油藏動態(tài)分析案例庫建設及應用

楊滿平

摘要：為了加強石油與天然氣工程專業(yè)學位碩士研究生學位課“高等油藏工程”課程教學中工程實踐的內(nèi)容，提出了油藏動態(tài)分析案例庫的建設思路，詳細介紹了案例庫的建設標準和內(nèi)容，并在課程教學過程中進行實施和效果評價。通過案例庫建設，可以增加課堂實踐教學內(nèi)容，增強教學效果，提高研究生專業(yè)實踐能力，為成為一名高素質(zhì)的油藏工程師打下堅實基礎。

關鍵詞：油藏；動態(tài)分析；案例庫；教學改革

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）33-0115-03

一、引言

案例教學又稱為實例教學或個案教學，是指將案例作為教材的一種形式，讓受教育者通過閱讀、思考和分析以及相互間進行討論和爭辯的一種教學過程。案例教學法自1910年在美國哈佛大學法學院正式引入課堂教學以來，日益受到高等教育界的重視和歡迎[1]。上世紀80年代開始，案例教學開始全面引入我國，主要用于法學、管理學等人文社會科學[2]。我國工科類院校近幾年也開始重視案例教學在工程技術專業(yè)教學中的應用[3，4]。

2009年以來，教育部決定對大部分專業(yè)學碩士開始試行全日制培養(yǎng)，并且推行將碩士研究生教育以培養(yǎng)學術型人才為主向以培養(yǎng)應用型人才為主的政策轉(zhuǎn)變，并計劃在2015年后，將專業(yè)學位碩士和學術型碩士的數(shù)量控制在1∶1的比例[5，6]。因此隨著專業(yè)學位碩士研究生數(shù)量的逐漸增加，如何提高培養(yǎng)質(zhì)量也日益受到重視，其中的一個重點就是如何加強學生實踐能力的培養(yǎng)[7]。目前專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)方案中普遍要求必須參與一定量的實踐工作，同時在教學上也要求采取更多實踐教學的方式。通過案例庫建設并實施案例教學，可以有效加強專業(yè)學位碩士研究生的實踐能力培養(yǎng)。

油藏動態(tài)分析是石油與天然氣工程專業(yè)學位碩士研究生學位課《高等油藏工程》課程的一部分重要內(nèi)容，掌握油藏動態(tài)分析方法，是一個合格油藏工程師所必須具備的一種素質(zhì)和能力。該內(nèi)容傳統(tǒng)的授課方式以講授為主，學生對知識的掌握不夠牢固，學以致用的水平也不高。通過油藏動態(tài)分析案例庫的建設和應用，學生可以利用某一油藏的實際數(shù)據(jù)，結合課堂教學講解的油藏動態(tài)分析方法，對油藏開發(fā)特征和開發(fā)效果進行詳細分析，分析油藏開發(fā)過程中存在問題，找出這些問題的原因及影響因素，并尋求合理的對策，有利于學生能夠形成分析問題和解決問題的綜合能力。

二、案例庫建設流程及思路

油藏動態(tài)分析案例庫的建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，既要保證案例庫建設所需材料的齊全，又要保證案例庫能夠滿足案例教學的需要。因此案例庫建設流程應分為四個階段。

1.總體規(guī)劃階段。需要根據(jù)課程教學和實踐制定油藏動態(tài)分析案例庫建設的總體規(guī)劃。其內(nèi)容包括案例庫建設的標準、要求和內(nèi)容，參與建設團隊的分工與職責，建設經(jīng)費預算，建設進度安排等。在總體規(guī)劃下首先要擬定案例庫編寫提綱，根據(jù)專業(yè)要求確定課程案例庫的題量、難度、格式和類型。

2.資料收集階段。基礎資料收集是編寫案例的基礎性、前提性工作。高質(zhì)量的案例需要有充足、翔實的基礎數(shù)據(jù)資料。油藏動態(tài)分析案例庫包含了某一油藏的大量動靜態(tài)數(shù)據(jù)，并且涉及到油田的各個管理部門，考慮到數(shù)據(jù)資料的重要性和安全性，需要進行多方面的協(xié)調(diào)，因此要花費很長的時間和精力進行資料收集。

3.案例撰寫階段。在收集素材的階段已經(jīng)掌握了豐富的資料，對于這些資料需要進行深入分析，去偽存真、去粗取精，使其達到案例編寫的需要。利用這些素材撰寫案例初稿，這些初稿需要按照標準格式撰寫，包括案例背景、分析目的、課程要求、報告格式等。案例初稿完成之后，應該首先由案例編寫者自己進行修改，然后再交由案例庫建設團隊評閱。在聽取他人的意見并對案例進行修改后，最后將案例交給團隊負責人審閱，并進一步完善。

4.補充完善階段。一個案例正式入選案例庫前應該有一個試用過程，即將案例用于正式的案例教學，使之接受實踐檢驗，然后由案例編寫者根據(jù)教學過程中教師和學生的反饋總結經(jīng)驗、教訓，不斷改進提高，同時據(jù)此調(diào)整修正案例庫。

