氣藏工程課程設計論文

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一、課程設計的目的

“氣藏工程”課程設計是石油工程專業繼“石油地質”、“測井解釋”、“石油經濟學”、“油層物理”、“滲流力學”、“油藏工程”、“天然氣工程”、“采油工程”、“數值模擬”等課程之后的一門專業課的課程設計，它是石油工程專業主干課程“天然氣工程”、“油藏工程”的擴展和補充，也是石油天然氣地質與石油工程各相關專業基礎和專業課程的綜合運用。其目的是鞏固和深化所學課程的知識，通過課程設計，培養學生綜合運用所學課程知識，以及生產實習所獲得的實踐知識，對特定的氣藏，進行氣藏工程設計，達到分析和解決工程實際問題的實踐能力鍛煉;培養學生嚴謹認真的科學態度和嚴謹求實的工作作風;通過這門課程設計，使學生學會比較全面和辯證地分析與處理實際的工程設計問題，同時逐步樹立正確的設計思想;通過氣藏工程設計，接受油氣藏工程師的初步訓練和工程意識的培養［6］。

二、課程設計的基本要求

“氣藏工程”課程設計是石油工程專業的一門重要而又新的課程，該課程基本要求如下:(1)理論與實踐相結合。由于學生平時所學知識都是分門別類和抽象的，與實際應用還相差甚遠，如何把這些知識結合起來，并應用于生產實踐，學生需要一個理論聯系實際和鍛煉工程能力的學習環節，課程設計便是實現這一目的的良好機會。(2)舉一反三。世界上沒有完全相同的兩個氣藏，因此，通過一次課程設計，不可能解決所有的工程問題;但是世界上也沒有完全不同的兩個氣藏，每一個氣藏工程設計都要經歷類似的步驟和程序，氣藏工程設計的方法和原理都是相通的，因此，任何一個氣藏的工程設計都能讓學生做到舉一反三的訓練。(3)宏觀和整體把握。氣藏是一個深埋地下而無法進行直接觀察和描述的地質實體，人們所說的氣藏都是根據各種間接資料所描繪出來的概念模型。資料有多寡，思路有不同，方法有迥異，因此，不同時間、不同人做出的氣藏工程設計也必將有所不同，“氣藏工程”的課程設計并不要求學生拘泥于局部的細節，而是要求學生對設計有一個宏觀和整體把握。只要設計思路正確，設計最大限度地使用了現有資料，并靈活運用了所學理論和方法，設計就是一個好的設計，課程設計也就達到了預期的目的［6］。學生通過設計應獲得以下幾方面的知識和能力:(1)了解和掌握氣藏工程方案編制與工程設計的目的、意義和作用。(2)了解和掌握工程方案編寫與工程設計的基本內容、基本原理和基本方法。(3)基本掌握編寫氣藏工程方案與工程設計的基本原則、基本要求和編寫規范。(4)完成一個具體氣藏的“氣藏工程方案編寫與工程設計”基本過程實踐訓練。

三、課程設計內容的選擇與規劃

1.設計對象的選擇。課程設計是一種新型的實踐教學類型，設計前的一些理論教學或實驗教學，其內容相對單一，而“氣藏工程”課程設計更加注重的是理論與方法的綜合，理論與實際研究工作的有機結合;其中要特別強調對學生進行主體性、系統性思考和解決實際問題的能力的培養以及創新意識和思維的培養;同時強調對日常工作規范與工程規范的考核等［2］。課程設計的目的之一是加強理論教學與油氣田工作實際的結合，也就是要讓學生將所學過和掌握的理論知識充分運用到油氣田工作實踐中來，因此我們在選擇設計對象時應注意選擇有代表性的氣田，同時兼顧到實際設計時的可操作性和實施難度，另外留給學生一定的可發揮性或想象的空間。根據我們課程組教師長期與油田科研合作的經驗與認識，選擇了新疆THN三疊系凝析氣藏作為課程設計的主要對象。該氣田滿足以下3個條件:(1)THN氣藏是一個凝析氣藏，構造相對簡單，但又具有邊水驅動，曾經是所屬采油廠的重點油氣藏，具有較強的代表性。(2)經過勘探與試采，已完鉆了3口井，動靜態資料相對比較豐富，而且這3口井分布于氣藏的高、中、低部位，相鄰的同一主力層系的氣藏已有較長的生產歷史，更有豐富的資料與經驗可以借鑒。THN3井完鉆時，已打開含水層，具有一定的水體動靜態資料。因此選擇THN氣藏作為設計對象，有利于學生開展研究工作。(3)THN氣藏還處于試采階段，完鉆的井只有3口探井與資料井，相對較少，氣藏開采過程中可能會出現的問題或矛盾在現階段還沒有完全暴露出來，同時氣藏具有邊水，因此將該氣藏作為設計對象，既可以保證具有一定的工作難度(例如設計過程中必須考慮凝析油和水體的影響，難度較大)，但同時也便于學生具體操作，和給學生留置了較大的主觀能動性的發揮與想象空間。

