地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計(jì)

薛永超

[摘 要]本文基于地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)效果，通過(guò)分析地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置情況，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)本科生對(duì)于目前油藏工程教學(xué)內(nèi)容存在較多的不適應(yīng)性。本文綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)高等院校以及石油公司對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的需求，論證了地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的可行性，提出地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化方法，并優(yōu)化設(shè)計(jì)了地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)工程;油藏工程;優(yōu)化設(shè)計(jì)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2019）02-0048-03

現(xiàn)代石油工業(yè)從 1859 年算起已有 150 多年的歷史，科技進(jìn)步是推動(dòng)石油工業(yè)快速發(fā)展的重要引擎。正是由于科技進(jìn)步才使得石油工業(yè)從初期的資本競(jìng)爭(zhēng)、規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)，最終發(fā)展為當(dāng)前的人才競(jìng)爭(zhēng)?？萍及l(fā)展促進(jìn)了多學(xué)科交叉滲透，石油從業(yè)人員也從早期的單學(xué)科獨(dú)立工作發(fā)展為當(dāng)下多學(xué)科綜合協(xié)調(diào)一體化工作局面，因此當(dāng)下石油工作者必須具有多學(xué)科寬泛基礎(chǔ)、跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。這就要求石油高等教育培養(yǎng)能力更強(qiáng)、多學(xué)科綜合素質(zhì)更高的石油從業(yè)人員。作為國(guó)內(nèi)石油高等教育師資力量最強(qiáng)、綜合排名第一的中國(guó)石油大學(xué)（北京）提出了“厚基礎(chǔ)，寬專(zhuān)業(yè)”的教育理念，為增強(qiáng)我校畢業(yè)生競(jìng)爭(zhēng)力提供了根本保證。

一、地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程課程的開(kāi)設(shè)是油田開(kāi)發(fā)實(shí)踐的需要

石油工業(yè)早期，地質(zhì)學(xué)家并不參與石油開(kāi)發(fā)活動(dòng)，而是交由石油工程師進(jìn)行開(kāi)發(fā)管理，油藏開(kāi)發(fā)階段地質(zhì)工作僅處于“籠統(tǒng)大平均”水平。20世紀(jì)40年代以來(lái)，油田實(shí)施注水開(kāi)發(fā)，給油田開(kāi)發(fā)帶來(lái)了歷史性革命。由于油藏內(nèi)部的非均質(zhì)性對(duì)注水開(kāi)發(fā)效率具有很大的控制作用，使得人們逐漸認(rèn)識(shí)到在注水開(kāi)發(fā)中必須深入地研究油藏地質(zhì)問(wèn)題，從而促進(jìn)了開(kāi)發(fā)地質(zhì)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。長(zhǎng)期的油田開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，油氣藏開(kāi)發(fā)地質(zhì)學(xué)對(duì)于經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)發(fā)油田、提高油田最終采收率具有至關(guān)重要的作用。

根據(jù)我國(guó)學(xué)科分類(lèi)方案，結(jié)合我校實(shí)際情況，油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)歸屬于“地質(zhì)資源與地質(zhì)工程”一級(jí)學(xué)科之下的“地質(zhì)工程”二級(jí)學(xué)科。作為一個(gè)綜合性應(yīng)用學(xué)科，油氣藏開(kāi)發(fā)地質(zhì)涉及面較廣，其內(nèi)容可分為基礎(chǔ)、核心、外延三大部分，相應(yīng)的有三大類(lèi)的系列課程（表1）。油藏工程作為油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)外延，我校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)將其列為專(zhuān)業(yè)選修課。