三、案例庫建設標準及分析內(nèi)容

1.案例庫建設標準。為了保證教學和實踐效果，油藏動態(tài)分析案例庫必須滿足以下基本要求，即目標案例為國內(nèi)某一正在開發(fā)中的真實油藏；該油藏動靜態(tài)數(shù)據(jù)齊全，且所有數(shù)據(jù)都為真實數(shù)據(jù)；開發(fā)油水井總井數(shù)達到30口井以上；油藏開發(fā)年限已經(jīng)達到5年以上，確保具有充分的生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料能夠用于生產(chǎn)動態(tài)分析；油藏開發(fā)類型為水驅(qū)開發(fā)。

2.案例庫建設要求。⑴真實性。案例庫的真實性首先要確保案例來源的真實性，即案例取材于某一油田正在實際開發(fā)的油藏，不是假設或創(chuàng)造出來的，并且要說明油藏地理位置、油藏基本特征、開發(fā)時間及開發(fā)年限等信息。其次要確保案例庫基礎數(shù)據(jù)的真實性，油藏動態(tài)分析案例庫要求所有基礎數(shù)據(jù)都是基于真實油藏開發(fā)的真實數(shù)據(jù)，包括描述油藏基本特征的靜態(tài)數(shù)據(jù)和描述油藏開發(fā)特征的生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)等。（2）典型性。案例庫的典型性表現(xiàn)在選取的油藏類型為我國油田開發(fā)中最為典型和常見的油藏類型，這些油藏在開發(fā)過程中具有一些共同的特征，這些特征由一個或幾個問題組成，概括和輻射許多油藏工程理論知識，通過油藏動態(tài)分析方法能夠掌握該油藏的本質(zhì)屬性。學生通過該案例的學習和分析，不僅掌握有關的原理和方法，還能夠在今后的學習和實際生產(chǎn)實踐中解決同類問題，從而達到學以致用的學習效果。（3）完整性。案例庫的完整性要求案例油藏是一個完整的整體，包括油藏所有基礎數(shù)據(jù)資料的完整性，既能夠滿足用于油藏動態(tài)分析和計算的需求，又能滿足教學內(nèi)容的輻射和延伸，達到學以致用的目的。（4）啟發(fā)性。油藏動態(tài)分析案例庫建設是為培養(yǎng)學生掌握和應用油藏動態(tài)分析方法分析油藏開發(fā)動態(tài)的能力服務的。因此案例要求能夠做到引人深思、啟迪思路，啟發(fā)學生獨立自主地思考油藏開發(fā)過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和規(guī)律、產(chǎn)生各種問題的原因等，進而深化理解課程教學的內(nèi)容，培養(yǎng)學生自主學習和分析解決問題的能力。為使案例更具啟發(fā)性，在編寫具體的案例時常常設置一些懸念，在引導學生進入案例情境后，讓學生去解開其中的懸念。實踐證明這樣的案例教學確實能更好地啟發(fā)學生思維，增加課堂的趣味性和互動性，達到較好的教學效果。（5）綜合性。案例的綜合性表現(xiàn)在該案例應該涉及多門課程或領域的知識，體現(xiàn)技術經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的觀點等。因此，油藏動態(tài)分析案例庫涉及到儲層地質(zhì)學、構造地質(zhì)學、測井、地震、油層物理、滲流力學、油藏工程等多門課程和領域的知識。學生只有掌握了這些基礎知識，并能綜合應用，才能具備對油藏案例庫進行分析問題和解決問題的能力，才能提出合理的油藏開發(fā)對策。