2.設計內容的規劃?！皻獠毓こ獭闭n程設計是石油工程專業主要專業課之一，是一門綜合性與實用性較強的課程。因此課程設計內容必須體現教學重點與難點，重視將“石油地質”、“油層物理”、“天然氣工程”、“油藏工程”等專業課的知識體系融入到工程實踐中，強化工程設計基本能力的訓練，達到綜合訓練目標———即資料的收集與整理，資料的認識與分析，資料的合理運用，開發方案的合理設計等。“氣藏工程”課程設計的教學內容可以分為以下4個部分:(1)氣藏評價，包括氣藏基本地質特征、氣藏構造及斷裂特征、儲層特征、氣藏流體性質及滲流特征、氣藏類型等氣藏的主要地質特征分析，氣藏的儲量計算與評價，形成氣藏的概念模型，分析氣藏(井)的產能，進行初步開發可行性研究，為開發方案的編制提供依據。(2)氣藏工程研究，這是課程設計的核心內容，主要包括氣藏開發原則、開發方式的確定、開發層系的合理劃分、氣藏井網及井距的計算、合理采氣速度的確定，以及開發井網的布署、氣藏廢棄壓力及采收率的確定、開發方案的主要技術指標計算與預測等。(3)氣藏開發方案經濟評價，這部分相對而言可以做得比較簡單一些，因為學時有限，以及石油工程專業的學生這方面的知識接受得較少。主要內容包括一些經濟基本參數的測算、開發投資的效益測算等。(4)最優開發方案的推薦，主要結合經濟評價結果，通過對氣藏工程設計形成的幾套開發方案進行綜合對比評價，提出推薦方案。這部分最好是能進行氣藏數值模擬，方能取得理想的效果。

四、課程設計的運作方式

課程設計一般采取老師集中與分散講解、輔導與學生自己設計的方式進行運作，但主要以學生自行設計為主，以體現學生的自主性。設計安排有序進行，既有開發地質、油氣藏工程方面研究的老師，也有經濟、數值模擬等方面的老師，進行課堂與課后輔導答疑。在設計的第一天上午，主要是對學生分組，分批次地老師集中講解交代設計的內容、可供參考的主要技術方法、思路，提供的資料剖析、設計進度安排以及設計過程中的要求及注意事項等。自此以后，每天上午輪流有老師在固定的教室集中輔導答疑，可以集體回答或講解一些可供參考的技術方法與思路。每天下午則以學生自行設計為主，老師只是答疑解惑，如涉及到一些比較集中的大的問題，也可以臨時安排集中講解答疑。

五、成績考核課程設計的成績評定包括平時情況、撰寫設計報告及考試三部分。

1.平時成績的考核。因為學校專門為課程設計安排指定了固定的教室，因此原則上要求所有參加課程設計的學生每天到教室，指導老師可以對設計情況進行不固定時間的隨機抽查與人員考勤考核。

2.設計報告的編寫。課程設計的總體原則是:在教師的指導下，學生可以分組進行設計，也可以單獨進行，但最后的報告編寫必須獨立完成。報告要求規范、整潔，內容必須完整，圖表清晰規范。報告按老師指定的格式規范采用專用紙張進行編寫。

