油藏描述實踐教學(xué)中的創(chuàng)造性思維

楊少春 劉太勛

摘? ? 要：油藏描述是油氣地質(zhì)研究的一個重要領(lǐng)域，是該領(lǐng)域大學(xué)生和研究生的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容。油藏描述無不滲透創(chuàng)造性思維。文章以油藏描述實踐教學(xué)為例論述創(chuàng)造性思維形式與油藏描述的關(guān)系及其在油藏描述中所起的重要作用，指出油藏描述滲透形象思維、直覺思維、形式邏輯思維和辯證邏輯思維等方式，掌握辯證的邏輯思維不僅有助于培養(yǎng)具有復(fù)合型知識結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力的石油勘探開發(fā)高級人才，而且能夠促進油藏描述理論和技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油藏描述;創(chuàng)造性思維;辯證邏輯思維;實踐

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2018）12-0005-03

創(chuàng)造性思維是大學(xué)生和研究生培養(yǎng)過程中的重點與難點，也是地學(xué)思維中一個很有意義的議題[1-3]。所謂創(chuàng)造性思維，指的是綜合地、靈活地運用現(xiàn)有的各種知識，以新穎、獨特的方式，有效地探求新知，解決問題的思維及其過程[4]。油藏描述是油氣地質(zhì)研究的一個重要領(lǐng)域，其課程實踐教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠綜合應(yīng)用地質(zhì)、地震、測井、油藏工程和計算機等多學(xué)科知識，對油氣藏進行綜合研究及評價，有助于培養(yǎng)具有復(fù)合型知識結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力的石油勘探和開發(fā)高級人才。油藏描述無不滲透創(chuàng)造性思維，其實踐教學(xué)滲透形象思維、直覺思維、形式邏輯思維和辯證邏輯思維等方式。本文從實踐教學(xué)出發(fā)論述油藏描述與創(chuàng)造性思維。

一、油藏描述形象思維的實踐教學(xué)

油藏描述是以傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)理論為指導(dǎo)，綜合運用地質(zhì)、測井、地震、油藏工程等多種信息，充分利用包括計算機在內(nèi)的多種手段，對油藏進行定性、定量的描述和評價，闡明油氣富集區(qū)塊。其最大特點是綜合性強、定量化程度高。油藏中的儲層是油藏描述的對象之一，砂巖、礫巖、石灰?guī)r、白云巖、火山巖、變質(zhì)巖、頁巖等類型均可成為儲層。要準(zhǔn)確描述油藏，首先要描述清楚儲層的形態(tài)、分布、延伸、厚度以及各種物性參數(shù)等。由于儲層深埋地下，單靠巖心是難以全面識別的。因此，在油藏描述實踐教學(xué)過程中，必須通過想象、聯(lián)想和形象組合構(gòu)造儲層模式，加以推測。具體的實踐教學(xué)做法是：通過觀察鉆井取心巖石認(rèn)識儲層，描述單井縱向上的儲層特征;通過野外地質(zhì)視頻和現(xiàn)代沉積儲層的觀察視頻教學(xué)再現(xiàn)儲層特征;測井解釋和三維地震解釋及反演再現(xiàn)儲層的三維空間展布。通過這些想象、聯(lián)想、形象等實踐教學(xué)，使學(xué)生掌握儲層形似透鏡狀、丘狀、土豆?fàn)畹刃螒B(tài)，掌握儲層形似條帶狀、層狀、塊狀、片狀等展布及特征規(guī)律。這些形態(tài)實質(zhì)是思維中的具體，稱之為形象[5]。它可以通過一定的方法，比如通過鉆井加以識別驗證。按照哲學(xué)的觀點，這樣一個過程稱為形象思維[6-7]。學(xué)生可通過這些實踐教學(xué)活動形象地掌握地下地質(zhì)體的具體形態(tài)，揭示油藏中儲層、構(gòu)造、沉積等本質(zhì)規(guī)律。對于油藏描述來說，這是一種重要的思維創(chuàng)造方式。

