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油藏动态分析案例库建设及应用

2018-09-25杨满平

教育教学论坛 2018年33期
关键词:动态分析案例库油藏

杨满平

摘要:为了加强石油与天然气工程专业学位硕士研究生学位课“高等油藏工程”课程教学中工程实践的内容,提出了油藏动态分析案例库的建设思路,详细介绍了案例库的建设标准和内容,并在课程教学过程中进行实施和效果评价。通过案例库建设,可以增加课堂实践教学内容,增强教学效果,提高研究生专业实践能力,为成为一名高素质的油藏工程师打下坚实基础。

关键词:油藏;动态分析;案例库;教学改革

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)33-0115-03

一、引言

案例教學又称为实例教学或个案教学,是指将案例作为教材的一种形式,让受教育者通过阅读、思考和分析以及相互间进行讨论和争辩的一种教学过程。案例教学法自1910年在美国哈佛大学法学院正式引入课堂教学以来,日益受到高等教育界的重视和欢迎[1]。上世纪80年代开始,案例教学开始全面引入我国,主要用于法学、管理学等人文社会科学[2]。我国工科类院校近几年也开始重视案例教学在工程技术专业教学中的应用[3,4]。

2009年以来,教育部决定对大部分专业学硕士开始试行全日制培养,并且推行将硕士研究生教育以培养学术型人才为主向以培养应用型人才为主的政策转变,并计划在2015年后,将专业学位硕士和学术型硕士的数量控制在1∶1的比例[5,6]。因此随着专业学位硕士研究生数量的逐渐增加,如何提高培养质量也日益受到重视,其中的一个重点就是如何加强学生实践能力的培养[7]。目前专业学位研究生的培养方案中普遍要求必须参与一定量的实践工作,同时在教学上也要求采取更多实践教学的方式。通过案例库建设并实施案例教学,可以有效加强专业学位硕士研究生的实践能力培养。

油藏动态分析是石油与天然气工程专业学位硕士研究生学位课《高等油藏工程》课程的一部分重要内容,掌握油藏动态分析方法,是一个合格油藏工程师所必须具备的一种素质和能力。该内容传统的授课方式以讲授为主,学生对知识的掌握不够牢固,学以致用的水平也不高。通过油藏动态分析案例库的建设和应用,学生可以利用某一油藏的实际数据,结合课堂教学讲解的油藏动态分析方法,对油藏开发特征和开发效果进行详细分析,分析油藏开发过程中存在问题,找出这些问题的原因及影响因素,并寻求合理的对策,有利于学生能够形成分析问题和解决问题的综合能力。

二、案例库建设流程及思路

油藏动态分析案例库的建设是一项复杂的系统工程,既要保证案例库建设所需材料的齐全,又要保证案例库能够满足案例教学的需要。因此案例库建设流程应分为四个阶段。

1.总体规划阶段。需要根据课程教学和实践制定油藏动态分析案例库建设的总体规划。其内容包括案例库建设的标准、要求和内容,参与建设团队的分工与职责,建设经费预算,建设进度安排等。在总体规划下首先要拟定案例库编写提纲,根据专业要求确定课程案例库的题量、难度、格式和类型。

2.资料收集阶段。基础资料收集是编写案例的基础性、前提性工作。高质量的案例需要有充足、翔实的基础数据资料。油藏动态分析案例库包含了某一油藏的大量动静态数据,并且涉及到油田的各个管理部门,考虑到数据资料的重要性和安全性,需要进行多方面的协调,因此要花费很长的时间和精力进行资料收集。

3.案例撰写阶段。在收集素材的阶段已经掌握了丰富的资料,对于这些资料需要进行深入分析,去伪存真、去粗取精,使其达到案例编写的需要。利用这些素材撰写案例初稿,这些初稿需要按照标准格式撰写,包括案例背景、分析目的、课程要求、报告格式等。案例初稿完成之后,应该首先由案例编写者自己进行修改,然后再交由案例库建设团队评阅。在听取他人的意见并对案例进行修改后,最后将案例交给团队负责人审阅,并进一步完善。

4.补充完善阶段。一个案例正式入选案例库前应该有一个试用过程,即将案例用于正式的案例教学,使之接受实践检验,然后由案例编写者根据教学过程中教师和学生的反馈总结经验、教训,不断改进提高,同时据此调整修正案例库。

