摘要:油氣藏流體相態及滲流實驗數據是制定油氣藏開發方案、分析開發動態的重要基礎數據。當前石油類高校研究生畢業后掌握了一定的相關基礎知識和理論,但對這些知識或與這些知識相關的實驗數據來源不太清楚,影響了對實驗數據可靠性的判斷、分析。“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”課程闡述了開設該課程的必要性、可行性、課程的教學目的和特點,在課程內容中詳細介紹了油氣藏流體相態、滲流實驗用到的主要實驗設備、使用原理及方法,并列舉一些用實驗數據解釋油氣藏開發現場現象的實例。課程對研究生入職后快速融入油氣藏開發工作、提高其解決實際開發問題能力具有重要支持作用。
關鍵詞:研究生課程;油氣流體相態和滲流;實驗設備;重要性
原油和天然氣作為當前階段最重要的能源,廣泛應用于交通、化工、紡織、建筑和發電等行業,其產量和用量是衡量一個國家經濟發展的重要標準之一[1]。在全球化的今天,能源作為推動世界經濟發展的重要動力,其安全、高效、可持續的供應是國家安全的重中之重。油氣資源,作為全球能源結構中最主要的組成部分,對于保障國家能源安全、推動工業發展和改善人民生活具備無可替代的作用。特別是在我國,隨著經濟的快速增長和能源需求的不斷擴大,油氣資源的勘探、開發和利用成為國家能源戰略的重要組成部分。習近平總書記多次強調“石油能源建設對我們國家意義重大”“能源的飯碗必須端在自己手里”。然而,油氣資源的開發面臨著諸多挑戰,如資源的日益枯竭、開發成本的不斷上升、環保壓力日趨增大等。在這樣的背景下,如何有效地開發利用油氣資源,提高油氣田的采收率,成為行業關注的焦點。這不僅需要先進的技術和設備,更需要一批具有專業知識和實踐能力的人才。石油類高校的研究生作為未來油氣行業的中堅力量,他們的培養成效直接關系到油氣行業的未來發展。因此,開設與油氣藏流體相態及滲流相關的課程,不僅能夠提升研究生的專業技能,還能夠為油氣行業的技術創新和可持續發展提供人才支持。加快國內油氣田勘探、開發是各油田公司當前的重要任務。獲得的油氣藏流體相態及滲流數據是制定油氣田開發方案的重要基礎,這些數據主要通過實驗獲得,而研究生在校期間很難直接參與該類型實驗,且當前石油類高校均未開展相關課程。本文從開設“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”課程的必要性、可行性、課程的教學目的和特點以及開設好該課程的教學方式4個方面展開論述,希望借此能引起石油類高校對這門課程的重視,促進該課程的開設和發展。
1開設“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”課程的必要性
油氣藏流體相態的研究是油氣勘探和開發的基礎,涉及油氣藏中流體的物理性質、相態變化以及流體之間的相互作用等多個方面。了解和掌握油氣藏流體的相態特性,對于制定合理的開發方案、優化生產策略、提高油氣田的經濟效益具有重要意義。結合國外的復雜局勢和我國快速發展的國民經濟和綜合國力,加快國內油氣資源勘探和開發至關重要。向深海、深地進軍是各油田當前的主要開發方向,但難度也越來越高。油氣藏流體相態及滲流數據是制定油氣田開發方案的重要基礎數據,這些數據主要通過實驗獲得。滲流實驗是研究油氣藏流體相態的重要手段。通過模擬地下油氣藏的實際情況,滲流實驗可以幫助研究人員分析油氣藏的開發動態,預測油氣產量,評估開發效果。此外,滲流實驗還可以用于測試和評價新的開發技術和方法,為油氣藏的有效開發提供科學依據。但受制于實驗設備資源的有限性、實驗教學人員的緊缺性和實驗的復雜性,目前該類型實驗主要依賴于石油院校和部分研究院所技術人員完成,且石油類高校均沒有開設油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備介紹及其使用的課程。導致畢業生雖然掌握了相關基礎知識和理論,但不清楚此類知識或與這些知識相關的實驗數據來源,影響了對實驗數據可靠性的判斷、分析和與現場開發現象的聯系,甚至影響了這些學生融入工作和解決實際問題的能力。
石油類高校研究生學習了“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”課程后具有諸多益處:(1) 掌握了油氣流體相態及滲流實驗測定方法及裝備使用方法,提高了個人技能;(2) 初步具備了分析油氣流體相態及滲流數據準確性和可靠性的能力,更能適應未來從事油氣開發科研或現場工作;(3) 進一步提高了研究生的綜合能力,有助于其規劃未來職業。
因此,“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”這門課程的開設對石油類高校研究生來說是十分必要和迫切的 [2]。
2開設“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”課程的可行性
(1) 石油類高校通常具有較為完備的教育設施和資源,這為開設新課程提供了堅實的基礎。目前高校擁有的實驗室和設備日趨完善,能夠模擬油氣藏的實際情況,為學生提供實際操作的機會。此外,高校的教師隊伍也是重要的教育資源。許多教師具有豐富的行業經驗和科研背景,能夠將理論與實踐相結合,為學生提供深入的指導。
(2) 當前油氣行業的快速發展對專業人才提出了更高的要求。學生對于能夠提高自身實踐能力和就業競爭力的課程有著迫切的需求。“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”這門課程,不僅能夠幫助學生掌握油氣藏流體相態和滲流的理論知識,還能夠通過實驗操作提高學生的實踐技能。這對于學生未來從事油氣行業的科研或現場工作具有重要的支持作用。
