油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫建設(shè)及應(yīng)用

楊滿平

摘要：為了加強(qiáng)石油與天然氣工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位課“高等油藏工程”課程教學(xué)中工程實(shí)踐的內(nèi)容，提出了油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫的建設(shè)思路，詳細(xì)介紹了案例庫的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容，并在課程教學(xué)過程中進(jìn)行實(shí)施和效果評(píng)價(jià)。通過案例庫建設(shè)，可以增加課堂實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)教學(xué)效果，提高研究生專業(yè)實(shí)踐能力，為成為一名高素質(zhì)的油藏工程師打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：油藏；動(dòng)態(tài)分析；案例庫；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）33-0115-03

一、引言

案例教學(xué)又稱為實(shí)例教學(xué)或個(gè)案教學(xué)，是指將案例作為教材的一種形式，讓受教育者通過閱讀、思考和分析以及相互間進(jìn)行討論和爭辯的一種教學(xué)過程。案例教學(xué)法自1910年在美國哈佛大學(xué)法學(xué)院正式引入課堂教學(xué)以來，日益受到高等教育界的重視和歡迎[1]。上世紀(jì)80年代開始，案例教學(xué)開始全面引入我國，主要用于法學(xué)、管理學(xué)等人文社會(huì)科學(xué)[2]。我國工科類院校近幾年也開始重視案例教學(xué)在工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[3，4]。

2009年以來，教育部決定對(duì)大部分專業(yè)學(xué)碩士開始試行全日制培養(yǎng)，并且推行將碩士研究生教育以培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才為主向以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的政策轉(zhuǎn)變，并計(jì)劃在2015年后，將專業(yè)學(xué)位碩士和學(xué)術(shù)型碩士的數(shù)量控制在1∶1的比例[5，6]。因此隨著專業(yè)學(xué)位碩士研究生數(shù)量的逐漸增加，如何提高培養(yǎng)質(zhì)量也日益受到重視，其中的一個(gè)重點(diǎn)就是如何加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)[7]。目前專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)方案中普遍要求必須參與一定量的實(shí)踐工作，同時(shí)在教學(xué)上也要求采取更多實(shí)踐教學(xué)的方式。通過案例庫建設(shè)并實(shí)施案例教學(xué)，可以有效加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位碩士研究生的實(shí)踐能力培養(yǎng)。

油藏動(dòng)態(tài)分析是石油與天然氣工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位課《高等油藏工程》課程的一部分重要內(nèi)容，掌握油藏動(dòng)態(tài)分析方法，是一個(gè)合格油藏工程師所必須具備的一種素質(zhì)和能力。該內(nèi)容傳統(tǒng)的授課方式以講授為主，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握不夠牢固，學(xué)以致用的水平也不高。通過油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫的建設(shè)和應(yīng)用，學(xué)生可以利用某一油藏的實(shí)際數(shù)據(jù)，結(jié)合課堂教學(xué)講解的油藏動(dòng)態(tài)分析方法，對(duì)油藏開發(fā)特征和開發(fā)效果進(jìn)行詳細(xì)分析，分析油藏開發(fā)過程中存在問題，找出這些問題的原因及影響因素，并尋求合理的對(duì)策，有利于學(xué)生能夠形成分析問題和解決問題的綜合能力。

二、案例庫建設(shè)流程及思路

油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既要保證案例庫建設(shè)所需材料的齊全，又要保證案例庫能夠滿足案例教學(xué)的需要。因此案例庫建設(shè)流程應(yīng)分為四個(gè)階段。

1.總體規(guī)劃階段。需要根據(jù)課程教學(xué)和實(shí)踐制定油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫建設(shè)的總體規(guī)劃。其內(nèi)容包括案例庫建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)、要求和內(nèi)容，參與建設(shè)團(tuán)隊(duì)的分工與職責(zé)，建設(shè)經(jīng)費(fèi)預(yù)算，建設(shè)進(jìn)度安排等。在總體規(guī)劃下首先要擬定案例庫編寫提綱，根據(jù)專業(yè)要求確定課程案例庫的題量、難度、格式和類型。