地下油藏屬于目不能及的地質(zhì)體，其形態(tài)、形象及其相互關(guān)系在勘探初期是通過設(shè)想來實現(xiàn)的。在油藏描述的實踐教學(xué)中，根據(jù)取心井的巖石或測井資料，學(xué)生可以設(shè)想油藏的形態(tài)、儲層形態(tài)、構(gòu)造的形態(tài)、流體的流動等，比如油藏的形態(tài)為背斜、塊狀、層狀、巖性上傾尖滅、披覆狀等，油藏中的流體形似竄流、紊流、指進等[8]。油藏描述中的許多模式得益于形象聯(lián)想。在實踐教學(xué)過程中，要讓學(xué)生掌握形象組合的方式、方法，比如油藏的構(gòu)成要有良好的生儲蓋組合，其中儲層就像一個大的油氣集裝箱，其形成是漫長的沉積、成巖作用的結(jié)果，垂向上、平面上、空間上具有復(fù)雜的組合形式，可以理解為形象組合;又如斷層的作用可以分割儲層、分割斷層、分割油藏，使儲層缺失、重復(fù)、錯動，可使油藏呈現(xiàn)出斷塊、圈閉。對于這種現(xiàn)象，在實踐教學(xué)過程中采用形象組合方式，把相關(guān)的構(gòu)造、沉積、儲層等形象按照特定的方式綜合分析，從而實現(xiàn)對油藏內(nèi)在聯(lián)系的揭示。由此可見，形象思維是油藏描述的基礎(chǔ)，它以概象的形式認(rèn)識地下油藏地質(zhì)特征[9]。地層劃分與對比是油藏描述的基礎(chǔ)工作，也是重要的工作之一，其概象的形式就是沉積相的形態(tài)。在實踐教學(xué)過程中，主要通過巖心錄井、巖屑錄井資料和測井資料進行砂層組及小層的劃分，在劃分的過程中體現(xiàn)出沉積相的概象，也即沉積相控約束砂層組及小層劃分，體現(xiàn)在認(rèn)識河控三角洲、辮狀河三角洲、曲流河、辮狀河、灘壩等沉積概象和鮑馬序列、遞變層序、河流二元結(jié)構(gòu)、韻律層序等砂層組及小層細(xì)分概象當(dāng)中。所有這些，都是形象思維的體現(xiàn)[10]。

二、油藏描述直覺思維的實踐教學(xué)

直覺思維是感性和理性、具體和抽象的辯證統(tǒng)一，是認(rèn)識過程的飛躍和漸進的中斷;是在實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上由于思維高度緊張而形成的對思維客體的一種迅速、直接的綜合判斷[11]。油藏描述中，儲層參數(shù)分布預(yù)測是核心內(nèi)容之一。有了井點參數(shù)數(shù)據(jù)，如何實現(xiàn)某區(qū)塊的平面及空間預(yù)測，這是一個極為困難的問題。如何開發(fā)一種方法解決這一難題成了地質(zhì)研究人員攻關(guān)的課題。在油藏描述實踐教學(xué)過程中，一是讓學(xué)生了解產(chǎn)生這一問題的原因，即油藏描述產(chǎn)生的初期，研究人員大多是采用人工勾繪來實現(xiàn)參數(shù)預(yù)測，但結(jié)果誤差較大;二是講解如何實現(xiàn)這一預(yù)測的方法及實踐。法國學(xué)者A.G.Journel通過對近大陸海底長期的研究與實踐，提出了用趨勢面分析和樣條函數(shù)方法擬合海底地形的漂移曲面，但未能解決求解非平穩(wěn)區(qū)域化變量變差函數(shù)的難題，而法國學(xué)者G.Matheron改進了方法，突出了變差函數(shù)的真實特征[12]。從這一研究過程看出，主體通過常規(guī)思維和邏輯方法對事物內(nèi)在聯(lián)系的百千種可能的方式進行艱苦的比較、篩選、排除，把顯意識和潛意識的活動限制在一些狹窄的區(qū)域內(nèi);一旦某些現(xiàn)象或內(nèi)心圖畫閃現(xiàn)，便能實現(xiàn)某種突然性的溝通[13]，這是直覺思維的典型例子。學(xué)生通過這個實例認(rèn)識到攻關(guān)難題的艱辛和信心。正是G.Matheron的努力導(dǎo)致了后期泛克立格方法的創(chuàng)建，并成功地用于解決油藏描述中儲層參數(shù)的分布預(yù)測，地質(zhì)人員可以在井點數(shù)據(jù)較少的條件下實現(xiàn)定量描述儲層參數(shù)的分布特征。在實踐教學(xué)過程中，正是講授這一地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)方法，并讓學(xué)生結(jié)合計算機及軟件系統(tǒng)，實踐井點間插值，使學(xué)生掌握了這一方法，學(xué)會了直覺思維，并認(rèn)識到直覺思維會導(dǎo)致油藏描述技術(shù)的創(chuàng)新。