二、地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)狀分析

油藏工程作為我校石油工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程，其先修課主要有流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、滲流力學(xué)、傳熱學(xué)、物理化學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、油層物理、測(cè)井資料解釋等課程，尤其是流體力學(xué)和滲流力學(xué)更是先期必修基礎(chǔ)課。然而地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)恰恰沒(méi)有研修這兩門(mén)課程，因此使得針對(duì)石油工程專(zhuān)業(yè)編寫(xiě)的教材及教學(xué)內(nèi)容對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)就不十分匹配。目前石油工程專(zhuān)業(yè)指定油藏工程課程的參考教材是姜漢橋教授2006年編寫(xiě)的、由中國(guó)石油大學(xué)出版社發(fā)行的《油藏工程原理與方法》，該教材共分5章。第一章為油藏工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，主要講述了7個(gè)問(wèn)題，本章內(nèi)容沒(méi)有太多的理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計(jì)算，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱的地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)，應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。第二章為非混相驅(qū)替及注水開(kāi)發(fā)指標(biāo)計(jì)算，主要講了6個(gè)問(wèn)題，本章50%以上的內(nèi)容為理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計(jì)算，并且應(yīng)用了較多的滲流力學(xué)結(jié)論。第三章為油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)原理與方法，主要講述了12個(gè)問(wèn)題，全部為理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計(jì)算。其中前10個(gè)問(wèn)題都是圍繞“試井分析”展開(kāi)，“試井分析”內(nèi)容絕大部分是滲流力學(xué)的延伸和反問(wèn)題求解，第11個(gè)問(wèn)題探討了“示蹤劑”，第12個(gè)問(wèn)題探討了“生產(chǎn)測(cè)井”，這后兩個(gè)問(wèn)題對(duì)于地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言，應(yīng)該不難理解。第四章為油藏動(dòng)態(tài)分析方法，主要講了5個(gè)問(wèn)題，本章內(nèi)容依然應(yīng)用了較多的滲流力學(xué)成果，且存在非常多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算。第五章為油藏管理，主要講了6個(gè)問(wèn)題，本章實(shí)際上是與工商管理專(zhuān)業(yè)交叉產(chǎn)生的一個(gè)新分支。為了拓寬石油工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生視野，后續(xù)特別開(kāi)設(shè)了油氣藏經(jīng)營(yíng)與管理這門(mén)獨(dú)立的課程。本章內(nèi)容對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)而言，就顯得沒(méi)有實(shí)際意義。

經(jīng)過(guò)以上分析可知，現(xiàn)行的油藏工程教材和教學(xué)內(nèi)容，更多的是以滲流力學(xué)為基礎(chǔ)引申展開(kāi)，偏重于理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計(jì)算。而對(duì)于地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)而言，由于前期學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)課程較少，一般只修過(guò)高等數(shù)學(xué)和線(xiàn)性代數(shù)，如果以現(xiàn)行教材作為地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行授課，學(xué)生學(xué)習(xí)難度之大顯而易見(jiàn);同時(shí)，這也不符合地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，對(duì)油藏工程的外延需求存在較大差異性。如此一來(lái)，就很難達(dá)到大綱規(guī)定的教學(xué)效果，難以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)之目標(biāo)。這就要求我們必須針對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)行的油藏工程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，重新構(gòu)建新的教學(xué)體系內(nèi)容，為拓寬地質(zhì)工程畢業(yè)生的油藏工程基礎(chǔ)和增強(qiáng)工作競(jìng)爭(zhēng)力提供基本保證。

三、地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性分析

隨著石油勘探開(kāi)發(fā)一體化的快速推進(jìn)以及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，作為我校王牌的地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)，其學(xué)生培養(yǎng)模式也必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。結(jié)合“厚基礎(chǔ)，寬專(zhuān)業(yè)”的教學(xué)改革理念，考慮到地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)際需求和學(xué)科特點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整油藏工程課程教學(xué)內(nèi)容。除了把最新的研究成果引入教學(xué)中之外，還應(yīng)該重點(diǎn)考慮地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生工作的實(shí)際需求，特別強(qiáng)調(diào)“解決油田開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的實(shí)際地質(zhì)問(wèn)題”這一培養(yǎng)目標(biāo)，使地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生更好地適應(yīng)當(dāng)前石油工業(yè)對(duì)復(fù)合型人才的強(qiáng)烈需求。

首先就要加強(qiáng)和優(yōu)化油藏工程教學(xué)內(nèi)容，這就必須以地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)需要為導(dǎo)向，以油氣藏為對(duì)象，以解決油氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地質(zhì)問(wèn)題為目標(biāo)，以地質(zhì)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合為手段，教授學(xué)生基本的油藏工程理論與方法，使學(xué)生掌握油田開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及油藏管理所必需的基本概念、基本知識(shí)和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)理論和知識(shí)進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)分析與調(diào)整的初步能力。對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言，更重要的是應(yīng)用這些基本方法解決油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)際地質(zhì)問(wèn)題，而不是死摳這些方法的理論推導(dǎo)和計(jì)算。只有教會(huì)學(xué)生掌握解決油氣藏開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題的基本技能和方法，才能達(dá)到更好提高油氣藏開(kāi)發(fā)效果之目的，為適應(yīng)石油工業(yè)的新需求提供基礎(chǔ)保障。