3.考試。在課程設計的最后一天，進行筆答閉卷考試，考試內容主要涉及對此次課程設計過程中所提供的資料的理解情況，以及考核主要設計內容的設計方法與結果，還有就是有關課程設計的一些建議或收獲。考試的目的主要是為了杜絕在做設計時不認真、敷衍行事，以及報告撰寫時抄襲的情況。這樣，只要學生自己相對獨立地認真完成了課程設計內容，以及比較充分地理解了老師所提供的設計所用的參考、基礎資料，那么通過考試應該是一件輕而易舉的事。

4.成績評定。根據學生提交的設計方案、設計圖表、設計報告和考試試卷成績，參考學生出勤情況、工作態度、文明作風等，綜合加以評定。按優秀、良好、中等、及格和不及格五級計分。具體評分參考標準為:報告、試卷及平時成績分別占總成績的30%、60%和10%。其中每一大項還擬定了具體的評分細則與標準［5］。

六、課程設計過程中暴露出的問題及改進設想

1.設計過程中暴露出的問題。通過近幾年對課程設計的指導，發現總體情況較好，但也還存在以下幾個方面的問題:

(1)部分學生在一定程度上準備和重視程度不夠。由于這門課一般安排在大學四年的最后半學期的剛開學時間段，后面緊接著將進行其它課程設計及畢業設計工作，所以時間較短，一般僅有2周的時間，因部分學生貪玩、或忙于考研或找工作，或平時在理論課學習過程中投入就不足，從而導致在課程設計過程中對部分概念、基本理論與方法不熟悉或不清楚，遇到不清楚的概念或方法，大多就直接問在場的輔導老師，主動查閱教材或參考書、論文的較少，也就是一遇到問題就問。另外部分學生對設計不夠重視，或不假思索，不自己動手，照抄照搬同學的報告或往年已經畢業同學的報告，結果考試時就露餡了。

(2)部分學生報告編寫不夠完整或采取的方法不正確。部分學生以時間緊為借口，編寫的報告往往不完善，缺少一些基本的內容，例如相當部分學生報告中根本沒有井網的布署內容，或沒有設計出最終的完整開發方案，更不說幾套方案了。還有部分學生在設計過程中采用的方法不正確，結果設計出錯誤的東西來，例如，照搬油藏開發的東西，對THN氣藏設計出注水開發井網來了。又例如部分同學對THN中油組氣藏地質資料等沒有完全理解、分析，沒有認真參照開發層系的劃分原則，將THN中油組劃分出了幾套開發層系來。

(3)部分報告空話較多，缺乏較詳細的分析。較普遍的問題在于，在報告編寫過程中，比較缺乏有力的圖、表佐證，或者有些同學在設計某個內容時畫上一兩幅圖表就完事，不找出其特征和進行描述，不對其分析，從而導致寫出的報告空話較多，無實質內容，或只是將課程設計指導書中提供的資料照抄過來即了事，缺乏自己的設計、設想，更談不上創新了。

2.進一步完善課程設計的幾點設想。針對上述在前幾屆設計過程中存在的問題，經過老師和學生的共同努力，為了面對和解決暴露出的問題，更進一步完善“氣藏工程”課程設計，形成了以下幾點設想:

(1)必須使學生重視課程設計。在進行課程設計時，盡量使學生充分認識到課程設計的重要性，必須使他們認識到課程設計不僅是為了檢驗學生對平時理論課教學中的基本理論、基本概念和方法的學習效果，更重要的是認識和分析基礎資料，學會依據設計題目的要求，自己去篩選資料，學會查找資料，合理充分運用資料，提出自己的具體工作思路或研究方案，并付諸于實踐，通過課程設計學會用學到的理論與方法解決面臨的實際問題，從而實現理論與實踐的有機結合，更為以后走向工作崗位奠定堅實基礎。