直覺思維屬于非邏輯思維，但又必須以邏輯思維為基礎(chǔ)，其實質(zhì)是邏輯思維與非邏輯思維結(jié)合的產(chǎn)物[14]。因此，創(chuàng)造性的直覺便能實現(xiàn)創(chuàng)新。在油藏描述的實踐教學(xué)中，既要教授手工作圖的方法，又要教授地質(zhì)數(shù)據(jù)數(shù)字化方法。學(xué)生既要認(rèn)識到常用的手工方法精細(xì)程度較低，又要理解和明白地質(zhì)數(shù)據(jù)化的先進性。學(xué)生首先要仔細(xì)觀察計算機中數(shù)據(jù)的存儲和運行關(guān)系，然后進行大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)實踐，將油藏描述中小層的細(xì)分、沉積微相研究、流動單元的劃分計算機化，并將層序地層學(xué)觀點用于小層細(xì)分，解決油藏開發(fā)后期儲層分層開采難題。這實質(zhì)上是油藏描述技術(shù)的整體飛躍，學(xué)生通過實踐學(xué)習(xí)，既掌握了油藏描述的基本技能，又掌握了先進的地質(zhì)工作數(shù)字化技術(shù)。由此可見，油藏描述實踐教學(xué)體現(xiàn)了直覺思維的作用。

三、油藏描述形式邏輯思維的實踐教學(xué)

形式邏輯思維是邏輯思維中的一種形態(tài)，它在創(chuàng)造性思維中具有基礎(chǔ)性作用，而且它本身就可以直接產(chǎn)生創(chuàng)造性的成果[15-16]。形式邏輯思維主要包括演繹推理、歸納推理和類比推理等三種形式。每一種形式在油藏描述過程中都發(fā)揮著重要作用。

油藏描述演繹推理的實踐教學(xué)主要體現(xiàn)在勘探階段的儲層和油氣的預(yù)測方面，早期主要通過形象抽象認(rèn)識來進行，但要通過各種證據(jù)來證實。油藏描述中的地震方法就是以地球物理勘探理論為指導(dǎo)，利用先進的數(shù)學(xué)方法對未知儲層和油氣進行預(yù)測與解釋，儲層和油氣在地震信息上有明顯的響應(yīng)特征這是演繹推理的過程。學(xué)生正是通過這一演繹訓(xùn)練掌握這一技術(shù)。

油藏描述歸納推理的實踐教學(xué)主要體現(xiàn)在油藏評價階段鉆井部署，讓學(xué)生掌握，在勘探區(qū)已知少數(shù)井的情況下開展油藏描述可進入未知井區(qū)鉆井，實際是一種歸納推理。歸納推理的過程實質(zhì)上是已探明油區(qū)內(nèi)部的未知油藏的發(fā)現(xiàn)。讓學(xué)生明白從儲層不含油到儲層含油，從非油藏到油藏，從干井到油井都可看作歸納推理。

油藏描述類比推理的實踐教學(xué)主要體現(xiàn)油藏地質(zhì)模型的建立，這種模型的建立本身是基于已知油藏的地層特征、構(gòu)造特征、沉積特征、儲層特征、流體特征以及油藏特征的詳細(xì)研究而建立的。在訓(xùn)練學(xué)生進行未知油藏的描述過程中，學(xué)生掌握這種模型可用于未知區(qū)油藏特征的詳細(xì)比較，從而獲得關(guān)于未知油藏的認(rèn)識和預(yù)測。此外，要讓學(xué)生理解，油藏描述生長點是學(xué)科交叉，多種理論的應(yīng)用常引起類比研究，比如地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)與統(tǒng)計學(xué)的比較，鉆井巖石儲層與地震反演儲層的比較，巖性劃分與層序地層學(xué)劃分的比較，測井相與沉積相的比較，成藏期構(gòu)造應(yīng)力場與現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場的比較，等等。這些類比可以認(rèn)為是一種創(chuàng)造性思維方式。

