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中國石油大學地質學學什麽

課程簡介

“石油地質學”是地質工程專業的壹門專業基礎課和必修課,是中國石油大學(北京)品牌課程和北京市精品課程,是理論教學與實踐教學相結合的壹門課程,總學時64學時,其中理論教學46學時,實踐教學18學時。本課程遵循加強基礎理論、理論聯系實際、反映國內外石油地質學發展新水平的原則,立足於石油地質學基本原理的闡述,充分反映成熟的新理論,突出中國石油地質特色,以油氣成藏要素、油氣成藏過程和油氣分布規律為主線建立課程體系,***包括緒論和油氣水的成分和性質、儲集層和蓋層、油氣藏及其類型、石油天然氣的成因與烴源巖、石油與天然氣的運移、油氣聚集與油氣藏的形成、油氣聚集與分布單元、油氣分布規律與主控因素等8章。主要介紹油氣生成、油氣藏形成的基本原理及油氣分布的基本規律,通過本課程的學習使學生掌握石油地質學的基本概念、基本原理和基本方法,並能利用石油地質學的原理與方法對盆地油氣成藏的基本條件進行初步的評價。

目標定位

中國石油大學(北京)是教育部直屬的全國重點大學,是壹所石油特色鮮明,以工為主的多科性大學,是“211工程”重點建設和國家985工程“優勢學科創新平臺”建設並設有研究生院的高等院校之壹。學校的發展目標是到2020年建成石油石化領域世界壹流的研究型大學。地質工程專業是中國石油大學(北京)的石油主幹專業,是國家級特色專業,每年面向全國招生150余人,生源質量越來越好,入學成績連年提高,已成為社會公認的品牌專業和我校錄取分數最高的專業之壹。

我校地質工程專業主要培養從事石油勘探開發地質工程設計、科學研究、國際合作和科技管理的高級專門人才。而“石油地質學”是地質工程專業壹門重要的專業基礎課和必修課,是學生系統學習了礦物巖石學、地史古生物學、沈積巖石學、構造地質學等地質基礎課後,開始接觸石油勘探開發知識的第壹門課,也是高年級本科生最重要的專業基礎課。該課程奠定了地質工程專業學生的石油勘探開發理論基礎,在本專業課程體系中具有舉足輕重的地位,是實現專業培養目標的“看家課”。同時該課程又是油氣勘探系列課程的骨幹課,該課程系列還包括地質工程專業的“油氣田勘探”、勘查技術與工程專業的“石油地質學”以及非勘探專業“石油地質概論”等課程。

本課程的建設目標是堅持“強化理論、註重應用、增強實踐、培養能力”的教學理念,通過師資隊伍建設、教材建設、教學內容和教學方法的改革,造就壹流師資隊伍,編寫壹流教材,創建精品課程,培養壹流人才。即在現基礎上,進壹步加強教師隊伍和教材建設,深化課程體系、教學內容和教學方法等方面的改革,不斷提高教學質量,培養理論基礎紮實、實踐能力強、具有創新精神的高素質人才;同時以“礦產普查與勘探”國家級重點學科建設、“油氣資源與探測國家重點實驗室”建設為依托,以科研促教學,加強與國內外同行的交流,提升教師的學術水平。目前本課程教學水平在全國高校同類專業中居領先水平,我們將加快建設步伐,加強國際交流與合作,加強“雙語”建設,把本課程建成國內領先、國際知名的品牌課程。

知識模塊順序及對應學時

本課程總學時為64學時,其中理論教學46學時,課內實驗和大作業等實踐環節18學時。與本課程相配合,單獨設置課程設計“石油地質綜合訓練”3周。

順序

知識模塊

主要內容

計劃學時

理論教學內容

1

油氣成藏要素

緒論

第壹章 油、氣、水的基本特征

4

第二章 儲集層和蓋層

4

第三章 圈閉和油氣藏

8

2

油氣成藏過程

第四章 石油天然氣的生成與烴源巖

8

第五章 石油和天然氣的運移

6

第六章 油氣聚集與油氣藏的形成

7

3

油氣分布規律

第七章 油氣聚集與分布單元

3

第八章 油氣分布規律與控制因素

6

實踐教學內容

1

實驗

原油、烴源巖、儲集巖樣品觀察與描述

2

石油及烴源巖地球化學指標萃取

2

油氣成藏機理模擬實驗

2

2

課內大作業

烴源巖演化特征與生油區評價

2

時間-溫度指數計算與烴源巖成熟度評價

2

天然氣成因類型綜合判別

2

圈閉及油氣藏類型的識別

2

流體勢計算和油氣運移方向分析

2

油氣藏形成條件綜合分析

2

3

課程設計

石油地質綜合訓練(單獨設置)

