油气田开发地质学课程内容改革探讨

［摘 要］油气田开发地质学是油气类高校的重点课程，正确讲授该课程，可以为开发系学生进行科研和生产打下坚实的基础。文章结合教师授课经验、课程授课团队反馈意见和授课学生调查问卷结果，广泛查阅学习国内文献，总结出课程教学过程中的主要矛盾是：勘探地质内容过多，挤占了开发地质部分内容；开发地质内容没有体现地质基础内容；勘探地质和开发地质部分内容二者割裂，没有有效指导开发实践。为此，文章提出了“一个中心，两个基本原则”的课程教改方向新理念，即以开发实践为中心，以开发地质内容为主体的原则、勘探地质内容详略得当的原则。以上成果认知为合理安排该门课程的教学工作提供了借鉴。

［关键词］油气田开发地质学；勘探；开发；开发地质；地质授课内容；开发授课内容

［中图分类号］ N41;G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）09-0086-03

石油和天然气是中国能源结构的主体。2013年，油气占中国能源总量的比例分别为17%和6%。随着中国经济的快速增长，2020年中国石油缺口达到1.5亿吨，我国不仅要耗费大量的美元储备购买石油，能源安全问题也不可忽视。因此，生产更多优质油气成为中国能源工业的重中之重［1-2］。目前中国油气工业基本从勘探阶段过渡到开发阶段，油田普遍进入二次注水阶段，提高开发效果和采收率成为油气工业的主要目标，必须培养大量油气开发人才来满足国家发展需要。

中国石油大学（北京）是211工程院校，同时也是最新进入国家“双一流”院校名录的高校之一。“双一流”建设以培养拔尖创新型人才为目标，大力发展一流本科教育是“双一流”建设的重要内涵[3-5]。为了贯彻这一目标，学校采取了许多举措，例如给予优秀本科生本硕博连读的机会，给予优秀学生直接深造的可能；坚持副教授，特别是教授为本科生授课的制度，并将教授绩效考核与教师授课工作量挂钩，保证学校高级专家为学生传授其丰富经验和知识；加强教师教学能力培养，培养方式包括本校培养、外聘专家培训及出国研修等，校内一半以上教师都具有出国学习经历[6]；定期召开本科和研究生教育教学会议，提高教学和教育质量。在此过程中，课程体系教育改革也被校方高度重视，每年投入经费设置了大量教改项目，教改项目的申报和教改论文的撰写与教师绩效挂钩。而一些重点学院的重要课程，涉及学校高层次人才培养质量，因此通过对其进行教改提高其授课质量迫在眉睫。

在中国石油大学（北京）的课程体系中，油气田开发地质学是培养优质开发人才的一门必修课程，作为石油地质学与油气田开发的交叉学科，其为提高油气开发水平和技术应用效果发挥了重要作用[7]，且油气藏开发的优劣受控于开发地质的研究程度，因而课程重要性不言而喻［8-10］。本课程通过对油气生产两大阶段——勘探和开发中所必须掌握的开发地质基础知识，如生储盖层、储层非均质性及三维地质建模的详细论述，使学生具备油气开发基础知识，但授课过程中部分教师存在两大误区，一是将过多的精力投入石油地质知识讲授中，比如课程48学时，却用近30学时讲生储盖运圈保，因而没有时间讲述开发地质知识；二是只讲与开发相关的内容，如地质建模、沉积相等，使学生对最基础的开发地质知识，如地质年代、测井种类等在课程结束后仍然不了解。如何将二者有机结合起来，使学生既全面地了解地质基础知识，又掌握开发应用地质基础知识，是在有限的课堂时间内必须解决的问题。

