《油藏物理》教學(xué)大綱

1、油藏物理教學(xué)大綱課程名稱：油藏物理 課程英文名稱：Petrophysics課程編碼：112025 課程類別/性質(zhì)：專業(yè)/選修學(xué) 分：2.0分 總學(xué)時(shí)/理論/實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）：32/28/4開(kāi)課單位：地球科學(xué)學(xué)院 適用專業(yè)：資源勘查工程先修課程：物理化學(xué)、工程流體力學(xué)、普通及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)制 定 人：審 核 人：一、課程簡(jiǎn)介油藏物理是為資源勘查工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)選修課。本課程的任務(wù)是研究油藏流體的物理和化學(xué)性質(zhì)，油藏中的油氣相態(tài)變化規(guī)律，油藏巖石的孔隙度和滲透率等物理特性，流體在油藏巖石孔隙中與滲流有關(guān)的特性的相關(guān)概念和理論。學(xué)習(xí)本課程的目的是使學(xué)生掌握油藏流體的物化性質(zhì)，油藏巖石的物理特性以及多相

2、流體在油藏巖石中滲流的基本特性，為學(xué)生進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)分析打下基礎(chǔ)(畢業(yè)要求12、3.1和3.2)，同時(shí)樹(shù)立正確的人生觀與價(jià)值觀，繼承“學(xué)石油，愛(ài)石油，獻(xiàn)身石油”的光榮傳統(tǒng)。二、教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解儲(chǔ)層油、氣、水的特性及油氣相態(tài)變化特征，掌握油藏巖石的滲透率、孔隙度等物理特性以及多相流體滲流的特征，同時(shí)樹(shù)立正確的人生觀與價(jià)值觀，繼承“學(xué)石油，愛(ài)石油，獻(xiàn)身石油”的光榮傳統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)如下：1.價(jià)值目標(biāo)：樹(shù)立正確的人生觀與價(jià)值觀，繼承“學(xué)石油，愛(ài)石油，獻(xiàn)身石油”的光榮傳統(tǒng)。2.知識(shí)和能力目標(biāo)：（1）了解儲(chǔ)層流體的基本物理特性（畢業(yè)要求12和3.2）；（2）掌握儲(chǔ)層巖石的基本物性及特點(diǎn)

3、（畢業(yè)要求3.3和3.2）；（3）掌握油氣滲流的基本規(guī)律（畢業(yè)要求12和3.2）；（4）掌握油藏巖石各種物性參數(shù)的測(cè)定原理和方法（畢業(yè)要求3.1）。三、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求章節(jié)內(nèi)容思政融入點(diǎn)要 求學(xué)時(shí)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)理解掌握分析與應(yīng)用緒 論第一節(jié) 課程研究對(duì)象與研究?jī)?nèi)容講述石油人的在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家戰(zhàn)略中的使命與擔(dān)當(dāng)中中中112和3.2第二節(jié) 課程特點(diǎn)中中中第三節(jié) 課程的學(xué)習(xí)方法中中中第一章：儲(chǔ)層流體的物理特性第一節(jié) 天然氣的高壓物性天然氣的組成；天然氣的分子量；天然氣的狀態(tài)方程；天然氣的體積系數(shù)和壓縮系數(shù)；天然氣的粘度。根據(jù)流體高壓物性，講述鐵人精神的產(chǎn)生歷程中中低9

4、第二節(jié) 油氣藏?zé)N類的相態(tài)特性油氣藏?zé)N類的化學(xué)組成和分類；油藏?zé)N類的相態(tài)表示方法；單、雙、多組分體系的相態(tài)特征。中中低第三節(jié) 油氣體系中氣體的分離與溶解天然氣從原油中的分離；天然氣向原油中的溶解。中中低第四節(jié) 地層原油的高壓物性原油的化學(xué)組成；地層原油的溶解油氣比；地層原油的單相體積系數(shù)和兩相體積系數(shù)；地層原油的壓縮系數(shù)；地層原油的粘度。高高高第五節(jié) 地層水的高壓物性地層水的礦化度；地層水的分類；地層水的高壓物性。中中低第二章：儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì)第一節(jié) 儲(chǔ)層巖石的骨架性質(zhì)巖石的粒度組成；巖石的比面。陸相生油理論的產(chǎn)生及其對(duì)中國(guó)石油工業(yè)的意義高中中1012和3.2第二節(jié) 儲(chǔ)層巖石的孔隙性質(zhì)儲(chǔ)層巖石