近些年，隨著大量非常規(guī)油氣藏發(fā)現(xiàn)和投入開(kāi)發(fā)，石油地質(zhì)理論和油藏工程方法都得到了長(zhǎng)足進(jìn)步和迅猛發(fā)展，然而相關(guān)的最新研究成果在現(xiàn)行油藏工程教學(xué)內(nèi)容中鮮有介紹。因此，必須依據(jù)地質(zhì)工程的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生解決油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的實(shí)際地質(zhì)問(wèn)題的能力為目的，對(duì)油藏工程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行加強(qiáng)和優(yōu)化，從而使地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)本科生的油藏工程基礎(chǔ)得到強(qiáng)化，促使其更快成長(zhǎng)為地質(zhì)-工程復(fù)合型人才，使其具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

四、地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化方法

為了優(yōu)化設(shè)計(jì)適合當(dāng)前地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)對(duì)油藏工程教學(xué)內(nèi)容的最新需求，采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法開(kāi)展研究。

第一層面，開(kāi)展理論研究。首先，追蹤國(guó)外最新教學(xué)成果，掌握國(guó)外有關(guān)情況。分別聯(lián)系國(guó)外有關(guān)高校的知名教授、我校聯(lián)合培養(yǎng)的研究生、我校聯(lián)合培養(yǎng)的本科生，通過(guò)以上三個(gè)層次從業(yè)者對(duì)比分析國(guó)外開(kāi)設(shè)油藏工程及類(lèi)似課程的主要教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)確把握該課程的國(guó)外動(dòng)向。其次，分別調(diào)研了中國(guó)石油大學(xué)（華東）、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）、西南石油大學(xué)、東北石油大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)等石油高校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程及類(lèi)似課程的主要教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，掌握油藏工程在國(guó)內(nèi)其他高校的發(fā)展動(dòng)向。最后，聘請(qǐng)我校國(guó)家級(jí)精品課油礦地質(zhì)學(xué)負(fù)責(zé)人和北京市精品課油藏工程負(fù)責(zé)人對(duì)我校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行指導(dǎo)。

第二層面，深入礦場(chǎng)一線(xiàn)，開(kāi)展實(shí)踐研究。首先，充分利用每年石油公司來(lái)校招聘畢業(yè)生之際，通過(guò)與石油公司技術(shù)負(fù)責(zé)人深入交流和溝通，詢(xún)問(wèn)其對(duì)油藏工程課程教學(xué)方法的建議。其次，深入油田生產(chǎn)第一線(xiàn)，了解處于油田生產(chǎn)基層的地質(zhì)工程畢業(yè)生對(duì)油藏工程的教學(xué)內(nèi)容的需求。最后，通過(guò)召開(kāi)不同年級(jí)、不同規(guī)模的學(xué)生懇談會(huì)，利用“頭腦風(fēng)暴法”讓學(xué)生暢所欲言、各抒己見(jiàn)，了解學(xué)生的興趣，從更深層次和更多角度了解在校地質(zhì)工程本科生對(duì)油藏工程教學(xué)內(nèi)容的期望。

五、地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)置方案

根據(jù)我校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)置的可行性和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的方法，將我校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計(jì)為8章內(nèi)容，各章節(jié)設(shè)置如下：

第一章和第二章是基礎(chǔ)。其中第一章為緒論，本章有3個(gè)教學(xué)內(nèi)容，首先介紹石油工程的概念和基本教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)課程有一個(gè)大致了解;其次回顧油氣藏形成的基本條件，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)工作對(duì)象的理解;最后復(fù)習(xí)油藏巖石和流體物理性質(zhì)，鞏固和加深學(xué)生對(duì)油氣藏的認(rèn)識(shí)。這是一個(gè)承上啟下的過(guò)渡章節(jié)。第二章為油藏工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，本章有3個(gè)教學(xué)內(nèi)容，首先介紹油氣田勘探開(kāi)發(fā)程序，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)石油生產(chǎn)有一個(gè)了解，明確油藏工程在整個(gè)石油生產(chǎn)過(guò)程中的地位;其次介紹油藏投入開(kāi)發(fā)前必須完成的工作和認(rèn)識(shí);最后從儲(chǔ)量、驅(qū)動(dòng)類(lèi)型及特征、采收率等3個(gè)方面對(duì)油藏進(jìn)行深入細(xì)致的評(píng)價(jià)，為油藏投入開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

