专业学位研究生油藏工程基础教学方法思考

梁洪彬*，胡世莱，姜 楠

（1.重庆科技大学非常规油气开发研究院 重庆 401331；2.重庆科技大学石油与天然气工程学院 重庆 401331）

我国硕士研究生分为学术学位硕士研究生（以下简称“学硕”）和专业学位硕士研究生（以下简称“专硕”）两种，其中学硕是以学术研究为导向，偏重理论和研究，以培养从事教学和科研的高层次学术研究型人才为主；专硕是以职业培养为导向，实践与学术并重，以培养工程师等高层次应用型人才为主。2023 年11 月24 日，教育部发布的《关于深入推进学术学位与专业学位研究生教育分类发展的意见》强调，学术学位与专业学位“并重”，学术学位与专业学位研究生教育“两种类型同等地位、同等重要”，并规划到“十四五”末将专硕招生规模扩大到硕士研究生招生总规模的三分之二左右。随着国家招生计划倾斜、报考人数增加，专硕的“存在感”越来越强。

油气作为当今重要能源之一，是关系国计民生的重要战略物资，而石油工业现已成为我国国民经济的重要基础产业。随着国家能源安全意识在青年学生群体中不断加强，以及专硕的热度持续走高，近年来越来越多的非石油工程专业本科生热衷于跨考石油与天然气工程专业的专硕（以下简称“跨考研究生”）。然而，跨考研究生由于本科阶段缺少对石油工程专业基础知识的系统学习，导致其研究生阶段对石油领域相关文献理解不深、科研工作开展不畅、工程应用能力不强，从而降低了专硕的培养质量。因此，针对跨考研究生补修本科专业基础课程（以下简称“补本课程”）是十分必要的。

本文以跨考到重庆科技大学资源与环境（油气田开发工程方向）的专硕研究生为研究对象，以石油工程专业“三大工程”（钻井工程、油藏工程和采油工程）中的油藏工程为例，分析补本课程油藏工程基础的课程特点和教学中存在的困难，探究该课程的教学方法，进而促进跨考研究生的专业水平和工程应用能力的提升。

1 油藏工程基础课程特点

1.1 理论强且综合

油藏工程是石油工程专业的一门主要专业课，它是研究油气藏动态特征及规律和油气田开发方法及决策的工程学科，以油气藏（田）为研究对象，以地球物理、油藏地质、油层物理、渗流力学等学科为理论基础，以数学、计算机科学、经济学等学科为研究工具，以高效开发油气资源为目的的一门综合性学科[1]。油藏工程基础是针对跨考研究生开设的一门补本课程，该课程学习内容与本科开设的油藏工程相近，涉及的内容同样十分广泛，包括岩石物理学、石油流体性质、油气层渗流力学、油气井试井等，具有理论性强且综合的特点。

1.2 概念多且抽象

一个油藏的开发大致要经历油藏发现、油藏评价、开发方案设计、方案实施与监测、开发调整和油藏废弃六个阶段，由于不同开发阶段有不同的开发任务，所以油藏开发过程涉及的概念也多[2]。以油藏评价中的地质储量为例，根据数据特征可分为静态地质储量和动态地质储量（又称动用地质储量），动态地质储量与静态地质储量之比称为储量动用程度。此外，根据地质资料的可靠程度由低到高，储量级别可分为远景资源量、潜在资源量、预测地质储量、控制地质储量、探明地质储量和开发地质储量。根据单位含有面积上和单位岩石体积中的石油地质储量又分别定义了储量丰度和单储系数两个概念。由于油藏是一个深埋地下而无法直接观察的地质实体，因此，该课程涉及的相关概念通常较抽象。

1.3 公式难且庞杂

油藏工程含有大量的计算公式，从储层流体岩石物性（偏差因子、体积系数、密度、黏度、孔隙度、渗透率、毛管压力、有效应力等），到地质储量评价，再到生产井测试、产量递减规律、含水上升规律均有涉及。这些公式通常较为复杂，并且由于描述对象的不同，导致公式之间缺少明显的相关性。以“水”为例，用于评价水体大小和活跃程度时采用的水侵量计算公式和用于评价油田注水开发时油井含水率上升规律计算公式的建模原理和表达形式是完全不同的，这是由于水的来源不同，其中水侵量的水是来源于地层水，水驱油的水则来源于外来水。类似的，根据不同的地质模型，基于定容气藏、封闭气藏和水驱气藏建立的物质平衡方程和适用条件也是不同的。

2 油藏工程基础教学中存在的困难

2.1 课程学科综合性强，教师教学难度大

油藏工程的研究对象是整个油气藏，是以石油勘探的结果为起点，通过进一步的油藏地质研究，对油气藏的储量规模和产油气能力做出评价，然后再结合经济分析，对油藏开发方案做出设计并实施，同时对油气生产过程进行监测[3]。由于油藏工程紧紧围绕储量、产能和效益三大主题开展工作，即突出地质研究特征，强化渗流力学基础，聚焦经济效益目标，因此，油藏工程基础课程具有理论强、概念多、公式难的特点，导致该课程的学科综合性强，教师教学难度大。

