程超 桑琴 劉詩瓊
[摘 要]測井資料綜合解釋課程設計是資源勘查工程專業一門非常重要的必修實踐課程,是測井資料的地質應用實戰練習的第二課堂。在OBE理念和國際工程認證體系等新的教育背景和要求下,課題組細致調研了測井資料綜合解釋課程設計在國內石油高校的現狀,分析了目前在執行過程中存在的主要問題,認為有必要對課程設計進行教學改革,并對如何提高測井資料解釋課程設計的教學質量提出了在課程設計內容及實施過程監控兩方面的具體措施。研究認為,教師精心準備資料和課程設計題目是有效完成該課程設計教學改革的前提條件,而學生主動運用基本理論來解決實際地質問題是提高課程設計教學質量的關鍵。
[關鍵詞]課程設計;資源勘查工程;OBE理念;國際工程認證;教學改革
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)10-0057-03
一、資勘專業測井資料綜合解釋課程設計現狀
測井資料綜合解釋課程設計這門課程在國內石油高校均有開設,只不過是在學時和具體任務要求等方面有所差異。中國石油大學(華東)在這個環節中,大多數學生直接聯系有科研項目的教師進行現場資料處理;吉林大學設置的同類課程名稱是測井資料處理與解釋課程設計,其訓練方法與中國石油大學(華東)類似,重在提高學生動手操作能力。中國地質大學(北京)、西安石油大學認為對測井資料進行處理和解釋是資源勘查專業學生必須掌握的一項基本技能,該校同類課程實踐教學的主要目標則是讓學生認識并分析測井曲線,培養學生的分析問題和解決問題的能力。長江大學的測井綜合解釋課程設計主要是為勘查技術與工程測井方向的學生開設的一門實踐課,從測井資料手工解釋與計算機處理兩方面來達到鍛煉學生的實踐能力和提高其綜合素質的目的。
測井資料和測井技術是開展地質工作的重要基礎資料和技術手段。西南石油大學自開辦資源勘查工程專業以來,就非常重視測井技術在地學研究中的重要作用,并圍繞測井地質應用開設了測井系列課程群,其中測井資料綜合解釋課程設計一直是該專業學生必修的一門實踐類課程,是測井資料的地質應用實戰練習的第二課堂。基于先修后續關系,該課程安排在學生修完普通地質學、石油地質學、沉積學、礦物巖石學和地球物理測井之后,主要是為了鞏固學生在地球物理測井中學到的測井基本原理和解釋方法等基礎知識,結合實際測井資料從巖心分析、巖電實驗、試油等資料入手,與地質知識相結合,開展測井資料數字處理處理和綜合解釋,讓學生具備獲取開展油氣地質方案設計所需參數的能力。該門課程安排在2周時間內完成,設置2個學分。主要任務是測井曲線回放,測井資料質量檢查與預處理、測井解釋模型的建立,儲層巖性、物性參數計算機定量處理解釋,含流體性質識別、成果圖及成果表的制作、報告編寫及答辯等幾個環節,其任務及流程見圖1。
二、資勘專業測井資料綜合解釋課程設計改革的必要性
(一)這是新形勢下該專業課程結構設置調整的必然要求
在國際工程認證體系大的教育背景下,結合專業特色及發展方向,基于OBE理念,我校資源勘查工程專業修訂了人才培養方案以提高人才培養質量。該專業的測井系列課程結構也發生了較大的變化(見表1)。根據工程質量認證的最新要求,本門課程設計對支撐學生畢業要求指標點也要相應發生改變。因此測井資料綜合解釋課程設計進行改革是新形勢下該專業課程結構設置調整的必然要求。