5、的孔隙結(jié)構(gòu)；儲(chǔ)層巖石的孔隙度；儲(chǔ)層巖石的壓縮性。高高高第三節(jié) 儲(chǔ)層巖石的滲透率達(dá)西定律及巖石絕對(duì)滲透率；氣測(cè)滲透率及氣體滑動(dòng)效應(yīng)。高高高第四節(jié) 儲(chǔ)層流體飽和度原始含油飽和度；束縛水飽和度；殘余油飽和度。高中中第三章：儲(chǔ)層巖石中多相流體的滲流機(jī)理第一節(jié) 儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性及其影響因素；潤(rùn)濕滯后現(xiàn)象；巖石潤(rùn)濕性與孔隙中油水分布及水驅(qū)油的相互關(guān)系。毛管力和潤(rùn)濕性在油田開(kāi)發(fā)中的利與弊的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系高中中812和3.2第二節(jié) 儲(chǔ)層巖石的毛管壓力毛細(xì)現(xiàn)象和毛管力；各種曲面附加壓力；巖石孔道中的毛細(xì)管效應(yīng)附加阻力。中高中第三節(jié) 儲(chǔ)層巖石的毛管壓力曲線巖石毛管壓力曲線的基本特征及影響因素；毛管壓

6、力曲線的應(yīng)用。高高高第四節(jié) 儲(chǔ)層巖石的相對(duì)滲透率曲線相（有效）滲透率和相對(duì)滲透率；相對(duì)滲透率曲線特征；相對(duì)滲透率曲線的應(yīng)用。高高低注：在“要求”欄內(nèi)以高、中、低來(lái)表示對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)程度的要求，高為最高要求。理解指能對(duì)所學(xué)的內(nèi)容作歸納、分類、解釋、總結(jié)、推斷和一定程度的發(fā)揮。掌握指能理解學(xué)習(xí)材料的內(nèi)涵和意義，包括具體分類、區(qū)別、流程、誤區(qū)等的認(rèn)知和學(xué)習(xí)。可以借助三種形式來(lái)表明對(duì)材料的領(lǐng)會(huì)，一是轉(zhuǎn)換，即用自己的話或用與原先表達(dá)方式不同的方式表達(dá)自己的思想；二是解釋，即對(duì)一項(xiàng)信息加以說(shuō)明或概述；三是推斷，即估計(jì)將來(lái)的趨勢(shì)（預(yù)期的后果）。分析指能將所學(xué)的內(nèi)容分解并找出它們的相互關(guān)系和構(gòu)成，或能計(jì)劃、創(chuàng)造、

7、建造或有改變的重構(gòu)。應(yīng)用指能將學(xué)習(xí)材料用于新的具體情境，包括原則、方法、技巧、規(guī)律的拓展， HYPERLINK /doc/6670661-6884501.html t _blank 代表較高水平的學(xué)習(xí)成果。應(yīng)用需要建立對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的基礎(chǔ)上。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與類型序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)類型學(xué)時(shí)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)演示驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)1儲(chǔ)層巖石孔隙度測(cè)定2102儲(chǔ)層巖石滲透率測(cè)定23.2實(shí)驗(yàn)一 儲(chǔ)層巖石孔隙度的測(cè)定 (2學(xué)時(shí))（1）目的要求掌握巖石孔隙度測(cè)定原理，學(xué)會(huì)用氣體孔隙度儀測(cè)定巖石的孔隙度。（2）方法原理利用氣體膨脹原理（玻義爾定律）確定巖石的骨架體積，利用游標(biāo)卡尺測(cè)量巖石的外表體積，計(jì)

8、算巖石的的孔隙體積和孔隙度。（3）主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料氣測(cè)孔隙度實(shí)驗(yàn)儀器、高壓鋼瓶、供氣閥、氣體調(diào)節(jié)器、游標(biāo)卡尺等。（4）掌握要點(diǎn)掌握利用氣測(cè)孔隙度實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)定巖石孔隙度的方法（5）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容A. 用游標(biāo)卡尺測(cè)量4個(gè)不同大小的標(biāo)準(zhǔn)鋼圓盤(pán)的體積；B. 利用氣測(cè)孔隙度實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)定巖石的骨架體積；C. 利用游標(biāo)卡尺測(cè)量巖石的外表體積D. 計(jì)算巖石的的孔隙體積和孔隙度。實(shí)驗(yàn)二 儲(chǔ)層巖石滲透率的測(cè)定 (2學(xué)時(shí))(1)目的要求掌握巖巖石滲透率測(cè)定原理，學(xué)會(huì)用液測(cè)滲透率儀器測(cè)定巖石的滲透率。(2)方法原理將飽和鹽水的巖樣放入巖心夾持器，夾持器連接平流泵，測(cè)定地層水通過(guò)巖樣時(shí)的流量、巖樣兩端的壓力差以及巖石的長(zhǎng)度