2.資料收集階段?；A(chǔ)資料收集是編寫案例的基礎(chǔ)性、前提性工作。高質(zhì)量的案例需要有充足、翔實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫包含了某一油藏的大量動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)，并且涉及到油田的各個(gè)管理部門，考慮到數(shù)據(jù)資料的重要性和安全性，需要進(jìn)行多方面的協(xié)調(diào)，因此要花費(fèi)很長的時(shí)間和精力進(jìn)行資料收集。

3.案例撰寫階段。在收集素材的階段已經(jīng)掌握了豐富的資料，對(duì)于這些資料需要進(jìn)行深入分析，去偽存真、去粗取精，使其達(dá)到案例編寫的需要。利用這些素材撰寫案例初稿，這些初稿需要按照標(biāo)準(zhǔn)格式撰寫，包括案例背景、分析目的、課程要求、報(bào)告格式等。案例初稿完成之后，應(yīng)該首先由案例編寫者自己進(jìn)行修改，然后再交由案例庫建設(shè)團(tuán)隊(duì)評(píng)閱。在聽取他人的意見并對(duì)案例進(jìn)行修改后，最后將案例交給團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人審閱，并進(jìn)一步完善。

4.補(bǔ)充完善階段。一個(gè)案例正式入選案例庫前應(yīng)該有一個(gè)試用過程，即將案例用于正式的案例教學(xué)，使之接受實(shí)踐檢驗(yàn)，然后由案例編寫者根據(jù)教學(xué)過程中教師和學(xué)生的反饋總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，不斷改進(jìn)提高，同時(shí)據(jù)此調(diào)整修正案例庫。

三、案例庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及分析內(nèi)容

1.案例庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。為了保證教學(xué)和實(shí)踐效果，油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫必須滿足以下基本要求，即目標(biāo)案例為國內(nèi)某一正在開發(fā)中的真實(shí)油藏；該油藏動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)齊全，且所有數(shù)據(jù)都為真實(shí)數(shù)據(jù)；開發(fā)油水井總井?dāng)?shù)達(dá)到30口井以上；油藏開發(fā)年限已經(jīng)達(dá)到5年以上，確保具有充分的生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料能夠用于生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析；油藏開發(fā)類型為水驅(qū)開發(fā)。

2.案例庫建設(shè)要求。⑴真實(shí)性。案例庫的真實(shí)性首先要確保案例來源的真實(shí)性，即案例取材于某一油田正在實(shí)際開發(fā)的油藏，不是假設(shè)或創(chuàng)造出來的，并且要說明油藏地理位置、油藏基本特征、開發(fā)時(shí)間及開發(fā)年限等信息。其次要確保案例庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫要求所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是基于真實(shí)油藏開發(fā)的真實(shí)數(shù)據(jù)，包括描述油藏基本特征的靜態(tài)數(shù)據(jù)和描述油藏開發(fā)特征的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等。（2）典型性。案例庫的典型性表現(xiàn)在選取的油藏類型為我國油田開發(fā)中最為典型和常見的油藏類型，這些油藏在開發(fā)過程中具有一些共同的特征，這些特征由一個(gè)或幾個(gè)問題組成，概括和輻射許多油藏工程理論知識(shí)，通過油藏動(dòng)態(tài)分析方法能夠掌握該油藏的本質(zhì)屬性。學(xué)生通過該案例的學(xué)習(xí)和分析，不僅掌握有關(guān)的原理和方法，還能夠在今后的學(xué)習(xí)和實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中解決同類問題，從而達(dá)到學(xué)以致用的學(xué)習(xí)效果。（3）完整性。案例庫的完整性要求案例油藏是一個(gè)完整的整體，包括油藏所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料的完整性，既能夠滿足用于油藏動(dòng)態(tài)分析和計(jì)算的需求，又能滿足教學(xué)內(nèi)容的輻射和延伸，達(dá)到學(xué)以致用的目的。（4）啟發(fā)性。油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫建設(shè)是為培養(yǎng)學(xué)生掌握和應(yīng)用油藏動(dòng)態(tài)分析方法分析油藏開發(fā)動(dòng)態(tài)的能力服務(wù)的。因此案例要求能夠做到引人深思、啟迪思路，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立自主地思考油藏開發(fā)過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和規(guī)律、產(chǎn)生各種問題的原因等，進(jìn)而深化理解課程教學(xué)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和分析解決問題的能力。為使案例更具啟發(fā)性，在編寫具體的案例時(shí)常常設(shè)置一些懸念，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入案例情境后，讓學(xué)生去解開其中的懸念。實(shí)踐證明這樣的案例教學(xué)確實(shí)能更好地啟發(fā)學(xué)生思維，增加課堂的趣味性和互動(dòng)性，達(dá)到較好的教學(xué)效果。（5）綜合性。案例的綜合性表現(xiàn)在該案例應(yīng)該涉及多門課程或領(lǐng)域的知識(shí)，體現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)等。因此，油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫涉及到儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、測井、地震、油層物理、滲流力學(xué)、油藏工程等多門課程和領(lǐng)域的知識(shí)。學(xué)生只有掌握了這些基礎(chǔ)知識(shí)，并能綜合應(yīng)用，才能具備對(duì)油藏案例庫進(jìn)行分析問題和解決問題的能力，才能提出合理的油藏開發(fā)對(duì)策。