從表中可以看出,在資源勘查工程2013級以前,課程設計運行周期都是2周,2014級將課程設計周期縮短為1周, 2015級則調整為2周。同時該專業的測井系列課程也發生了較大的變化,從2015級開始不僅將地球物理測井的學時從64學時降到了56學時,而且測井地質學和非常規儲層測井評價技術這兩門課程都取消了。雖然由于上課內容重復等多種原因導致了這兩門課程的取消,但作者認為這兩門課程里面相應的內容,比如測井資料的沉積學應用、測井資料的構造地質應用、測井資料的儲層評價,都可以在測井資料綜合解釋課程設計中進行挖掘,尤其是利用測井資料進行測井相識別、沉積序列劃分和儲層評價等方面。
(二)目前課程設計存在的突出問題要求必須進行改革
為了做好“面向資勘專業的”測井資料綜合解釋“程設計的改革與實踐”這個教改項目,筆者對我校資源勘查工程專業近幾年的該門課程設計進行了詳實的調研,結果表明,在課程設計中主要存在以下問題:
1.課程設計任務書的設置不夠合理,忽視了測井資料手工解釋的重要性。測井資料手工解釋是準確建立測井解釋模型和進行計算機定量處理解釋的重要基礎。任何先進的計算機程序或軟件都不可能代替以基本地質理論武裝的測井解釋人員,復雜的地質因素和測井資料多解性決定了人機聯作、交互分析才是得到合理解釋結果的唯一途徑。
2.學生機械模仿多,主觀能動性發揮較少。在課程設計過程中經過指導老師的軟件培訓后,學生本應有充裕的時間在2周內保質保量地完成目前課程設計規定的任務。但由于學生主動性較差,動手能力不強,大部分學生都是根據教師提供的思路和培訓的軟件進行機械模仿,走流程,草草完成工作任務和報告。因此課程設計完成質量不高,尤其是在計算機程序定量處理參數卡優選等關鍵環節,學生相互照搬模仿,導致課程設計結果和報告雷同率較高。
3.在答辯環節,學生理論與實踐相結合的水平較差,知其然不知其所以然,對自己做出的成果不能解釋,更毋論結果的準確性及與地質規律的吻合度了。比如所做的直方圖、交會圖有何用?為何一些解釋為儲層的地方泥質含量會高于50%?因此將測井資料與地質問題緊密結合,如何提高測井數據處理及綜合解釋能力,讓分析結果更符合地質規律,這是提高該門課程教學質量的根本體現。
4.考核標準忽略了過程考核
目前的考核標準分為兩大部分,一部分是平時成績,主要是考查出勤率,占30%,另一部分是報告質量,占70%。這忽略了學生課程設計過程的考核,雖然要求報告手寫,但報告的雷同率依舊很高,尤其表現在計算機處理后的成果圖和成果表上,有時不能給出學生真實公平的成績。endprint
三、資勘專業測井資料綜合解釋課程設計改革的主要措施
針對上述問題,我校測井資料綜合解釋課程組認為應該在課程設計內容和形式上進行改革和實踐,主要體現兩個結合。一是測井資料手工定性解釋與計算機定量解釋的結合,二是測井資料綜合解釋與地質應用的結合,主要有以下幾點措施。
(一)在課程設計內容方面
根據存在的問題,我們對該門課程設計內容上擬進行以下調整(見圖2)。
1.增加手工解釋課程設計任務,挖掘測井響應在地質上的應用,填補學校計算機機房不夠用的缺口。給學生提供精度較高的巖心照片和錄井資料,在對測井曲線進行回放后,讓學生對照測井曲線的響應特征,對該井段進行巖心逐一描述,包括顏色、粒度、巖性等,并與測井資料手工解釋巖性和錄井資料進行對比分析。學會認識測井曲線的響應特征是利用測井資料解決地質問題的首要問題。在此基礎上結合區域沉積背景總結出該井段的測井相特征,畫出沉積序列和相序剖面,完成單井柱狀剖面圖。由于每個人手工解釋的認識和觀點不同,可以在一定程度上減少甚至杜絕學生的抄襲行為,從而達到提高教學質量的目的。