三、案例库建设标准及分析内容

1.案例库建设标准。为了保证教学和实践效果,油藏动态分析案例库必须满足以下基本要求,即目标案例为国内某一正在开发中的真实油藏;该油藏动静态数据齐全,且所有数据都为真实数据;开发油水井总井数达到30口井以上;油藏开发年限已经达到5年以上,确保具有充分的生产数据资料能够用于生产动态分析;油藏开发类型为水驱开发。

2.案例库建设要求。⑴真实性。案例库的真实性首先要确保案例来源的真实性,即案例取材于某一油田正在实际开发的油藏,不是假设或创造出来的,并且要说明油藏地理位置、油藏基本特征、开发时间及开发年限等信息。其次要确保案例库基础数据的真实性,油藏动态分析案例库要求所有基础数据都是基于真实油藏开发的真实数据,包括描述油藏基本特征的静态数据和描述油藏开发特征的生产动态数据等。(2)典型性。案例库的典型性表现在选取的油藏类型为我国油田开发中最为典型和常见的油藏类型,这些油藏在开发过程中具有一些共同的特征,这些特征由一个或几个问题组成,概括和辐射许多油藏工程理论知识,通过油藏动态分析方法能够掌握该油藏的本质属性。学生通过该案例的学习和分析,不仅掌握有关的原理和方法,还能够在今后的学习和实际生产实践中解决同类问题,从而达到学以致用的学习效果。(3)完整性。案例库的完整性要求案例油藏是一个完整的整体,包括油藏所有基础数据资料的完整性,既能够满足用于油藏动态分析和计算的需求,又能满足教学内容的辐射和延伸,达到学以致用的目的。(4)启发性。油藏动态分析案例库建设是为培养学生掌握和应用油藏动态分析方法分析油藏开发动态的能力服务的。因此案例要求能够做到引人深思、启迪思路,启发学生独立自主地思考油藏开发过程中出现的各种现象和规律、产生各种问题的原因等,进而深化理解课程教学的内容,培养学生自主学习和分析解决问题的能力。为使案例更具启发性,在编写具体的案例时常常设置一些悬念,在引导学生进入案例情境后,让学生去解开其中的悬念。实践证明这样的案例教学确实能更好地启发学生思维,增加课堂的趣味性和互动性,达到较好的教学效果。(5)综合性。案例的综合性表现在该案例应该涉及多门课程或领域的知识,体现技术经济和可持续发展的观点等。因此,油藏动态分析案例库涉及到储层地质学、构造地质学、测井、地震、油层物理、渗流力学、油藏工程等多门课程和领域的知识。学生只有掌握了这些基础知识,并能综合应用,才能具备对油藏案例库进行分析问题和解决问题的能力,才能提出合理的油藏开发对策。

3.案例库分析内容。根据某油藏的基础数据和生产动态数据,利用油藏工程方法进行油藏工程评价和油藏动态分析,主要包括以下内容:(1)油藏综合评价。根据提供的油藏基础数据,对油藏地层及构造特征、储层类型及物性、地质储量、流体性质、温度压力特征、油藏类型及特征、产能等各静动态参数进行分析和综合评价。(2)可采储量及采收率计算及评价。利用经验公式、井网密度法、水驱油实验、童氏图版、动态分析等方法进行可采储量、水驱采收率的计算和预测。(3)产能分析和评价。分析和评价的内容包括:油井单井开发初期产能特征;油井目前(截至数据收集末期)产能特征;单井产能递减规律(分析不同开发时期的产能递减规律及特征);区块产能递减规律等。(4)水驱开发指标分析及评价:①注入水利用率、存水率及耗水率评价。分析阶段注入水利用率、存水率及耗水率随采出程度的变化,明确注采井网完善程度,油田开发处于亏空生产状态,注采关系匹配情况。②水驱控制程度及水驱动用程度评价。分析计算油藏的水驱控制程度和水驱动用程度,并进行综合分析和评价。③采油速度及采出程度评价。分析区块目前采油速度及采出程度,目前目前生产水平及开采技术,分析合理采油速度水平范围区间。④含水上升规律分析。利用水驱油或相渗实验数据进行分析;根据区块生产动态数据利用水驱特征曲线进行水驱规律及水驱开发效果分析。⑤油层压力状况分析。分析油层压力(静液面)、流动压力(动液面)、压力变化趋势及其对生产的影响。分析油层压力与注水量、注采比的关系,不断调整注水量,使油层压力维持在合理的水平上:注采井组水驱开发效果分析及评价。分析井组综合含水、产水量变化趋势及变化原因,提出控制含水上升的有效措施;分析注采井组水驱储量控制程度和动用程度,注采对应率和连通率等,确定注采见效关系;分析注入水单层突进,平面舌进,边水指进,底水锥进对含水上升的影响,提出解决办法;分层注水效果评价;潜力分析和开发调整对策。分析目前油藏开发中存在的问题,找到解决问题的办法,分析开发调整的潜力,提出开发调整对策。对策包括:改善注水效果的措施;改善储量动用状况的措施;恢复压力、调整生产压差和注水压差的措施;控制递减和含水上升的措施;改善纵向、横向波及系数的措施;整体、局部和注采调整单元、工作量及效果预测;其他增产措施。