3

重點、難點及解決辦法

1.課程的重點、難點

“石油地質學”課程的主要內容包括三大部分***八章:油氣成藏要素、油氣成藏原理和油氣分布規律,其中核心內容是油氣成藏原理。該課程的難點主要有三方面,壹是如何綜合利用已學過的構造地質學、沈積巖石學、巖相古地理等知識,深刻理解油氣藏形成條件與分布規律,並將靜態成藏要素中的烴源巖、儲集層、蓋蓋層、圈閉與動態成藏過程中的油氣生成、運移、聚集結合起來,綜合分析沈積盆地中油氣藏的形成與分布問題;二是油氣生成的化學動力學原理和油氣運移聚集過程的動力學機制;三是對各類圈閉和油氣藏的空間形態的理解。

2.解決辦法

對於第壹個問題,在實際教學過程中,主要加強學生綜合應用知識能力的訓練,教學中盡可能多地為學生提供壹些接觸油區實際石油地質資料的機會,多介紹油田實例,多增加地質圖件分析等方面的練習,便於提高學生對實際地質問題的理解。在教學中的課內大作業,就是根據各章要學生掌握的知識點有意識設計的綜合訓練,每個大作業都要求學生作圖、編寫報告,增加學生對課程內容的理解和綜合分析問題的能力。最後的課程設計更要求學生綜合整個課程的知識對壹個實際盆地各方面的資料進行綜合分析,對盆地的油氣遠景做出評價。

對於第二個問題,在課堂教學中,主要通過對基本概念理解、化學和物理知識的運用,動畫的運用,精講難點內容,深入淺出。

對於第三個問題,充分運用實物模型、清晰的多媒體圖件,尤其是復雜的平剖面圖和立體圖,配合習題課,有針對性的開展教學活動,提高學生的空間想象能力。

實踐教學活動的設計思想與效果

加強實踐教學,增強學生的動手能力和分析問題解決問題的能力,培養學生的創新意識和創新精神壹直是本課程重要的教學理念之壹。為了加強學生對課程理論的理解和增強學生的實踐和動手能力,增強學生分析問題和解決問題的綜合能力,本課程設置了3個實驗(6學時)、6個課內大作業(12學時),與本課程相配合增設了單獨設置的課程設計“石油地質綜合訓練”,學生畢業前12周的畢業設計也是對本課程知識的實際應用。實踐環節的設置的目的是增加學生的感性認識、增強學生綜合分析能力和利用石油地質理論知識解決實際問題的能力。

1.實驗課

本課程有三個實驗課實驗,壹是原油、烴源巖、儲集層樣品觀察描述;二是烴源巖有機地球化學指標萃取實驗;三是油氣成藏機理模擬實驗。這三個實驗的目的是使學生對原油、烴源巖、儲集層、烴源巖有機地球化學指標萃取過程和油氣成藏過程和影響因素有壹個感性的認識,以便更好地理解課程的相關內容。

原油、烴源巖、儲集層樣品觀察描述是通過樣品觀察描述認識原油、儲集層、烴源巖的基本特征,增強學生的感性認識,加深對課程基本概念的理解。

由於烴源巖地球化學實驗過程較長,不適合學生全程參與,因此主要采用演示的方式進行。如從巖樣的粉碎、到可溶有機質的抽提、再到抽提物質的分析,壹般需要至少64小時以上不間斷的實驗。通過這種感性實驗,學生對課程相關的基本概念有了比較深入理解,如通過幹酪根萃取過程的觀察,對幹酪根和可溶有機質的概念有了更深入的理解;通過石油族組分的分離過程的觀察,對石油和可溶有機質的組成有了進壹步的理解。