2.強化測井資料計算機定量處理環節,提高解釋精度。該環節即是按照預定的地質任務,建立測井解釋模型,用計算機程序對測井資料進行自動處理,并綜合地質、錄井和生產動態資料進行綜合解釋巖性剖面、儲層參數及含流體性質,并以圖形或數據表形式直觀顯示出來。針對大部分學生利用軟件以“走流程”的形式來獲取儲層參數,不以地質基本理論來約束處理結果的問題,應當讓學生通過直方圖、交會圖等技術深刻認識測井曲線響應特征與儲層之間的關系,深入理解測井解釋參數的物理意義及對儲層孔隙度、傷滲透率、含油飽和度等參數的影響,這樣才能建立正確的測井解釋模型,選擇恰當的處理參數,從而提高測井解釋精度,讓解釋結論符合地質規律,從根本上解決學生“知其然而不知其所以然”的核心問題。
3.對照手工解釋和計算機定量處理分析成果,總結分析儲層的地質和測井響應特征,分析儲層發育的控制因素,初步具備儲層綜合評價的能力。
(二)增強指導老師的過程控制,發揮學生的主觀能動性,改進考核方式
1.指導教師精心設計課程設計題目。之前都是所有學生使用同一套資料進行課程設計,為了保證教學質量,防止互相抄襲,可將3~5個學生分為一組,每個小組選擇不同的題目,使用不同的資料進行課程設計,每組學生分工合作,在限定時間內完成一個共同的目標,既鍛煉了設計能力,又鍛煉了團隊合作精神,而且很大程度上減少了抄襲的可能性。
2.減少指導教師手把手教學,引導學生多動手多動腦。在鞏固地球物理測井、沉積巖石學、石油地質學等課程基本理論的同時,讓學生學會理論與實踐的結合,地質與測井的結合。在課程設計的各個環節應多組織學生進行小組討論,互相交流,這樣既能開闊思路,又可培養學生的團隊合作和研究能力。我們教學的首要目的不是讓學生機械模仿,而是通過適當方式教會學生獲取知識的方法和能力,讓學生的能力得到真正的提高。否則,雖然我們疲憊地奔走于學生的各類問題中,但卻不能真正讓學生得到提高。因為學生對教師已經形成了依賴,一遇到問題馬上就問,哪怕是最初級的問題也從來不動腦思考。比如處理過程中參數選擇不合理,或者參數不夠,導致結果不正確,甚至都不能出結果。此時我們應該告訴學生去什么地方檢索什么文獻,才能解決這個問題,而不是幫他把參數調出來。如何發揮學生的主觀能動性,讓他們通過自己的思考主動糾錯以獲得成功是我們作為教師應該努力的方向。
3.降低報告要求,改進考核方式。計算機定量處理環節一定要在計算機上對處理程序的調試、參數卡的選擇及成果展示上嚴格把關,檢查結果作為最終成績的一部分。要認真做好答辯環節,讓學生通過多媒體匯報來講述課程設計的過程和結果,也可以由學生演示簡單操作,答辯成績也作為最終成績的一部分。筆者認為,需要提交的課程設計報告無需大量的文字和篇幅要求,內容只需講清楚課程設計的意義、完成方法和步驟及結果即可。因此最終成績由學生的平時成績(包括出勤率)、上機檢查、答辯和報告組成,比例為1∶2∶3∶4。
四、結束語
測井資料綜合解釋課程設計的內在意義遠遠不只是一門課程,作為培養學生綜合能力第二課堂,改革后的測井資料綜合解釋課程設計相當于一個小的科研活動。教師精心準備資料和課程設計題目是有效完成該課程設計的教學改革先決條件,學生主動運用基本理論來解決實際地質問題是提高課程設計教學質量的關鍵。通過上述措施的實施,學生在課程設計的各個環節中能將測井資料與地質問題緊密結合,讓測井處理解釋結果更符合地質規律,提高了測井資料綜合解釋能力。
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[責任編輯:劉鳳華]endprint