三位一体综合教学法在《测井方法原理》教学中的应用

程 希

（西安石油大学油气资源学院，陕西 西安710065）

三位一体综合教学法在《测井方法原理》教学中的应用

程 希

（西安石油大学油气资源学院，陕西 西安710065）

在《测井方法原理》教学实践中应用三位一体综合教学法，将板书推导、多媒体知识梳理和实践实习相结合，加深了物探专业学生对理论性较强的知识的掌握与灵活应用。主要做法是：在课堂教学环节中用板书推导培养学生严密的逻辑思维，用多媒体形象化的动画展示测量原理和梳理繁琐凌乱的知识，在实践教学环节中通过实践实习增加学生对测井方法的感官认识和兴趣。

三位一体综合教学法；测井方法原理；课堂教学法；实践教学

1 前 言

地球物理测井方法在油气田勘探及开发阶段中，是广泛获取地质资料的重要手段之一，随着勘探领域的扩展及油田开发的需要，不断涌现出新的测井方法；测井的仪器和手段不断更新；随着信息量的增加，计算机技术的发展，测井解释方法不断完善，使测井资料的应用更加广泛。这就要求勘查技术与工程，即物探专业学生必须具备矿场地球物理测井方面的知识，必须有能利用测井资料进行地质解释，及用解释成果图进行地质分析的基本技能。

而《测井方法原理》属于跨学科的多学科综合科学，是以电磁场理论、声波波动理论以及核物理为基础，应用计算机、材料学和电子技术为手段来提取地层信息的学科。这门课程对学生的起点要求较高，需要有较强的理论功底，但学科本身的趣味性不强，因此沿用传统的教学方法教学效果不明显。笔者长期从事石油地质专业的教学，在教学实践中总结出了三位一体综合教学法，在《测井方法原理》教学中加以应用，取得了良好的教学效果。

三位一体教学法，就是将板书推导、多媒体知识梳理和实践实习相结合，加深对理论性较强的知识的掌握与灵活应用。即在课堂教学环节中用板书推导培养学生严密的逻辑思维，用多媒体形象化的动画展示测量原理和梳理繁琐凌乱的知识，在实践教学环节中通过实践实习增加学生对测井方法的感官认识和兴趣。

2 课堂教学环节

对于大部分的学生来说，测井现场知识非常缺乏。在教学的过程中，采用多媒体的形式可以详细地展示一些用板书难以说明的测井新技术，包括复杂的探测器和成像效果图。例如，通过影像资料可以形象生动地反映测井井场条件、测井过程和测井系统结构等。并根据测井技术发展历程，以模拟测井、数字测井、数控测井和成像测井的发展阶段为主线，介绍国内外测井技术的发展现状。同时，结合实际测井资料应用，说明地球物理测井在岩性识别、储层评价、流体识别、油藏描述和工程中的应用。

以多媒体为手段，还可利用其可显示大量信息的特点，对庞杂的学科内容加以总结和梳理，让学生顺利地在头脑中形成测井方法原理的大致框架。如以常规九条测井曲线对测井方法进行归类，使零散且易于混淆的测井方法有了主线，形成树枝状知识结构链，并梳理出如双侧向－微球测井、双感应－八侧向等测井系列。从岩石物性、岩性和流体特性对测井方法进行梳理，使岩石的这些特性与各种测井方法的机理结合，形成不同的测井系列和解释评价方法。

板书手段对理论基础的推导，学生思维连续性的培养有着不可替代的作用，这在有经验的老教师教学实践中已有佐证。依据逻辑条理，学生跟着老师思路在黑板上对公式的推导，并有充足的思考时间，能明白理论公式的来龙去脉，有利于加深记忆和灵活应用，能培养学生对测井原理有严密的逻辑思维能力。

以自然电位测井、普通电阻率测井为例。在多媒体讲述的过程中，通过视频说明自然电位的产生原因。结合板书详细地说明三种自然电位的产生，并从通过推导出的公式详细地说明自然电位测井的特点及影响因素。在讲授普通电阻率测井时，利用板书以麦克斯韦方程为基础，推导出普通电阻率测井视电阻率计算公式，使学生对电法测井中的仪器常数有了更深入的了解。用阿尔奇公式计算地层含油饱和度的推导过程，说明电法测井通过阿尔奇公式建立起电阻率与地层含油饱和度的关系，实现了含油饱和度的定量评价。

以岩石体积物理模型为基础，根据不同地质模型，分别以简单的纯水砂岩、含泥质含水砂岩，含泥质油气层等，用岩石的体积光电吸收截面测井、中子俘获截面测井，以及密度、声波、中子测井三孔隙度测井等不同的测井方法，写出相应的测井响应方程。从而在本质上，理解地球物理信息如何与地质信息是如何建立起关系的，并可详细分析各种测井方法的影响因素，而不需要学生机械教条地记忆一些结论。