3.案例庫分析內(nèi)容。根據(jù)某油藏的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用油藏工程方法進(jìn)行油藏工程評(píng)價(jià)和油藏動(dòng)態(tài)分析，主要包括以下內(nèi)容：（1）油藏綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)提供的油藏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)油藏地層及構(gòu)造特征、儲(chǔ)層類型及物性、地質(zhì)儲(chǔ)量、流體性質(zhì)、溫度壓力特征、油藏類型及特征、產(chǎn)能等各靜動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析和綜合評(píng)價(jià)。（2）可采儲(chǔ)量及采收率計(jì)算及評(píng)價(jià)。利用經(jīng)驗(yàn)公式、井網(wǎng)密度法、水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)、童氏圖版、動(dòng)態(tài)分析等方法進(jìn)行可采儲(chǔ)量、水驅(qū)采收率的計(jì)算和預(yù)測。（3）產(chǎn)能分析和評(píng)價(jià)。分析和評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括：油井單井開發(fā)初期產(chǎn)能特征；油井目前（截至數(shù)據(jù)收集末期）產(chǎn)能特征；單井產(chǎn)能遞減規(guī)律（分析不同開發(fā)時(shí)期的產(chǎn)能遞減規(guī)律及特征）；區(qū)塊產(chǎn)能遞減規(guī)律等。（4）水驅(qū)開發(fā)指標(biāo)分析及評(píng)價(jià)：①注入水利用率、存水率及耗水率評(píng)價(jià)。分析階段注入水利用率、存水率及耗水率隨采出程度的變化，明確注采井網(wǎng)完善程度，油田開發(fā)處于虧空生產(chǎn)狀態(tài)，注采關(guān)系匹配情況。②水驅(qū)控制程度及水驅(qū)動(dòng)用程度評(píng)價(jià)。分析計(jì)算油藏的水驅(qū)控制程度和水驅(qū)動(dòng)用程度，并進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)。③采油速度及采出程度評(píng)價(jià)。分析區(qū)塊目前采油速度及采出程度，目前目前生產(chǎn)水平及開采技術(shù)，分析合理采油速度水平范圍區(qū)間。④含水上升規(guī)律分析。利用水驅(qū)油或相滲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；根據(jù)區(qū)塊生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)利用水驅(qū)特征曲線進(jìn)行水驅(qū)規(guī)律及水驅(qū)開發(fā)效果分析。⑤油層壓力狀況分析。分析油層壓力（靜液面）、流動(dòng)壓力（動(dòng)液面）、壓力變化趨勢及其對(duì)生產(chǎn)的影響。分析油層壓力與注水量、注采比的關(guān)系，不斷調(diào)整注水量，使油層壓力維持在合理的水平上：注采井組水驅(qū)開發(fā)效果分析及評(píng)價(jià)。分析井組綜合含水、產(chǎn)水量變化趨勢及變化原因，提出控制含水上升的有效措施；分析注采井組水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度和動(dòng)用程度，注采對(duì)應(yīng)率和連通率等，確定注采見效關(guān)系；分析注入水單層突進(jìn)，平面舌進(jìn)，邊水指進(jìn)，底水錐進(jìn)對(duì)含水上升的影響，提出解決辦法；分層注水效果評(píng)價(jià)；潛力分析和開發(fā)調(diào)整對(duì)策。分析目前油藏開發(fā)中存在的問題，找到解決問題的辦法，分析開發(fā)調(diào)整的潛力，提出開發(fā)調(diào)整對(duì)策。對(duì)策包括：改善注水效果的措施；改善儲(chǔ)量動(dòng)用狀況的措施；恢復(fù)壓力、調(diào)整生產(chǎn)壓差和注水壓差的措施；控制遞減和含水上升的措施；改善縱向、橫向波及系數(shù)的措施；整體、局部和注采調(diào)整單元、工作量及效果預(yù)測；其他增產(chǎn)措施。