油氣成藏模擬實驗借助中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室的成藏模擬裝置,進行油氣生成物理模擬實驗、油氣運移二維模擬實驗,學生在實驗中可以觀察在不同地質條件下油氣運移和聚集情況,理解油氣運移過程中不同力、輸導體系和運移通道對油氣運移和聚集的影響等。

2.課內大作業

為了培養學生分析解決實際地質問題的能力,在講授“石油地質學”課程的同時,針對主要章節的主要知識點設計了6個課內大作業。課內大作業采用“以學生為主”的模式進行教學,教師僅就基本原理和要點進行講解、輔導以及引導性的解答,啟發學生思考,調動學生學習的主動性和積極性,要求學生獨立完成大作業要求的圖件、分析,並獨立完成報告,這種實踐環節很好地鍛煉了學生綜合所學知識,解決實際石油地質問題的能力,使學生對所學理論知識也有了更深入的理解。

3.課程設計

由於學時有限,僅僅依靠上述這些實驗和課內大作業對學生的實踐鍛煉是不夠的。因此,在“石油地質學”課程之後,安排“石油地質綜合訓練”課程設計,這是針對地質工程專業的壹門單獨設置實踐教學環節,目的是使學生深化和鞏固所學的“石油地質學”理論知識,加強學生綜合應用所學理論和方法,分析和解決石油地質實際問題的能力,為將來從事油氣地質與勘探工程設計奠定基礎。

“石油地質綜合訓練”課程設計所設計的資料全部為來自壹個實際盆地的石油地質資料,包括烴源巖和原油有機地球化學分析數據、儲蓋層分析資料、地震資料、鉆井資料、測井資料、流體包裹體分析資料等,通過對這些資料的綜合分析,做出相關圖件,完成研究區烴源巖評價、油氣成藏綜合分析與評價和勘探目標評價與設計。最終提交內容豐富、觀點明確、分析論證透徹、文圖並茂的研究報告。

通過該課程的學習,進壹步培養了學生的獨立思考能力、實際動手能力和綜合分析能力,使學生初步掌握了油氣地質研究綜合研究與評價的工作程序和基本工作方法,學會了油氣地質研究所需的基本圖件的編制和相應軟件的使用,提高了學生的文字組織和表達能力。

4.畢業設計

畢業設計是對專業課程,尤其是石油地質學課程學習的延續。地質工程專業本科畢業設計的目的是綜合運用已學的油氣地質知識,以壹定的科研項目為依托,初步掌握油氣地質研究的方法,培養、加強綜合分析問題和解決問題的能力。

地質工程專業學生的畢業設計大部分為與盆地石油地質研究有關的題目,這是課程實踐外對石油地質課程學習的最好的應用與教學效果的檢驗。

課程組教師全部指導學生的畢業設計。本教學組借助科研優勢,吸引對油氣地質與勘探研究感興趣的學生參與教師承擔的實際研究工作並完成其畢業設計任務;畢業設計中註重嚴格要求,並對學生在選題、開題、資料分析匯總,圖表編制和最後的論文撰寫、答辯等各個環節悉心指導,認真負責。鼓勵學生勤於思考,獨立完成畢業設計中所需的圖表,鼓勵學生在詳細調研的基礎上,提出自己的想法和觀點。通過畢業設計,學生的石油地質工作方法和思維方式及基本技能得到了很好地訓練,加深了對石油地質學理論的理解。

教學方法與手段

1.教學方法

“石油地質學”是壹門理論性和實踐性都很強的課程。為了提高教學質量,增強學生的動手能力和綜合分析能力,在課程總學時不變的前提下,課程組精簡理論教學,增加實踐環節,廣泛采用多媒體教學手段,提高課堂授課效率。同時,采取多種方式提高學生主動學習的積極性,提高學生綜合應用知識的能力,達到深化理論學習,提高實踐能力的目的。

(1)精簡理論學時,實現課堂多媒體教學

該課程的主要教學方式是課堂教學,通過課堂講授,將該課程的理論和方法傳授給學生。本課程涉及學科多,教學學時緊張,如何提高課堂效率,直接影響教學效果。為此,我們十分重視課堂教學,精選講課內容,精講重點難點,安排同學自學易於理解的內容,並廣泛采多媒體教學手段,提高課堂授課效率,利用46學時講授了原來靠板書64學時講授的課程內容,節約的學時主要安排實踐訓練。

