономерностей физических полей в природных средах, физических свойств горных пород, разработки теоретических, методических, метрологических, интерпретационно-алгоритмических основ отдельных методов (и их технических реализаций) до разработки способов решения геологических задач на основе комплексной интерпретации по месторождениям нефти и газа в целом, включая пространственно-временное моделирование месторождений.

Основателем кафедры был профессор Владимир Николаевич Дахнов — создатель нового направления в изучении недр Земли, основанного на комплексном использовании результатов интерпретации данных геофизических методов исследования скважин и петрофизики.

На кафедре были выполнены исследования, открывшие многие фундаментальные направления и методы изучения земных недр, включая первое мирное использование ядерной энергии, именно в нефтегазовой геологии и геофизике.

Широта, комплексность и оригинальность исследований, сочетающиеся с глубиной и тщательностью проработки, сохранение и передача огромного накопленного опыта и знаний, высокий уровень научной культуры и требовательности — вот основные характерные черты школы В. Н. Дахнова как уникального высокопрофессионального научно-педагогического коллектива.

Долгие годы бессменным помощником Владимира Николаевича, его заместителем по учебной работе была Вера Николаевна Кобранова. Она работала на кафедре с 1943 по 1970 годы и скрупулезно по крупицам фиксировала все события, происходящие на кафедре, а затем уже на пенсии, работая профессором-консультантом, написала историю кафедры до 1996 года. За последние годы историю кафедры дописывали Н. В. Манчева, Г. М. Золоева, Д. А. Кожевников, В. Н. Широков и другие.


Основные этапы развития кафедры

Двадцатое столетие ознаменовалось крупными открытиями в области физических способов изучения структуры и вещественного состава материи. Эти способы нашли широкое применение в геологии. Они явились основой геофизических методов дистанционного изучения горных пород в скважинах и обеспечили широкое внедрение весьма экономичного бескернового бурения скважин.

К началу тридцатых годов были установлены широкие возможности использования. геофизических методов при разведке и поисках нефтяных месторождений с целью выявления погребенных антиклинальных структур, изучения разрезов скважин и обнаружения полезных ископаемых.

Особенности научных основ геофизических методов познания земных недр и большие перспективы их развития побудили в 1933 году ввести в учебный план подготовки инженеров-геологов по профилю «Геология и разведка нефтяных месторождений» специальный курс «Геофизические методы разведки нефтяных месторождений». Преподавание этого курса в стенах Московского нефтяного института было поручено кафедре поисков и разведки нефтяных месторождений, возглавлявшейся в те годы доцентом, а позднее профессором М. А. Ждановым. К чтению лекций по новому курсу, проведению лабораторных и практических занятий М. А. Жданов привлек известных геофизиков — профессора А. И. Заборовского, доцента Е. А. Мудрецову, инженеров В. Н. Дахнова, Л. А. Рябинкина, В. Ф. Печерникова, А. Г. Иванова, С. Ф. Больших, Б.Л. Шнеерсона. Поэтому курсу В. Н. Дахновым, Л. А. Рябинкиным, Б. Я. Кудымовым, Г. А. Могилевским и Б. Л. Шнеерсоном был создан первый учебник «Геофизические методы разведки нефтяных месторождений», изданный в 1939 году. В учебнике излагались основные сведения по теории, методике, технике и аппаратуре электрических, магнитных, сейсмических и физико-химических методов разведки; приведены примеры применения этих методов при разведке нефтяных месторождений.

К началу сороковых годов трудами Л. М. Альпина, В. Р. Бурсиана, Г. А. Гамбурцева, В. Н. Дахнова, А. И. Заборовского, С. Г. Комарова, А. А. Михайлова, А. А. Петровского, Л. В. Сорокина и ряда других ученых были созданы основы теории, разработаны методика и техника проведения исследования недр геофизическими методами. Развитие этих методов и специфические особенности их применения привели к обособлению геофизики в специальную отрасль знаний и техники.

В связи с широким использованием геофизических методов при поиске и разведке нефтяных и газовых месторождений в 1940 году в Московском нефтяном институте была создана кафедра «Геофизические и геохимические методы разведки» и в 1941 году — специальность «Геофизические и геохимические методы разведки нефтяных месторождений».

Кафедру «Геофизические и геохимические методы разведки» в 1941 году возглавил В. М. Сенюков, бывший главный геолог Наркомата нефти, а с 1943 года — доктор

наук профессор Л. В. Сорокин, один из зачинателей геофизических исследований недр. Доцентами этой кафедры были будущие заведующие кафедрами промысловой и полевой геофизики В. Н.Дахнов и Л.А. Рябинкин.

Кафедра просуществовала 10 лет, выпустила 100 инженеров-геофизиков, подготовила 5 кандидатов наук, в том числе Д. И. Дьяконова и В. Н. Кобранову, и одного доктора наук — В. Н.Дахнова.