(2)充分發揮學生的主體作用與主觀能動性。在進行課程設計之前，所有學生已經進行過相關課程的理論學習，基本具備了開展“氣藏工程”設計工作的條件;但由于學生平時所學知識都是分門別類的，比較抽象，這與實際應用可能還存在一定的差距，因此如何讓學生把以前學習和掌握的知識結合起來，并充分應用于生產實踐中來，這需要一個理論聯系實際和工程能力鍛煉的學習環節，“氣藏工程”課程設計便是實現這一目的的良好機會。同時，課程設計的最大目的之一實際上就是對工程實踐能力的鍛煉和培養，也就是要培養學生綜合運用所學知識解決生產或工程實際問題的能力。因此，課程設計應該充分調動和發揮學生的主體作用和主觀能動性，調動學生設計的積極性與興趣，這樣方能取得較好的教學效果。因此，在課程設計的動員及準備階段，教師將重點強調課程設計的重要性或意義、基礎資料的合理運用及主要任務的布置，同時在設計的第一天下午主要是讓學生熟悉資料，思考、討論課程設計的一些基本思路、工作內容或目標。在正式開展課程設計時，每天下午可以安排一定的時間讓一些學生代表總結上一天的工作，談談下一步具體設想，然后教師可對學生的設想進行歸納總結分析，再提出教師的具體意見和建議。在具體設計時，經常出現的一種狀況就是，雖然有教師的講解、輔導、答疑，但仍然有相當多的一部分學生在面對諸多資料及實際工作設計時還是多感到無從下手。為此，這就需要老師進行及時細致而又耐心的指導，因材施教，注意啟發學生的主動思考，引導學生充分分析問題，通過自己思考或與同學的討論、查資料的方式，盡量自己去找問題的解決途徑或辦法，實在解決不了的情況下，老師才告訴解決辦法或答案。這樣就能避免在設計時學生過于依賴教師而喪失發揮學生的主體作用。

(3)培養學生創新能力。“氣藏工程“設計經歷的步驟、程序和內容要求都大致類似或相同，一些方法和原理是相通的或者是可以借鑒的，但任何一個氣藏的工程設計需盡量讓學生達到舉一反三的訓練目的。實際上課程設計本身就是一個創新的過程，同時考慮到一些氣藏工程方法本身就存在多解性或不確定性，所以為了充分調動學生主觀能動性，發揮學生的想象力和創造力，在設計中我們盡可能讓學生發表自己不同的見解和想法，即使是不可思議甚至錯誤的都沒關系，如果給學生“框死了”，就會使得一些學生照搬照抄，其設計或描述可能就會千篇一律。而對于學生設計中表現出的錯誤或明顯不足，指導教師應該單獨給予提醒、耐心解釋和糾正。

(4)注意宏觀和整體的把握以及方法和過程的注重。一般地，“氣藏工程”設計的基礎資料比較多，教材與參考資料上可供利用的方法也比較多，但學生之間肯定是存在個體差異的，照理說，每個學生進行設計的思路或方法也應該有所不同，因此“氣藏工程”的課程設計并不要求每個學生拘泥于局部的細節，只要把握住了宏觀與整體即可，所以在設計指導書中，我們主要提供的只是一個參考的提綱和一些參考書目與資料的推薦。我們往往看重的是學生探究實際問題的方法和過程，因為有時候，方法和過程比結果更重要。只有這樣，學生的綜合能力才能在研究和實踐活動的過程中得到培養和提高。

七、結束語

“氣藏工程”課程設計作為石油工程課程設計的課程內容之一，它與其它課程設計的目的意義都基本相同，都是讓學生如何從被動學習轉變到主動學習，從單一學習到綜合設計或系統工程設計的一個轉折培養鍛煉，是石油高等院校培養創新型、實用型及復合型人才的需要。因此，如何進一步提高“氣藏工程”課程設計的教學效果還值得我們繼續深入研究和探討。本文只是對如何搞好“氣藏工程”課程設計教學發表了幾點淺薄的看法，希望能起到拋磚引玉的作用。

作者：黃全華工作單位：西南石油大學石油工程學院