(2)加強實踐環節,學生自主完成大作業

為了加深學生對理論教學內容的理解、訓練學生的動手能力和綜合分析能力。本課程配合理論學習,安排有18學時的實驗和習題教學。習題主要包括烴源巖演化特征與生油區評價、時間-溫度指數計算與烴源巖成熟度評價、天然氣成因類型綜合判別、圈閉及油氣藏類型的識別、流體勢計算和油氣運移方向分析、油氣藏形成條件綜合分析等,這些習題由教師簡要介紹做題思路,由學生獨立完成,教師批改後,再逐壹給學生講解存在的問題。通過大作業達到了加深理解、增強學生分析問題和解決問題能力的目的,效果良好。

(3)科研促進教學,培養學生的創新精神

本課程組教師長期從事與教學相關領域的科學研究工作,承擔了國家“973”、油氣重大專項、國家自然科學基金、油田委托的重大研究項目。獲得國家科技進步二等獎2項,省部級科技進步獎和自然科學獎多項,發表了壹系列相關領域的高水平論文。科學研究活動不僅提高的教師的學術水平,科研成果還成為講課的素材、教材的內容與實例,教師在教學中將自己的科研心得和學科最新進展講授給學生,提高了學生對科學的探索精神,對培養學生的創新精神起到了良好的作用。

科研實驗室向本科生開放,承擔本科生實驗課。本課程的烴源巖地球化學實驗和油氣成藏物理模擬實驗都是在油氣資源與探測國家重點實驗室進行,科研實驗室為石油地質學課程的教學提供了良好的教學條件。與此同時,教師根據自己的科研課題設立科技創新項目,為學生提供研究經費開展科技創新活動,培養了學生的創新精神。

(4)加強教學改革,探索研究型教學模式

隨著教學改革的深入,本課程開始了研究型教學的探索。首先在地質工程專業創新班進行研究型教學模式的試點。目前正在進行石油地質研究型教學文獻庫、案例庫、課堂討論主題庫的建設;在教學中將建立“以學生為主體、以教師為主導”的基於探索和研究的教學模式,將研究型教學理念落實課程教學上,即采用與研究型教學相適應的授課方式、討論形式、作業類型、實踐訓練和考核方式。打破傳統的單壹教材,適當增加相關的科技文獻和科研報告,增加案例教學;授課過程中采用學生課前自學、課堂討論、教師總結、課後答疑的雙向教學方式;教師指定題目要求學生撰寫科技小論文;以分組的形式要求每組學生自主設計和操作實驗,完成實驗報告;采取綜合的考核方式,包括期末閉卷考試、科技小論文的多媒體答辯、實驗報告及平時討論發言成績。

(5)豐富網絡資源,網絡教學補充課堂教學

配合課程教學,充分利用校園網,解決學生自學、復習、答疑等問題,學生可以通過網絡獲取教師的教學材料,有利於學生在課堂集中精力聽課,從而解決了課堂信息量大給學生做筆記帶來壹定困難等問題。在精品課程網上,學生可以瀏覽課程大綱、教學內容、復習思考題,也可以進行網上答疑。

2.教學手段

為了搞好該課程的教學,課程組在重視傳統課堂教學的基礎上,廣泛采用電化教學手段,提高課堂授課效率,加強實踐教學環節,采取多種方式提高學生主動學習的積極性,提高學生綜合應用知識的能力,達到深化理論學習,提高綜合能力的目的。

近年來,隨著我校電化教學設備的改進,本課程在課堂教學中的壹個重要變化是:逐漸由傳統的板書課堂教學轉變為以多功能教室為主的多媒體教學;在充分發揮多媒體教學知識輸出快、效率高的優勢,繼續發揮傳統課堂教學的優點,二者兼顧,***同提高課堂教學效果。精細認真的課前準備,靈活多樣的授課方式,良好的電化教學手段,大大提高了課堂授課效率。目前課程組每位教師都有壹套完整的PowerPoint教學幻燈片。除年輕教師要求用傳統課堂教學外,其他課堂基本都是多媒體教學。

配合教學內容還適當放映壹些教學片,如美國AAPG繼續教育短片,電影《儲集層》、《古潛山》和《油氣勘探》等教學片。

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