“油藏工程”課程教學思考

袁迎中，戚志林，嚴文德，李繼強，雷登生

油藏工程是石油工程專業(yè)的一門主要專業(yè)課，它是研究油氣藏動態(tài)特征及規(guī)律和油氣田開發(fā)方法及決策的工程學科，以油氣藏（田）為研究對象，以地球物理、油藏地質、油層物理、滲流力學等學科為理論基礎，以數(shù)學、計算機科學、經(jīng)濟學等學科為研究工具，以高效開發(fā)油氣資源為目的的一門綜合性學科[1-2]。該課程與生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密，理論中有實踐，實踐中有理論，這要求初學者具有一定的高等數(shù)學、石油地質與工程方面的基礎知識。在實際教學中，部分學生因高等數(shù)學知識薄弱、油氣藏基礎知識欠缺，導致教師難教、學生難懂的現(xiàn)象較為普遍。因此，進行油藏工程課程教學方法改革，提高油藏工程教學效果和質量，對于我校石油工程專業(yè)整體教學狀況的改善具有十分重要的意義。

一、“油藏工程”課程特點

（一）研究對象不可見

油藏是一個深埋地下而無法進行直接觀察和描述的地質實體，是根據(jù)各種間接資料所描繪出來的概念模型。為了正確評價和合理開發(fā)油氣藏，從油氣藏的發(fā)現(xiàn)到開發(fā)結束而廢棄的整個過程中，需對其開發(fā)地質特征進行全面描述。

（二）技術高度綜合

油藏工程綜合應用地球物理、油藏地質、油層物理、滲流理論和采油工程等方面的成果以及所提供的信息資料，對油藏開發(fā)方案進行設計和評價，以及應用有效的開采機理、驅替理論和工程方法來預測和分析油藏未來的開發(fā)動態(tài)，并根據(jù)這種預測結果提出相應的技術措施，以便獲得最大的經(jīng)濟采收率。

（三）方法性很強

幾十年來，油藏工程理論和方法得到了迅速的發(fā)展，涉及儲層流體物性、儲層巖石物性和油藏評價的各種方法，以及物質平衡、試井分析、礦場經(jīng)驗統(tǒng)計（水驅曲線、產(chǎn)量遞減）、動態(tài)監(jiān)測等各種方法。隨著現(xiàn)代先進技術的發(fā)展和應用，油藏工程方法仍在不斷的發(fā)展。

（四）不同時期的內(nèi)容側重點不同

在油田開發(fā)前的準備階段，油藏工程主要為油藏描述和開發(fā)方案設計做準備；在油田全面開采階段，油藏工程主要為開發(fā)方案的實施、監(jiān)測和調整服務；在油田開發(fā)后期，油藏工程主要為各種提高采收率方法與措施的實施及效果評價服務。

根據(jù)油藏工程課程的特點，采用原有的教學方法已經(jīng)不能適應教學的需求，急需加強教學方法的改進，提高教學效果。

二、“油藏工程”教學中存在的困難

（一）學科的綜合性增大了教學難度

油藏工程與多個學科有著密切的關系。首先，油藏工程需研究儲層巖石的孔隙度、滲透率、流體飽和度、流體相態(tài)特征、流體滲流特征及規(guī)律，因此油層物理學和滲流力學是油藏工程的重要理論基礎。其次，為了研究儲層特性和油、氣、水井的生產(chǎn)能力，試井分析已經(jīng)成為油藏工程研究中的一種必不可少的手段和技術。再次，油藏工程的研究方法離不開數(shù)學，而單純的數(shù)學解析方法不能完全解決油藏滲流特征和動態(tài)變化規(guī)律的問題，隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)值方法被引入油藏工程領域，因此油藏數(shù)值模擬技術是油藏工程研究的有力工具。此外，油藏工程需要研究各種驅油機理、驅油過程、驅油劑及各種物理化學現(xiàn)象，因此熱力學、化學、提高采收率等理論也滲透到油藏工程領域中；油藏工程研究需要基于大量的鉆采及測試資料分析，因此油藏工程又需與鉆井工程、采油工程、地面工程緊密結合。學科的綜合性給油藏工程的教學帶來很大的困難。