四、案例教学环节的实施及效果评价

1.案例教学环节的实施。案例库建设完成后,通过专业学位硕士研究生的学位课《高等油藏工程》进行实施,该教学环节的实施主要包括三个方面:一是教师拿出一个案例库进行课堂讲解,讲解的内容包括该案例油藏的基本特征、开发规律及开发中存在的问题,并重点讲解油藏动态分析方法以及在案例中的应用。二是要求每位同学在课后根据课堂讲授的内容和方法,针对某一具体油藏案例开展油藏动态分析,完成案例库规定的所有分析内容。三是要求在课程结束前提交油藏动态分析报告和汇报PPT,并组织课堂汇报,根据汇报结果进行点评和评分。

2.案例教学效果评价。通过案例教学环节的实施,与往年传统教学相比,教学效果明显得到提高,主要表现在以下几个方面:(1)学习的态度和方法有明显改善。研究生能够积极主动利用课余时间查阅相关资料,结合课堂讲授完成案例库的油藏动态分析。这要求学生不但在掌握课本知识的同时,还必须要通过网络和图书馆来进行资料的补充收集,学习态度和学习方法上有了明显的改善。(2)专业知识面更加宽广,掌握专业知识更加牢固。研究生通过完成某一案例库的油藏动态分析,既要掌握油藏动态分析方法,又要自学油藏地质、油藏开发等相关领域的专业知识,因此扩大了学生的专业知识面,同时通过案例库分析达到学以致用的目的,对专业知识的掌握也更加牢固,有利于学生走上科研工作岗位后能充分胜任相关领域的研究工作。(3)实践动手能力大幅度提高。研究生必须利用所学知识独立完成某一案例库的油藏动态分析,并对完成的结果进行汇报,采用的方法和手段以及达到的效果与油田要求完全一致。因此该实践环节能够大幅度提高研究生掌握和应用专业知识的水平,以及综合分析问题和解决问题的能力。

五、结语

油藏动态分析案例库建设是一个复杂的系统工程,需要制定详细的工作計划,进行详细的油藏资料收集,在此基础上组织案例库的撰写和实施,最后根据实施效果进行补充完善,才能够达成一个科学高效的案例库。

油藏动态分析案例库的建设要求具有真实性、典型性、完整性、启发性和综合性等特征,才能确保案例库教学和实践的效果。

实施案例库教学和实践,能够大幅度提高专业学位硕士研究生的实践动手能力,使专业知识的掌握更加牢固,扩大了专业知识面,教学效果明显提高。

参考文献:

[1]关秋,陈梅.案例教学的理论研究综述[J].教育与职业,2011,(20):145-146.

[2]李德林.案例教学[J].青岛出版社,2006.

[3]谢志江,孙红岩,蒋和生,张济生.案例教学法在工科教学中的应用[J].高等工程教育研究,2003,(5):75-77.

[4]黄素果,刘义磊,辛程鹏.案例教学法在高校工科专业课教学中的应用[J].产业与科技论坛,2015,14(4):179-180.

[5]黄宝印.我国专业学位研究生教育发展的新时代[J].学位与研究生教育,2010,(10):1-7.

[6]别敦荣,赵映川,闫建璋.专业学位概念释义及其定位[J].高等教育研究,2009,30(6):52-59.

[7]郑湘晋,王莉.关于专业学位研究生教育改革的若干思考[J].学位与研究生教育,2012,(4):15-19.

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