四、油藏描述辯證邏輯思維的實踐教學(xué)

創(chuàng)造性思維的核心是辯證邏輯思維，它是地質(zhì)學(xué)理論創(chuàng)新和觀念更新的重要形式[17]。辯證邏輯思維是在同一中把握對立或?qū)α⒅邪盐胀籟18]。油藏系統(tǒng)十分復(fù)

雜，具有很強的不確定性。因此，油藏描述過程中強調(diào)對復(fù)雜系統(tǒng)的綜合和確定與非確定論并存的辯證思維。

在油藏描述的實踐教學(xué)過程中突出油藏系統(tǒng)的不確定性：一是表征儲層性質(zhì)參數(shù)的不確定性，包括儲層形態(tài)、分布、厚度、物性等;二是表征滲流特征參數(shù)的不確定性，包括油氣產(chǎn)量、含水量、剩余油、剩余儲量等。油藏描述研究認(rèn)為，描述儲層性質(zhì)參數(shù)的不確定性屬于“模糊型不確定性”[19]，因此，常引進并強調(diào)概率論、模糊數(shù)學(xué)、分形幾何、混沌、時間序列等理論和方法的應(yīng)用，可見，油藏描述研究離不開辯證思維。

儲層三維地質(zhì)模型建立是油藏描述的重要內(nèi)容之一，其可靠性本身具有不確定性[20]。為了能夠提高所建模型的精度，一些數(shù)學(xué)方法不斷引入油藏描述領(lǐng)域，因此在實踐教學(xué)中要讓學(xué)生掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)方法，例如，需要掌握儲層隨機建模方法，像序貫指示模擬、退火模擬、高斯模擬等方法。這些依據(jù)不同目的、不同應(yīng)用條件所產(chǎn)生的隨機模擬方法實質(zhì)上是基于地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的克立格方法，確實在一定程度上提高了模型的精度。但是，油藏描述要求儲層三維地質(zhì)模型研究的重點首先是解決儲層參數(shù)的空間分布形態(tài)，其次才是儲層內(nèi)部的物性參數(shù)分布問題。因此，在油藏描述實踐教學(xué)中，應(yīng)該認(rèn)識到限于沉積環(huán)境、沉積條件和沉積類型的不確定性，應(yīng)用露頭觀察成果作為儲層表征的類比資料仍然存在很大的缺陷。至于物性參數(shù)分布的研究，盡管采用了地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的克立格插值方法，但結(jié)果仍然是統(tǒng)計性的，與實際并不完全一致，甚至差別很大，最終只能在經(jīng)驗的控制下給出儲層三維地質(zhì)模型。這就是確定性與不確定性本質(zhì)的聯(lián)系。學(xué)生通過實踐教學(xué)認(rèn)識到，對于確定性描述，既要看到發(fā)展的一面，又要看到不足的一面，辯證地思考問題才符合馬克思主義哲學(xué)[21]。通過實踐認(rèn)識到，只要采用的方法哪怕是使模型精度有一點提高，也算是一種創(chuàng)新[22]。正是得益于辯證的邏輯思維，油藏描述的理論與技術(shù)才得以迅速發(fā)展。學(xué)科交叉，學(xué)生的復(fù)合知識結(jié)構(gòu)培養(yǎng)才是永恒的主題，辯證的思維[23]。

五、結(jié)論

1.創(chuàng)造性思維是創(chuàng)新能力的先導(dǎo)，油藏描述無不滲透創(chuàng)新性思維，發(fā)展油藏描述需要創(chuàng)造性思維。

2.油藏描述的實踐教學(xué)滲透形象思維、直覺思

維、形式邏輯思維和辯證邏輯思維等方式。

3.通過油藏描述實踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生想象、思維、創(chuàng)新的意識;掌握辯證的邏輯思維能夠促進油藏描述理論和技術(shù)的發(fā)展。

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