（二）學生缺乏油藏工程整體觀念

學生的知識基礎和結構不同，有的數(shù)學功底較好，有的物理功底較好，有的具有較好的計算能力，有的具有宏觀的統(tǒng)籌規(guī)劃能力。在學習過程中，有的學生在自己擅長的局部細節(jié)方面學習較好，缺乏對油藏工程的宏觀和整體把握。在應用油藏工程解決問題時，可能對實際的油藏感到無從下手，甚至無法完成部分工作。從各大油田研究院的科研工作來看，年輕一代油藏工作者普遍沒有老一代油藏工作者的油藏整體觀念強。年輕油藏工作者普遍的計算機能力較強，各種軟件易學易會，如在數(shù)值模擬工作中，在短期內(nèi)就會計算出大量的開發(fā)方案的指標，由于缺乏實際經(jīng)驗和對油藏的整體認識，他們并不能判斷自己的工作是否正確，有可能計算出一堆無用的東西，還需接受老一輩油藏專家的指導。

（三）地質和油藏的脫節(jié)

由于專業(yè)設置的原因，石油工程專業(yè)學生的地質知識普遍較少。他們在學習油藏工程時，往往還不完全具備地質的概念模型，對油藏構造特征、儲層特征、油層特征缺乏認識。教師在講課過程中，只能對相關地質知識進行簡單概述，不可能進行系統(tǒng)的講解，這需要學生針對自己地質知識的薄弱環(huán)節(jié)進行自學。

（四）理論和實踐的脫節(jié)

學生平時所學知識都是分門別類和抽象的，油藏工程這門課程的學習需要把這些知識綜合起來。實際上，油藏工程理論的學習與實際應用還相差甚遠，即使學好了油藏工程理論，要將其應用于生產(chǎn)實踐，學生需要一個理論聯(lián)系實際和鍛煉工程能力的學習環(huán)節(jié)，因此需要和油藏工程課程設計緊密結合，這樣才能培養(yǎng)學生的工程意識，使學生得到油藏工程師最基本的訓練。

三、提高“油藏工程”教學效果的方法建議

課堂教學是針對全體同學進行基礎訓練的重要組織形式，既有教學目標、教學計劃、課時等措施的保障，又有教師的指導，可以保證絕大多數(shù)學生達到教學基本要求。要培養(yǎng)高素質油藏工程人才適應油田開發(fā)的需要，必須促進教學工作者積極吸收新知識，大膽嘗試新的教學形式，綜合多種教學手段，提高教學效果[3-4]。

（一）綜合多種教學手段

油藏工程教學內(nèi)容多而課時較少，使用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板+講述”的教學模式已不能適應油藏工程課堂教學的需要。通過教學設計，合理選擇和運用電子視聽設備和多媒體網(wǎng)絡技術等現(xiàn)代教學手段，并與傳統(tǒng)教學手段有機組合，共同參與教學全過程，可以極大地提高油藏工程教學效果。

在教材的選用方面，應根據(jù)不同類型學生的知識結構，選用合適的教材?！队筒毓こ獭方滩谋姸?，如秦同洛《實用油藏工程方法》、郎兆新《油藏工程基礎》、劉德華《油藏工程基礎》等。各種教材特點不同，教師及學生的喜歡程度不同。從教材內(nèi)容看，較多知識都是幾十年前的理論，新理論較少，大幅度滯后于工程實踐的前進步伐；即使同一個概念，在不同的教材上也有不同的表述方法，這給學生帶來了極大的困惑。針對我?！捌毡尽?、“專升本”、“應本”和“成教本科”四種類型的學生，有針對性地編寫教學大綱和選用教材，在打牢基礎知識的同時，使一部分學生能夠學習更深層次的知識。

在多媒體課件制作方面，應遵循油藏工程的教學規(guī)律，體現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標，提高課件質量。首先，課件應具有直觀性，能突破視覺的限制，多角度地觀察對象，圖文聲像并茂，調動學生的情緒、注意力和興趣，加強學生對概念的理解和方法的掌握。如通過油藏的三維圖像顯示，可使學生建立具體的油藏概念，使他們認識到油藏不是一個抽象的存在，而是具有構造和屬性特征的客觀實體。其次，課件應具有交互性，使學生有更多的參與，學習更為主動，有利于學生形成新的認知結構。再次，課件應具有針對性，使對不同層次學生的教學成為可能。此外，多媒體課件應具有大信息量、大容量性，適時更新教學內(nèi)容，提高教學效果。在多媒體課件制作過程中，還應加強集體備課，發(fā)揮每一位教師的智慧，提高油藏工程的整體教學水平。