四、案例教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施及效果評(píng)價(jià)

1.案例教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施。案例庫建設(shè)完成后，通過專業(yè)學(xué)位碩士研究生的學(xué)位課《高等油藏工程》進(jìn)行實(shí)施，該教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施主要包括三個(gè)方面：一是教師拿出一個(gè)案例庫進(jìn)行課堂講解，講解的內(nèi)容包括該案例油藏的基本特征、開發(fā)規(guī)律及開發(fā)中存在的問題，并重點(diǎn)講解油藏動(dòng)態(tài)分析方法以及在案例中的應(yīng)用。二是要求每位同學(xué)在課后根據(jù)課堂講授的內(nèi)容和方法，針對(duì)某一具體油藏案例開展油藏動(dòng)態(tài)分析，完成案例庫規(guī)定的所有分析內(nèi)容。三是要求在課程結(jié)束前提交油藏動(dòng)態(tài)分析報(bào)告和匯報(bào)PPT，并組織課堂匯報(bào)，根據(jù)匯報(bào)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和評(píng)分。

2.案例教學(xué)效果評(píng)價(jià)。通過案例教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，與往年傳統(tǒng)教學(xué)相比，教學(xué)效果明顯得到提高，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）學(xué)習(xí)的態(tài)度和方法有明顯改善。研究生能夠積極主動(dòng)利用課余時(shí)間查閱相關(guān)資料，結(jié)合課堂講授完成案例庫的油藏動(dòng)態(tài)分析。這要求學(xué)生不但在掌握課本知識(shí)的同時(shí)，還必須要通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館來進(jìn)行資料的補(bǔ)充收集，學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法上有了明顯的改善。（2）專業(yè)知識(shí)面更加寬廣，掌握專業(yè)知識(shí)更加牢固。研究生通過完成某一案例庫的油藏動(dòng)態(tài)分析，既要掌握油藏動(dòng)態(tài)分析方法，又要自學(xué)油藏地質(zhì)、油藏開發(fā)等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，因此擴(kuò)大了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，同時(shí)通過案例庫分析達(dá)到學(xué)以致用的目的，對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握也更加牢固，有利于學(xué)生走上科研工作崗位后能充分勝任相關(guān)領(lǐng)域的研究工作。（3）實(shí)踐動(dòng)手能力大幅度提高。研究生必須利用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立完成某一案例庫的油藏動(dòng)態(tài)分析，并對(duì)完成的結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)，采用的方法和手段以及達(dá)到的效果與油田要求完全一致。因此該實(shí)踐環(huán)節(jié)能夠大幅度提高研究生掌握和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的水平，以及綜合分析問題和解決問題的能力。

五、結(jié)語

油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要制定詳細(xì)的工作計(jì)劃，進(jìn)行詳細(xì)的油藏資料收集，在此基礎(chǔ)上組織案例庫的撰寫和實(shí)施，最后根據(jù)實(shí)施效果進(jìn)行補(bǔ)充完善，才能夠達(dá)成一個(gè)科學(xué)高效的案例庫。

油藏動(dòng)態(tài)分析案例庫的建設(shè)要求具有真實(shí)性、典型性、完整性、啟發(fā)性和綜合性等特征，才能確保案例庫教學(xué)和實(shí)踐的效果。

實(shí)施案例庫教學(xué)和實(shí)踐，能夠大幅度提高專業(yè)學(xué)位碩士研究生的實(shí)踐動(dòng)手能力，使專業(yè)知識(shí)的掌握更加牢固，擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，教學(xué)效果明顯提高。

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