2.2 学生专业知识薄弱，理解能力欠缺

在本科阶段，油藏工程先修的课程包括高等数学、石油地质基础、油层物理、渗流力学等，然而，到了研究生阶段，由于学时有限，通常缺少完整的先修课程学习，导致学生的基本理论知识缺乏，在学习该课程时难度较大。以油藏流体特征的油水关系为例，根据地下油藏中水和烃（油和/或气）两大类流体的富集状态、物理性质和分布规律，可以引出边水、底水、夹层水、气顶气、溶解气、自由气、油水界面、气水界面、油气界面、油柱高度、气柱高度、油水过渡带、油气过渡带、气水过渡带、过渡带厚度及其产状等一系列概念，而对这些概念的理解要求学生有一定的石油地质知识基础，而跨考研究生由于缺乏地质概念，理解上述概念通常较困难。

3 提高油藏工程教学效果的方法建议

3.1 挖掘课程思政元素，提升学生的内生动力

石油作为“工业的血液”，在保障我国能源安全方面发挥了重要作用，而一代又一代石油人通过艰苦奋斗、勇于创新、苦干实干，孕育形成了以“大庆精神”“铁人精神”“苦干实干”“三老四严”为核心的“石油精神”[4-6]。习近平总书记在考察调研中国石化胜利油田时强调：“石油能源建设对我们国家意义重大，中国作为制造业大国，要发展实体经济，能源的饭碗必须端在自己手里。”育人为本，德育为先。油藏工程作为石油工程专业“三大工程”之一，是前人历经不断探索、实践与创新总结出的财富智慧，其中蕴含着丰富的思政元素。因此，教师应以课程建设为“主战场”，以“石油精神”为核心，不断提升自身的思政意识与能力，挖掘油藏工程思政元素，讲好油藏工程故事，将家国情怀、“石油精神”融入教学过程。比如，在讲授油气藏压力系统时，以“井无压力不出油，人无压力轻飘飘”的俗语来告诫学生要正确认识生活中的各种压力，压力过大会像“井喷”一样危害自身，但适度的压力则有助于我们进步。再比如，以油气藏产量的上产期、稳产期和递减期类比人生的奋斗期、毅力期和“躺平”期，油气藏产量过早进入递减期不利于生产，人生过早“躺平”则难以充分实现人生价值。

3.2 加强课上课下学习，培养学生的专业素养

传统的授课模式主要是教师讲、学生听，通常会导致部分学生在一堂课的中后期出现注意力不集中、困倦等情况。随着教育教学的改革与创新，一系列激励学生学习热情的教学模式不断被探索，如研讨式、互动式、实践式、启发式、探究式、易位式、案例式、混合式、情景式、问题式等[7]。然而，“教学有法，但无定法，贵在得法”，教学方法要遵循一定的原理、规律，但不能固定、死板，应灵活选择切实可行的教学方法。跨考研究生虽然缺乏与石油地质开发相关的专业知识，但却具备了一定的自学能力，因此，除了课堂学习外，教师还可适当布置课下任务来辅助学生学习课堂内容。在课上，教师应在课堂导入、提问、启发、练习、语言表达、结尾、板书等方面进行设计，综合多种教学手段和教学资源，让学生积极参与课堂学习、讨论，而不仅仅是知识的“接收器”；在课下，除了常规的预习和复习外，还可围绕学习内容让学生利用线上学习平台进行课程自学，以及通过文献调研了解最新研究进展。基于上述教学模式，不仅能让学生掌握好专业知识，还可以培养学生的自学能力和调研能力，从而提升学生的专业素养。

3.3 聚焦油田生产问题，提高学生的专业水平

理论来源于实践，又反作用于实践，二者具有相互依存、相互作用、相互促进的辩证统一关系。由油藏工程基础中的“工程”二字可知，该课程的理论知识就是用来解决油田生产实际问题的，并且授课对象是专业学位硕士研究生，因此，教师在给学生讲授该课程时，不仅仅是讲授知识，还应注重学生解决工程问题能力的培养，构建起以行业需求为导向的科教融合的教学模式。一方面，构建典型的油藏工程案例库，在课上主要采用简单的工程问题进行课堂导入、课中练习，在课下主要以综合性强的工程问题进行分组调研、讨论，撰写研究报告。另一方面，引入常用的油藏工程分析工具。现有的油藏工程分析软件非常丰富，如生产井动态分析软件RTA、Topaze，试井分析软件Saphir，数值模拟软件Eclipse、CMG、tNavigator 等，在讲授相关内容时可进行适当引入，让学生快速了解现有分析工具的功能优势，为今后开展相关科研工作打下基础。此外，还应结合跨考研究生的本科专业学科特点，开展跨学科融合教育，比如针对油藏工程基础中有些公式推导难、手工计算难的问题，可以组织本科专业为数学与应用数学、计算机科学与技术等的跨考研究生，让其发挥原专业优势，带领其他同学一起学习。通过开展油田实际工程案例分析，不仅能让学生加深对知识的理解，而且有助于提高学生的工程应用能力。

4 结语

油藏工程基础具有理论性强、概念抽象、公式复杂等特点，导致缺少石油工程专业知识的跨考研究生在学习该课程时难度较大。因此，本文从挖掘课程思政元素、加强课上课下学习和聚焦油田生产问题三个方面探讨了该课程的教学完善方法，通过将“石油精神”和油藏工程案例融入教学过程，让学生更好地掌握油藏工程知识、提升自身专业水平和工程应用能力，为实现石油领域工程人才培养的目标提供支撑。