(3) 石油類高校研究生在本科期間已經學習了“天然氣工程”“石油工程”“油層物理”等重要基礎課程,掌握了油氣藏流體相態和滲流相關的概念和理論,同時研究生的身體和心智也發展到了一定程度。這讓研究生在學習油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用方法時具有一定的理論儲備和心理準備。每種實驗設備在使用之前都會有實驗老師帶領和指導,有助于學生較快掌握設備的使用方法。目前國內高校實驗室在安全管理、規章制度等方面都制定了較健全的章程,為學生的實驗安全提供了保障。
(4) 國家對于油氣行業的重視和支持,為課程的開設提供了有利的政策環境。近年來,國家出臺了一系列政策,鼓勵油氣資源的勘探和開發,支持油氣行業的科技創新和人才培養。這些政策為石油類高校開設新課程提供了政策依據和經費支持,有利于課程的順利開展。在當前國內油氣開發熱火朝天的背景下,國內石油高校與各大油田都有大量的科研和技術服務合作,這為研究生進行流體相態及滲流物模實驗設備學習提供了一定的經費支持。綜上所述,當前在石油類高校開設“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”課程具有一定可行性。
3該課程的教學目的、特點
為石油類高校研究生開設“油氣流體開發實驗裝備及使用”這門課程的目的主要有以下幾方面:一是幫助學生構建更為完整的石油類基礎知識體系,培養出專業綜合素養和創新實踐能力更強的人才,增強學生在石油行業工作或研究中的競爭力和適應力;二是課程內容涵蓋油氣行業的新技術、新方法和新設備,使學生能夠及時了解和掌握行業發展的最新動態;三是讓學生能夠了解到與油氣流體開發相關的基礎知識和表征技術,學會使用這些知識解釋現場出現的一些現象,解決現場問題,為將來更好適應油氣開發工作打下堅實基礎。
“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”這門課程的特點主要體現在3個方面,即整合性、發展性、實踐性。該課程內容涵蓋知識面較廣、專業性強,所以該課程的教學需要將知識進行整合教授,以促進學生完善自己的知識體系。該課程與傳統課程教學不同,不僅需要教師講解相關基礎知識,內容還得緊跟科學發展,避免所授內容與科學發展脫節。該課程是建立在實踐基礎上的學科,必須與工程現場實踐緊密結合,應使學生能夠運用所授內容解釋和解決相關工程問題[3]。
4開展好該課程的教學方式
好的教學方式是實現教學目的的重要手段。要開設好該課程,就應該運用教學模式的多樣性,結合課程目標和學生特點,充分激發學生學習該課程的主動性和參與性,幫助他們將理論知識與實際問題相結合,培養他們的分析和解決問題的能力。
(1) 在教學方法上,應采用原理講解和設備實操相結合的方式,在課堂講解完相關油氣流體分析實驗裝備的工作原理和使用方法后,讓學生進入實驗室親自動手操作,授課教師可只明確實驗目的,讓學生自行分組討論設計實驗方案,按照相關裝置的使用方法,充分運用所學到的知識完成實驗。通過實踐操作,學生解決問題的能力、合作和創新能力顯著增強,課程的參與度大大提高。
(2) 在教學空間上,該課程應設置1~2節的現場教學。通過組織學生參觀油氣田、研究院所等實際工作場所,學生可以近距離觀察和了解油氣藏流體相態及滲流的現場測試和分析工作。在現場,學生可以與工程師和技術人員交流,了解行業的最新動態和技術發展,這對于他們的職業規劃和發展具有重要的指導意義。
(3) 在作業考核形式上采用分組討論講解案例的方法,在授課教師的組織領導下,讓學生自行組隊,選取較為新穎、經典的相關論文進行討論交流,每隊選取一人進行匯報發言。各組通過匯報交流,不僅能夠加深對所學知識的印象,還能緊跟科學發展的腳步,了解油氣流體開發技術新進展,有效提升對該課程學習的主動性。
(4) 在實際教學執行中,教師還應充分地利用互動式教學、網絡教學資源等,拓寬學生的視野,引導學生跨學科學習,幫助學生建立更為全面的知識體系,全方位提升學生的綜合素質[4]。
5結語
“油氣藏流體相態及滲流物模實驗設備及使用”這門課程是為石油類高校研究生量身打造的,能夠幫助學生構建相對完善的知識體系,培養專業綜合素養和創新實踐能力,增加將來在石油行業工作或研究中的競爭力和適應力,同時為今后進行油氣開采技術創新打下基礎。只有采用符合該課程教學目的、特點的教學方法,提高學生學習的參與性和主動性,才能開展好該課程,使學生能夠快速掌握油氣流體開發實驗相關知識和技能。通過該課程的學習,研究生不僅能夠掌握油氣藏流體相態和滲流的理論知識,還能夠提高實踐操作能力和創新能力,為我國油氣行業的可持續發展做出貢獻。未來,隨著油氣行業的不斷發展和技術的不斷進步,該課程的內容和教學方法也應當不斷更新和完善,以適應行業發展的新要求,培養出更多高素質的石油行業人才。
參考文獻:
[1]司曉冬,羅明良,李明忠,等.油氣田開發中湍流減阻劑及其應用研究進展[J].應用化工,2021(3):6467.
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[3]丁鋒.我國油氣資源勘探開發現狀與對策[J].國土資源,2003(12):2.
[4]婁鈺,潘繼平,王陸新,等.中國天然氣資源勘探開發現狀,問題及對策建議[J].國際石油經濟,2018,26(6):7.