3.案例庫分析內(nèi)容。根據(jù)某油藏的基礎數(shù)據(jù)和生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)，利用油藏工程方法進行油藏工程評價和油藏動態(tài)分析，主要包括以下內(nèi)容：（1）油藏綜合評價。根據(jù)提供的油藏基礎數(shù)據(jù)，對油藏地層及構造特征、儲層類型及物性、地質(zhì)儲量、流體性質(zhì)、溫度壓力特征、油藏類型及特征、產(chǎn)能等各靜動態(tài)參數(shù)進行分析和綜合評價。（2）可采儲量及采收率計算及評價。利用經(jīng)驗公式、井網(wǎng)密度法、水驅(qū)油實驗、童氏圖版、動態(tài)分析等方法進行可采儲量、水驅(qū)采收率的計算和預測。（3）產(chǎn)能分析和評價。分析和評價的內(nèi)容包括：油井單井開發(fā)初期產(chǎn)能特征；油井目前（截至數(shù)據(jù)收集末期）產(chǎn)能特征；單井產(chǎn)能遞減規(guī)律（分析不同開發(fā)時期的產(chǎn)能遞減規(guī)律及特征）；區(qū)塊產(chǎn)能遞減規(guī)律等。（4）水驅(qū)開發(fā)指標分析及評價：①注入水利用率、存水率及耗水率評價。分析階段注入水利用率、存水率及耗水率隨采出程度的變化，明確注采井網(wǎng)完善程度，油田開發(fā)處于虧空生產(chǎn)狀態(tài)，注采關系匹配情況。②水驅(qū)控制程度及水驅(qū)動用程度評價。分析計算油藏的水驅(qū)控制程度和水驅(qū)動用程度，并進行綜合分析和評價。③采油速度及采出程度評價。分析區(qū)塊目前采油速度及采出程度，目前目前生產(chǎn)水平及開采技術，分析合理采油速度水平范圍區(qū)間。④含水上升規(guī)律分析。利用水驅(qū)油或相滲實驗數(shù)據(jù)進行分析；根據(jù)區(qū)塊生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)利用水驅(qū)特征曲線進行水驅(qū)規(guī)律及水驅(qū)開發(fā)效果分析。⑤油層壓力狀況分析。分析油層壓力（靜液面）、流動壓力（動液面）、壓力變化趨勢及其對生產(chǎn)的影響。分析油層壓力與注水量、注采比的關系，不斷調(diào)整注水量，使油層壓力維持在合理的水平上：注采井組水驅(qū)開發(fā)效果分析及評價。分析井組綜合含水、產(chǎn)水量變化趨勢及變化原因，提出控制含水上升的有效措施；分析注采井組水驅(qū)儲量控制程度和動用程度，注采對應率和連通率等，確定注采見效關系；分析注入水單層突進，平面舌進，邊水指進，底水錐進對含水上升的影響，提出解決辦法；分層注水效果評價；潛力分析和開發(fā)調(diào)整對策。分析目前油藏開發(fā)中存在的問題，找到解決問題的辦法，分析開發(fā)調(diào)整的潛力，提出開發(fā)調(diào)整對策。對策包括：改善注水效果的措施；改善儲量動用狀況的措施；恢復壓力、調(diào)整生產(chǎn)壓差和注水壓差的措施；控制遞減和含水上升的措施；改善縱向、橫向波及系數(shù)的措施；整體、局部和注采調(diào)整單元、工作量及效果預測；其他增產(chǎn)措施。

四、案例教學環(huán)節(jié)的實施及效果評價

1.案例教學環(huán)節(jié)的實施。案例庫建設完成后，通過專業(yè)學位碩士研究生的學位課《高等油藏工程》進行實施，該教學環(huán)節(jié)的實施主要包括三個方面：一是教師拿出一個案例庫進行課堂講解，講解的內(nèi)容包括該案例油藏的基本特征、開發(fā)規(guī)律及開發(fā)中存在的問題，并重點講解油藏動態(tài)分析方法以及在案例中的應用。二是要求每位同學在課后根據(jù)課堂講授的內(nèi)容和方法，針對某一具體油藏案例開展油藏動態(tài)分析，完成案例庫規(guī)定的所有分析內(nèi)容。三是要求在課程結束前提交油藏動態(tài)分析報告和匯報PPT，并組織課堂匯報，根據(jù)匯報結果進行點評和評分。

2.案例教學效果評價。通過案例教學環(huán)節(jié)的實施，與往年傳統(tǒng)教學相比，教學效果明顯得到提高，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）學習的態(tài)度和方法有明顯改善。研究生能夠積極主動利用課余時間查閱相關資料，結合課堂講授完成案例庫的油藏動態(tài)分析。這要求學生不但在掌握課本知識的同時，還必須要通過網(wǎng)絡和圖書館來進行資料的補充收集，學習態(tài)度和學習方法上有了明顯的改善。（2）專業(yè)知識面更加寬廣，掌握專業(yè)知識更加牢固。研究生通過完成某一案例庫的油藏動態(tài)分析，既要掌握油藏動態(tài)分析方法，又要自學油藏地質(zhì)、油藏開發(fā)等相關領域的專業(yè)知識，因此擴大了學生的專業(yè)知識面，同時通過案例庫分析達到學以致用的目的，對專業(yè)知識的掌握也更加牢固，有利于學生走上科研工作崗位后能充分勝任相關領域的研究工作。（3）實踐動手能力大幅度提高。研究生必須利用所學知識獨立完成某一案例庫的油藏動態(tài)分析，并對完成的結果進行匯報，采用的方法和手段以及達到的效果與油田要求完全一致。因此該實踐環(huán)節(jié)能夠大幅度提高研究生掌握和應用專業(yè)知識的水平，以及綜合分析問題和解決問題的能力。

五、結語

油藏動態(tài)分析案例庫建設是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要制定詳細的工作計劃，進行詳細的油藏資料收集，在此基礎上組織案例庫的撰寫和實施，最后根據(jù)實施效果進行補充完善，才能夠達成一個科學高效的案例庫。

油藏動態(tài)分析案例庫的建設要求具有真實性、典型性、完整性、啟發(fā)性和綜合性等特征，才能確保案例庫教學和實踐的效果。

實施案例庫教學和實踐，能夠大幅度提高專業(yè)學位碩士研究生的實踐動手能力，使專業(yè)知識的掌握更加牢固，擴大了專業(yè)知識面，教學效果明顯提高。

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