С 1948 года, еще до создания специальной кафедры, геофизическая кафедра начала выпускать специалистов — промысловых геофизиков. Первыми из них, проработавшими впоследствии десятки лет в Московском нефтяном институте им. И. М. Губкина (ныне Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина), были М. Г. Латышова, А. И. Холин (1948), Е. М. Мирошниченко и Б. Ю. Вендельштейн (1949).

Первая в мире кафедра промысловой геофизики (впоследствии кафедра геофизических исследований скважин, а в настоящее время кафедра геофизических информационных систем) быласозданав 1951 году по инициативе Владимира Николаевича Дахнова, ученого с мировым именем в области геофизических методов поисков и разведки месторождений нефти и газа, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора геолого-минералогических наук.

В 1951 г. кафедра занимала лишь две небольшие комнаты в старом здании института на Большой Калужской, 6 (ныне Ленинский проспект). Работали здесь три преподавателя, четыре учебно-вспомогательных работника, 17 научных сотрудников и шесть студентов, участвовавших в научных исследованиях кафедры. В этих комнатах размещались кабинет заведующего кафедрой, преподавательская, фотобудка, лаборатория физических свойств горных пород, склад геофизической аппаратуры. В комнате, где находилась фотобудка, был сделан второй этаж, на который вела узкая металлическая лестница. Там доцентом В. Н. Кобрановой, инженером Н. Д. Лепарской и лаборанткой М. Г. Латышоиой на единственной установке для измерения электрического сопротивления измерялся этот параметр на образцах керна. Так начиналась петрофизика, необходимость которой в те годы отрицалась почти всеми. Дополнительное помещение кафедры располагалось во дворе института, где стояла учебная буровая вышка. Там кафедра занимала комнату, в которой работали над кандидатскими диссертациями В. М. Добрынин и Б. Ю. Вендельштейн. В ней проходили занятия по общему курсу аппаратуры, интерпретации и другим дисциплинам. Здесь же стояла геофизическая станция и первые приборы, предназначенные для исследования скважин.

Позже, на втором этаже «вышки» кафедра делила помещение с химиками технологического факультета. Здесь Е. М. Мирошниченко измеряла на кернах рН образцов, Е. А. Нейман (1953) осваивал сеточный электроинтегратор и построил на нем первые палетки ПКМ-МНИ для интерпретации тонких пластов, Л. 3. Позин работал над высокоточным дифференциальным термометром для исследования скважин. Прямоугольная емкость, заполненная водой, служила моделью скважины, в ней проводили испытания и «эталонирование» геофизических приборов. Позже на «вышке» разместилась первая установка, предназначенная для исследования образцов керна при высоких давлениях.

Расширение территории кафедры началось в 1958 году, когда для проведения научно-исследовательских работ были выделены комнаты в здании бывшего общежития (Ленинский просп., 63). Кафедра расширяла область своей деятельности, свой штат, что приводило к необходимости аренды отдельных помещений в жилых домах, в частности в подвалах и полуподвалах.

В новое современное здание института (Ленинский просп., 65) первой въезжала в 1959 году научно-исследовательская группа, руководителем которой был Л. 3. Позин. Она занималась изучением коллекторов крупнейшего в то время Шебелинского месторождения газа на Украине, много лет впоследствии снабжавшего газом Москву, а также только что открытого крупного Коробковского газового месторождения в Волгоградской (тогда Сталинградской) области.

В 1961 году кафедра праздновала новоселье, получив 7 комнат первого этажа в нынешнем здании Университета, а в 1965 году, после очередного переезда, в распоряжение кафедры было выделено 14 комнат и аудиторий на четвертом и пятом этажах в правом крыле здания, а затем закреплена как специализированная и аудитория 523.

В 1981 году кафедра промысловой геофизики была переименована в кафедру геофизических исследований скважин (кафедра ГИС). Возглавил кафедру один из первых ее выпусников доктор геолого-минералогических наук, профессор В. М. Добрынин.

В связи с широким внедрением в производственный процесс вычислительной техники, созданием различных систем автоматизированной обработки геофизической информации, необходимостью осуществления геофизического мониторинга залежей нефти и газа прежнее название кафедры перестало соответствовать современному содержанию подготовки специалистов-геофизиков. Поэтому в 1991 году она стала называться кафедрой геофизических информационных систем, сохранив аббревиатуру ГИС.

Научно-педагогический коллектив кафедры на первых порах формировался из людей, работавших ранее на производстве, — В. Н.Дахнов, В. Н. Кобранова, В. Ф. Печерников, Д. И.Дьяконов, Н. Д. Лепарская, Е. А. Нейман и др. Пополнение коллектива шло из специалистов, окончивших институт по геофизической специальности, и аспирантов, обучающихся на кафедре.

Первыми преподавателями кафедры промысловой геофизики в 1951 году стали профессор В. Н. Дахнов, доцент Д. И. Дьяконов, ассистент М. Г. Латышова. В 1952 году на должность доцента была зачислена В. Н. Кобранова, в 1953 году старшим преподавателем — В. Ф. Печерников, в 1954 году преподавателем — Е. А. Нейман, ассистентом — В. В. Ларионов. В 1956—1957 годах ассистентами кафедры стали А. П. Лебедев и В. М. Добрынин, исполняющим обязанности доцента — Ю. А. Колодяжный.