一、课程内容

该课程的根本目的是为开发专业学生提供必要的开发地质知识。为此，课程设置了两部分内容：第一部分为基础勘探地质内容，主要介绍勘探部分的精华地质内容，包括地层格架、地质年代表、油气成藏的静态要素生储盖层各自定义及岩性特征、油气成藏动态要素运圈保各自定义及构成要素和岩性特征、油气聚集单位等，核心是促使学生了解油气藏构成要素［11］。第二部分是开发地质内容，主要介绍油气开发中必须掌握的地质基础知识，此部分与油气开发紧密相连，包括小层划分对比、沉积微相种类和划分流程、构造类型及对开发影响、储层非均质性概念及对开发水窜的控制作用、温度压力对油气富集控制作用及获取方式、油气资源量和储量各自定义分类及计算方式、三维地质建模概念方法及流程等，核心是通过开发地质研究建立油藏开发必需的三维地质模型，为进一步的开发方案制订、修正及数值模拟提供基础。

二、授课内容存在的问题

根据课程授课团队共同讨论结果、专家组旁听课程反馈意见及笔者授课过程中的经验体会，彼此紧密关联、内容迥异而又与油气开发相关的两部分内容，导致授课过程中主要存在如下三个问题。

（一）勘探地质内容所占篇幅过大

课程授课团队共有6位教师，其中3位具有勘探地质背景，另3位具有开发地质背景。勘探地质背景出身的教师习惯性地将自己擅长的生储盖运圈保内容讲得非常详细，因为那是他们擅长的领域，通常会占据30个课时左右，等他们意识到后面更重要的开发地质部分所留时间过短时，为时已晚，只能粗略讲解后面7个章节，而开发地质最重要的储层非均质性、小层划分对比及三维地质建模也被一带而过，给学生一种主次不分的感觉。

（二）地质内容被忽略

开发地质出身的教师地质知识略为欠缺，而课程目标也让教师觉得基础地质知识是“鸡肋”，对学生可有可无。这两个原因造成教师在授课过程中容易将一些重要的地质基础知识忽略，比如测井曲线识别砂泥岩、生储盖运圈保概念、盖层封闭机制、中国陆相储集层主要代表及其特征和含油层位等。这些基础知识的缺失，会导致开发专业学生在今后的学习和科研工作过程中遇到极大的困难。笔者在带研究生过程中，就发现很多石工研究生不具备利用测井曲线幅度、形态识别砂泥岩和油气水层的能力。

（三）勘探地质和开发地质内容被割裂

油气工业上游行业中，勘探和开发两个过程前后衔接、紧密相连，前者是后者的基础，后者成效高低直接评判前者工作优劣。勘探地质知识与开发地质知识也是有机的一对矛盾，彼此依存、互为因果，勘探地质知识帮助学生建立地质框架，开发地质内容则为具体开发过程提供理论基础，二者紧密结合成为一个油气生产理论体系整体中不可分割的两个部分［12］。团队教师在授课过程中，容易将二者独立起来，讲勘探地质知识时就是讲生储盖运圈保，没有附加任何开发地质内容；而讲开发地质内容时则只和油气有效开采相关，不体现其地质框架基础，如油藏工程内容不体现储层性质、三维地质建模只有建模过程而没有地层格架内容和沉积微相划分过程。这样的授课使学生对油气成藏及用各种手段有效流出井筒的整体勘探开发过程没有清晰认识，缺乏一个油藏工程师必备的整体知识体系，影响学生将来的油气开发工作。

为了了解上课学生的真实想法和上述研究内容的可靠性，笔者于2020年对石油工程学院上该课的77名学生进行了调研，问卷调查内容见表1。通过对表1进行分析发现，学生们普遍认为开发地质知识更为重要，所占比例在前3名和前5名之中，这表明开发专业学生更重视开发地质知识学习，但对重点勘探地质知识，如生储盖和测井地震解释内容（排第3名和第5名），他们也给予了极大的关注。问卷结果可以得出与上述研究相似的结论，即主要授课精力应放在开发地质知识讲授上，但对于重点勘探地质知识，在限定授课时间内应详细讲述，其他相对次要的纯勘探地质知识，如成岩作用、油气聚集特点等简单描述即可，同时二者必须相结合，为开发实践服务，见图1、表1。