第三章、第四章、第五章、第六章是油藏工程課程的核心內(nèi)容。其中第三章主要介紹油藏開(kāi)發(fā)方式，分別講授油田開(kāi)發(fā)總原則、開(kāi)發(fā)層系劃分、油田注水方式、開(kāi)發(fā)井網(wǎng)部署、開(kāi)發(fā)方案編制等重點(diǎn)內(nèi)容。鑒于目前油田一般實(shí)施注水開(kāi)發(fā)，因此第四章主要討論水驅(qū)油理論，這一章有5個(gè)教學(xué)內(nèi)容，分別是分流量方程、面積注水開(kāi)發(fā)指標(biāo)計(jì)算、注入水波及系數(shù)、剩余油飽和度測(cè)試、改善注水開(kāi)發(fā)效果的水動(dòng)力學(xué)方法。一旦油田投入開(kāi)發(fā)，油田的開(kāi)發(fā)過(guò)程是否按照我們預(yù)期設(shè)計(jì)的在進(jìn)行，這就要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析，因此第五章主要介紹油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)原理和方法，主要有試井分析和生產(chǎn)測(cè)井2個(gè)核心內(nèi)容。第六章主要介紹油藏動(dòng)態(tài)分析方法，主要有動(dòng)態(tài)分析內(nèi)容、物質(zhì)平衡方程、水驅(qū)特征曲線(xiàn)、產(chǎn)量變化規(guī)律4個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。這四章內(nèi)容是油藏工程的核心和重點(diǎn)，重點(diǎn)講授了石油工程專(zhuān)業(yè)較多的理論推導(dǎo)方法，然而，對(duì)于地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)而言，則應(yīng)重點(diǎn)講述這些方法的實(shí)際應(yīng)用及應(yīng)用條件。通過(guò)油藏動(dòng)態(tài)分析和監(jiān)測(cè)，如果暴露出油田沒(méi)有按照預(yù)期設(shè)想在運(yùn)行，就必須進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)整，這就是第七章的主要教學(xué)內(nèi)容，主要講述油藏變化、采油工藝調(diào)整、工作制度調(diào)整、驅(qū)動(dòng)方式調(diào)整、開(kāi)發(fā)層系調(diào)整、井網(wǎng)調(diào)整6個(gè)內(nèi)容，其中油藏變化是依據(jù)最新科研成果增加的教學(xué)內(nèi)容。第八章為復(fù)雜油田開(kāi)發(fā)，主要介紹了目前新興的油氣藏開(kāi)發(fā)特征及方式，包括低滲透油藏開(kāi)發(fā)、致密油氣開(kāi)發(fā)、頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)、煤層氣開(kāi)發(fā)。這些內(nèi)容主要是根據(jù)最近十幾年非常規(guī)油氣的興起，根據(jù)最新研究成果設(shè)置的，在以前油藏工程教學(xué)內(nèi)容里幾乎沒(méi)有涉及。

如果按照上述方案對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，不僅把復(fù)雜的理論推導(dǎo)計(jì)算大大簡(jiǎn)化了，而且補(bǔ)充了新興的非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)。同時(shí)，一方面提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另一方面使課程教學(xué)內(nèi)容更緊密地與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。

六、結(jié)論及建議

綜合考慮國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置情況，對(duì)比分析我校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)當(dāng)前油藏工程教學(xué)內(nèi)容，論證了我校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法優(yōu)化設(shè)置的可行性。基于石油企業(yè)、油田現(xiàn)場(chǎng)、石油工程在校本科生等多層次、多方面研究成果，結(jié)合我校實(shí)際情況，筆者提出了我校地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)油藏工程課程教學(xué)內(nèi)容調(diào)整和優(yōu)化的可行性方案，以期對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提升有更多的幫助。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 劉鈺銘，侯加根，吳勝和，等.優(yōu)化“油礦地質(zhì)學(xué)”實(shí)踐教學(xué)體系 培養(yǎng)油氣地質(zhì)工程技術(shù)人才[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2015（4）：132-34.

[2] 岳大力，吳欣松，吳勝和，等.強(qiáng)化《油礦地質(zhì)學(xué)》實(shí)踐教學(xué)，提升地質(zhì)工程人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].教育教學(xué)論壇，2013（8）：38-40.

[3] 朱筱敏，謝慶賓，柳廣弟，等.辦特色品牌專(zhuān)業(yè)，育石油勘探英才[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2013（1）：23-28.

[4] 柳廣弟，謝慶賓，吳勝和.探索多元培養(yǎng)模式 培育多型地質(zhì)人才[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2012（1）：13-16.

[5] 張士誠(chéng)，陳小宏，胡品慧，等.建設(shè)本科主干特色專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)高素質(zhì)石油石化人才[J].高等工程教育研究，2005（6）：73-75.

[6] 吳勝和，徐懷民，侯加根，等.油氣藏開(kāi)發(fā)地質(zhì)學(xué)學(xué)科定位及教學(xué)內(nèi)容體系建構(gòu)[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2012（1）：92-95.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]