В учебном процессе в этот период активное участие принимали инженер Н. Д. Лепарская, аспиранты Е. М. Мирошниченко и А. И.Холин.

Таким образом, к 1959 году количество штатных преподавателей достигло десяти, а к 1966 году — 15-летию со дня основания кафедры — девятнадцати. В последующие годы численный состав преподавателей кафедры варьировал от 19 до 23 и в настоящее время составляет 19 преподавателей.

Причиной резкого роста преподавательского состава с середины 60-х годов было введение дополнительных курсов, создание заочного факультета, формы вечернего образования, чтение геофизических дисциплин студентам других специальностей и факультетов института.

В эти годы на педагогическую работу были зачислены А. Н. Африкян, Б. И. Извеков, Н. Н. Кривко, Р. А. Резванов, В. Н. Широков, Н. В. Манчева.

В начале 60-х годов был создан Алжирский нефтяной центр и совместными усилиями кафедр промысловой геофизики и иностранных языков была начата специальная подготовка преподавателей для чтения профилирующих предметов на Французском языке. В разные годы в Алжирском нефтяном центре, начиная с 1965 года, преподавали В. Г. Виноградов (3 года), В. В. Поспелов (5 лет), А. В. Дахнов (5 лет), Л. П. Петров (3 года), В. В. Стрельченко (3 года).

В 1959 г. открылся заочный Лениногорский факультет, а в 1965 г. — Альметьевское заочное отделение, которыми руководили на местах доценты Б. А. Яковлев и Г. И. Бадалов, являвшиеся преподавателями кафедры промысловой геофизики.

В 70—90-е годы преподавателями кафедры стали также С. Л. Па-цсвич, М. Д. Шварцман, В. А. Серебряков, Т. Ф. Дьяконова, Г. М. Золоева, Т. Ф. Соколова, Е. Е. Алтухов, С. А. Ловля, Д. А. Кожевников.

В 90-х годах пришла будущая смена старшего поколения: А. Д. Сребродольский, Н. Л. Позина, В. Н. Черноглазое, А. В. Гантмахер, А. И. Ипатов, А. В. Городнов, М. И. Кременецкий.

Преподаватели кафедры читают курсы на трех факультетах для студентов пяти специальностей.

С 1975 года кафедра начинает проведение курсов, рассчитанных на перспективу переподготовки инженерных кадров по направлениям науки и техники, определяющим научно-технический прогресс. Решение об организации спецфакультета было принято в марте 1986 года. Большинство ведущих научных сотрудников, в том числе из профессорско-преподавательского состава, принимают активное участие в этой работе.

Значительное увеличение объемов геологоразведочных работ в 50—60-х годах, открытие крупных месторождений в Западной Сибири, Казахстане, Узбекистане потребовало более надежного обоснования решений таких важнейших направлений, как подсчет запасов нефти и газа, контроль за разработкой месторождений, создание подземных газохранилищ и др. Это способствовало развитию теории геофизических методов, созданию новых научных дисциплин в изучении разрезов скважин, в частности петрофизики как основы надежного обоснования достоверности интерпретации данных ГИС. Этот же период знаменуется началом широкого использования ЭВМ для обработки геофизической информации. Все это повлекло за собой резкое увеличение объемов научно-исследовательских работ в геофизической науке и, в частности на кафедре промысловой геофизики.

С момента образования кафедры и до настоящего времени ведущая роль в научных исследованиях принадлежит профессорско-преподавательскому составу. Во все годы к этим работам активно привлекались аспиранты и студенты специальности.

Большая заслуга в развитии научных направлений кафедры принадлежит работникам научно-исследовательской части, к которым н первую очередь следует отнести Л. 3. Позина, Е. М. Мирошниченко, Н. Д. Лепарскую, Н. В. Фарманову, Э. М. Галимова, Н В. Цареву, В. А. Костерину, М. А. Белякова, Б. И. Куликова, Н. В. Парфененко, Н. И. Маринкину, М. И. Кременецкого, Н. Н. Марьенко, В. С. Прохорова, В. Н.Филатова, А. И. Бессуднова, Р. А. Бочко, О. А. Кеммериха, В. Е. Чемоданова, Л. В. Ефремову и др.

За первое десятилетие существования кафедры была четко определена основная тематика научно-исследовательских работ на многие годы. Было сформировано дружное работоспособное ядро научных сотрудников и преподавателей, задан стиль работы кафедры, которому она никогда не изменяла. В эти годы были сформированы традиции, сохранившиеся до сих пор. На кафедре была создана атмосфера требовательности, взаимоуважения и человеческой дружбы.

В настоящее время кафедра известна геолого-геофизическому сообществу в десятках стран мира. За годы своего существования она выпустила более 2000 горных инженеров-геофизиков. Многие из них возглавили учебные геофизические кафедры вузов, научно-исследовательские и производственные организации в России, странах СНГ и дальнего зарубежья, являются прекрасными специалистами, патриотами своего дела и просто замечательными людьми.