三、解决方法

（一）平衡勘探地质内容比例，重点保证精华部分授课内容

勘探地质部分内容不宜过细过多，应重点讲述与开发紧密相关的内容，在近20个课时（总课程48个课时，本教学团队建议配比比例为：勘探地质部分20个学时，开发地质部分28个学时）内，把更大的课时量用于精华内容的讲授，这部分内容要么是整个勘探开发的共同基础，要么是和开发直接相关的基础地质。例如重点讲述油气水概念，了解生储盖层地层体系构成（如上古生界志留泥盆石炭系等），利用高电阻、低伽马、自然电位基线识别砂岩，高伽马高泥质含量识别泥岩，三高三低（高电阻、中子孔隙度、声波，低密度、自然电位、伽马）识别煤层，了解储盖运圈保各自概念及油气成藏所起的作用、中国陆相储集层主要类型及主要含油层位和微相、盖层封闭机理、圈闭度量等核心内容。

（二）在勘探地质授课内容基础上，重点讲述开发地质内容

开发地质部分是重点讲述的内容，但不能忽视勘探地质基础内容，在讲述开发地质内容过程中，应时刻牢记勘探地质内容的基础作用，把勘探地质的核心内容融入开发地质教学过程中。比如讲述储层非均质性时，要重点将储层概念、储层的储集和渗滤基础属性、储层孔隙结构、中国陆相重点储层特点等内容与储层非均质性结合起来，这样才更清晰和更有逻辑性；对剩余油部分的讲授则可以将构造、流体部分结合起来，这样才能将剩余油主控因素讲得更生动、更有内涵；对沉积相部分的讲授则可以将前述储层和储层描述内容紧密结合，重点强调在勘探阶段解决大相、亚相及环境问题，而在开发阶段则强调微相划分及模式；对三维地质建模部分的讲授则强调地层格架、储层和砂体分布的重要性。这样既复习了前述勘探内容，又把开发地质部分建立在前述勘探地质基础内容之上，给人一气呵成、前后连贯的感觉。

（三）把勘探地质内容和开发地质内容与开发实践紧密结合

勘探阶段和开发阶段是油气生产的两个不可或缺的阶段，勘探地质内容和开发地质内容也是开发专业学生必须掌握的两方面知识。这两方面知识不是孤立的，而是彼此紧密联系的，连接的纽带和桥梁即为开发实践，因此该门课程的教师应该时刻将授课的每一部分内容与开发实践紧密结合。例如讲储层内容时应尽量与储层描述及一类储层和甜点区识别联系；讲钻测井资料时要与开发井井型、注采井网布置等各类开发方案结合；讲圈闭和油气聚集内容时则应尽量与圈闭测量、有效含油气面积获取及储量计算等开发内容紧密结合；讲储层非均质性内容时，一定要与剩余油分布及主控因素紧密联系；讲三维地质建模时则要强调其动静态资料结合、沉积相控制的相控建模、确定性建模与随机建模结合，同时三维地质建模是数值模拟的基础和前提，一个正确的、逼近地质真实的三维地质模型，只有经过粗化输入Eclipse和CMG软件进行数模，才能得到油气藏真实的开发方案及产量预测结果。

四、结论

总之，油气田开发地质学是一门理论与实践相结合，与油气现场生产联系极为紧密的学科。教学团队根据上述研究内容提出了“一个中心，两个基本原则”的课程教学内容改革新方向。

一是课程全部内容要为油田开发实践服务，不能偏离这个中心。无论勘探地质内容还是开发地质内容，都必须时刻紧密联系开发核心，为此授课应增加大量开发项目实践内容佐证理论，授课教师必须具备扎实的开发地质理论基础。

二是坚持油气开发和开发地质基础地位原则。开发地质内容是重点。坚持勘探地质授课详略得当、与开发地质互相融合的原则，基础地质内容不宜过多，但精华部分一定要讲透，同时将勘探地质的基础概念融入开发地质授课内容之中。

三是勘探地质部分和开发地质部分授课比例宜量化。勘探地质部分为18～20个学时，开发地质部分为28～30个学时。

该门课程教改方向新理念也适用于高校同类课程。

［ 参 考 文 献 ］

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［责任编辑：钟 岚］