3 实践实习环节

《测井方法原理》这门课程增加了实践实习环节，是为了加深学生对各种测井方法的理解，了解测井现场作业的整个流程，熟悉各种仪器的操作规程，直观认识各种测井曲线及图头；并应用所学的测井知识，并能对现场测井得到的实际曲线进行定性快速的解释。

物探专业是以班为单位，在完成一个阶段的理论学习后会进行一天的实践实习教学。学生跟从教师搬运仪器至井场，连接地面操作系统、绞车、天滑轮、地滑轮等，连接井下仪器，在井口地面测试仪器。仪器自检正常后，按7－8个学生分组，每组学生按井口仪器监控、操作控制、操作监控和打印控制分工，完成两次测井。要求学员完全按以下过程规范操作：

（1）数字采集记录仪操作

将数字记录仪与绞车控制面板、绞车以及下井仪器正确连接。供电方式选择0档，测量方式选择1档；探管电流选择40mA档，此档适用于密度三侧向、声波、井温井液电阻率、电极系以及连续测斜探管。用电连接线将绞车集流环输出与采集面板正确连接，红、黄、绿、黒线分别接控制面板的＋、－、信、零端，航空插头上分别接1、2、3、4。用采集面板小键盘设置图头，包括地区号、孔号、采样间隔和打印比例以及探管号。按“回放”键进行采集预备，按“自采”键进行面板采集，按“设置”键停止采集并存储。测井结束后，停止绞车，按“设置”键停止采集并存储。

（2）测井绞车操作

连接无误时，将升降开关打到“停位”。打开绞车电源开关，让深度和速度都显示为零。选择适当的过电流档，推荐选择4或5档。将预置停车开关打到“设定”，输入起始深度值，并按“置数”确认。将升降开关打到“上”或“下”，调节调速电位器使绞车转动。

（3）测井过程监控

操作过程中检查电压、电流、速度及深度等显示参数的变化。绞车改变上、下状态时，必须经过停车挡。

从课堂上预留的复习思考题回答情况和综合计算题作业成绩来看，每个班的每个组，各个同学都参与到整个测井作业过程中，共完成密度三侧向、井温电阻率和固井声幅测井中的不少于四条测井曲线的采集和解释。在老师指导下，分小组，小组内同学分工，采集到测井曲线，并完成对测井曲线的定性解释；学生认真地完成测井仪器操作，正确地获得测井曲线，增加了对测井原理的直观认识，提高了对测井方法原理的兴趣，也更深刻地领会与掌握测井方法原理。

4 结论与认识

对于跨学科、综合性强的测井方法原理这门课来说，这种三位一体综合教学方法取得了较为满意的效果。通过对物探专业学生问卷调查，对这种教学方法持满意以上的学生占100%，其中非常满意的人数占71%。通过对以多媒体、板书为手段，结合实践教学的三位一体教学法的实践研究，得出以下认识：

（1）三位一体教学法对讲授者有较高的要求，要求其对各种测井方法有较深入的了解，有较好的数学物理基础。

（2）讲授者要善于归纳总结各种测井方法的共性和差异，将抽象的原理应用动画等多媒体形式，形象化的教学。

（3）实践教学需要讲授者需有较强的仪器操作能力及测井资料快速解释能力。

（4）三位一体教学法需要学生配合参与，自始至终全身心投入整个教学过程。

这种三位一体综合教学法能克服物探专业学生对基于声电核为基础的测井方法原理课因理论深奥而产生的畏惧感，应用多媒体与板书结合，加之以实践教学，使学生对各种测井方法从本质上有了深刻认识和理解，从而能产生学习兴趣。从教学效果和学生调查来看，这种教学法值得深入研究。

［1］罗刚，周翔.地质矿产勘察专业人才培养的改革与实践［J］.苏州学院学报，2007，（4）.

［2］曹菁.对提高高等教育教学质量的思考［J］.中国地质教育，2008，（1）：25－28.

On the Application of the Three－Steps Teaching Approach to the Teaching of The Logging Theories

CHENG Xi
（School of Oil and Gas Resource，Xi＇an Petroleum University，Xi＇an Shanxi 710065，China）

This paper demonstrates the“trinity”comprehensive teaching approach during the teaching of The Logging Theories which combines derivation in written－form and knowledge summarizing in multi－media form with practices in order to consolidate geophysical prospecting majored students＇mastering and using of theoretical knowledge.Here is an outline of the teaching steps：writing out every step of derivation on blackboard in class is to develop rigorous logic thinking among students；multi－media is good visual way to demonstrate measuring principles and help students get the stuffed information in order and have a better understanding；practices can make students get to know logging first hand and develop an interest in it.

Three－Steps Teaching Approach；The Logging Theories；Teaching Method in Class；Teaching in Practices

G642

A

1009—301X（2012）01—0088—03

2011－11－25

程希（1971－），男，副教授，工作于西安石油大学油气资源学院，主要从事地球物理测井教学科研工作。

［责任编辑 赵芳］