（二）重視啟發(fā)式教學

啟發(fā)式教學要求根據(jù)油藏工程的教學任務和學習的客觀規(guī)律，從學生的實際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學生的思維為核心，調動學生的學習主動性和積極性，促使他們生動活潑地學習油藏工程的知識。（1）基礎知識如油田勘探開發(fā)程序、油藏評價、開發(fā)層系劃分與組合、井網(wǎng)與注水方式、油田開發(fā)方案報告編寫、復雜油田開發(fā)、油田開發(fā)調整等的教學應使學生掌握油藏工程的基本概念、基礎理論和基本方法，學會用油藏工程的理論解決油田開發(fā)過程中的實際問題；（2）應用知識如非混相驅替及注水開發(fā)指標計算、試井分析方法、油藏動態(tài)分析方法等的教學應使學生具備一定的分析計算與實際應用的能力；（3）研究性知識的教學可使學有余力的學生在教師指導下，確定油藏工程的某個專題進行研究，如示蹤劑、水平井理論等，使學生在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題。

學好油藏工程離不開對每個知識點和概念的理解和掌握，在每個知識點的教學過程中，通過學習動機的啟發(fā)、循序漸進式啟發(fā)、問題思考式啟發(fā)、觸類旁通式啟發(fā)、故意出錯式啟發(fā)、類比推演式啟發(fā)、案例分析式啟發(fā)，可以激發(fā)學生聽課的熱情，幫助學生理解和掌握有關知識點，提高油藏工程課的教學效果[5]。

（三）加強案例教學

在案例教學中，以不同類型的油氣藏作為案例，對其油藏構造特征、儲層特征、油層特征、流體性質、滲流特征、溫壓系統(tǒng)等進行分析描述，計算油藏儲量及可采儲量；根據(jù)試油、試采資料，分析評價油井產(chǎn)能。在基礎資料分析講解的基礎上，論證其開發(fā)方式、開發(fā)層系、井網(wǎng)及井距及開發(fā)速度，確定多套可行的開發(fā)方案，并用油藏工程方法或數(shù)值模擬方法預測各方案開發(fā)指標并計算相應的經(jīng)濟指標，對擬定的各方案進行綜合評價，提出推薦方案。

案例教學應綜合考慮我校石油工程專業(yè)學科特色，選擇具有典型代表性的實際油氣藏，符合石油天然氣相關行業(yè)標準，達到以下要求：（1）案例的真實性：即使用的案例是在實際油氣藏的靜動態(tài)資料基礎上建立起來的，所使用的資料真實、可靠；（2）案例的典型性：即使用的案例可解決一個或幾個油藏工程中的典型問題，可概括和輻射許多理論知識，包括學生在實踐中可能會遇到的問題，使學生不僅掌握有關的原理和方法，而且也為他們將這些理論和方法運用于實踐奠定一定的基礎；（3）案例的啟發(fā)性：即教學中所選擇的每一案例都應能夠引人深思，啟迪思路，進而深化理解油藏工程設計原理、方法與用途，培養(yǎng)學生解決問題的能力；（4）案例的綜合性：所使用的案例應該涉及相關領域的知識，使學生可全方位了解、學習相關領域的知識，拓寬知識面。

結合學生的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課所學習的理論知識，以及實驗室所獲得的各種認識，通過系統(tǒng)的案例教學，加強學生對油藏工程的宏觀和整體的把握，使學生整體上能夠靈活運用所學知識，全面掌握油田投入長期和正式生產(chǎn)的總體部署和設計，實現(xiàn)知識內(nèi)容的傳授、知識技能的綜合應用，鍛煉學生的工程實踐能力，培養(yǎng)工程師意識，得到油藏工程師基本的訓練。

總之，油藏工程是典型的基礎理論與工程實踐相結合的一門課程。隨著油藏工程的不斷發(fā)展，新的理論將不斷涌現(xiàn)，新的教學方法和理念也將不斷地改進和提高。通過本課程的教學，使學生掌握油藏工程的基本理論和方法，為將來從事油藏工程設計、油藏動態(tài)分析、油田開發(fā)方案編制等奠定基礎。

[1]姜漢橋，姚軍，姜瑞忠.油藏工程原理與方法[M].東營：石油大學出版社，2000.

[2]李傳亮.油藏工程原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005.

[3]戚志林，黃小亮，雷登生.“油藏數(shù)值模擬”課程教學探討[J].中國地質教育，2011（2）.

[4]雷登生，戚志林，李澗松等.《油氣層滲流力學》課程教學改革思考[J].重慶科技學院學報：社會科學版，2011（12）.

[5]馮其紅.油藏工程教學中啟發(fā)式教學方法的探索與實踐[J].中國石油大學勝利學院學報，2007（6）.