9、和直徑，根據(jù)達(dá)西公式計(jì)算巖石的滲透率。(3)主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料液測(cè)滲透率實(shí)驗(yàn)儀器、量筒、秒表、游標(biāo)卡尺、燒杯等。(4)掌握要點(diǎn)掌握利用液測(cè)滲透率實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)定巖石滲透率的方法。(5)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容A.用游標(biāo)卡尺測(cè)定巖石的長(zhǎng)度和直徑；B.將飽和鹽水后的巖樣放入巖心夾持器；C.打開(kāi)手搖泵通向巖芯夾持器環(huán)空的開(kāi)關(guān)，加環(huán)壓。；D.打開(kāi)平流泵電源，預(yù)熱五分鐘后，設(shè)置流量,測(cè)定在所設(shè)置的流量時(shí)巖芯入口端的壓力，并用量杯和秒表測(cè)其出口端流量；待壓力表數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，出口流速穩(wěn)定時(shí)，記錄此時(shí)的壓力和流量；E. 根據(jù)達(dá)西公式計(jì)算巖石的滲透率。五、教學(xué)方法 本課程以“夯實(shí)基礎(chǔ)理論、注重能力培養(yǎng)”為教學(xué)理念，采用理論教學(xué)、課

10、堂、課后習(xí)題與實(shí)驗(yàn)等相結(jié)合的教學(xué)方式方法，達(dá)到使學(xué)生掌握油藏物理基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)目標(biāo)。主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、課后習(xí)題練習(xí)以及課后自學(xué)。1課堂教學(xué) （1）基本概念的教學(xué)本課程的特點(diǎn)是專業(yè)基本概念多，如地層油的溶解氣油比、體積系數(shù)、壓縮系數(shù)，巖石的比面、孔隙度、滲透率等，這些基本概念的專業(yè)性強(qiáng)，并均能通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法確定。為了使學(xué)生對(duì)基本概念有深刻的理解，應(yīng)該從以下5個(gè)方面講解：介紹引入基本概念的目的意義、基本概念的含義、基本概念實(shí)際數(shù)據(jù)的大小及應(yīng)用、基本概念的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法、基本概念的影響因素。（2）重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)突出重點(diǎn)、難點(diǎn)的教學(xué)，能使學(xué)生透徹理解和掌握重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，

11、達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。在時(shí)間安排上，分清主次，把重點(diǎn)放在突出的重要位置，要舍得花時(shí)間，講解重點(diǎn)難點(diǎn)的知識(shí)內(nèi)容，對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)一致的知識(shí)內(nèi)容，要下功夫、集中精力解決重點(diǎn)和難點(diǎn)一致的知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)方法關(guān)鍵。油藏巖石的毛管壓力曲線是油層物理課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)一致的知識(shí)內(nèi)容，其教學(xué)方法的關(guān)鍵，是清晰、詳細(xì)講解毛管壓力曲線的確定，學(xué)生只有完全掌握了毛管壓力曲線的確定原理和方法后，才能更好地理解毛管壓力曲線的特征以及毛管壓力曲線在油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)分析中的實(shí)際應(yīng)用。（3）實(shí)例教學(xué)適當(dāng)?shù)膶?shí)例分析，能加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。實(shí)例內(nèi)容符合實(shí)際情況，能受到好的教學(xué)效果。（4）利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)

12、手段教學(xué)課堂教學(xué)適當(dāng)利用多媒體技術(shù)，能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)生的答疑，能及時(shí)解決學(xué)生平時(shí)的疑難問(wèn)題，現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段達(dá)到了提高教學(xué)質(zhì)量的目的。油水兩相流體在巖石中的流動(dòng)，一致認(rèn)為是“渠道流動(dòng)”，即油、水各自有自己的流動(dòng)孔隙渠道。該內(nèi)容常規(guī)教學(xué)中，教師難于講解，學(xué)生理解模糊，利用多媒體放映技術(shù)，將教師科研中錄制的油水兩相流體在巖石中動(dòng)態(tài)流動(dòng)的實(shí)況錄象在課堂中進(jìn)行放映，學(xué)生能一目了然地觀看油水兩相流體在巖石中流動(dòng)的動(dòng)態(tài)特征，達(dá)到了提高教學(xué)效果的目的。2課后習(xí)題和自學(xué)對(duì)于本課程中主要知識(shí)點(diǎn)，布置適當(dāng)習(xí)題，讓學(xué)生在課后進(jìn)行練習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固課程所學(xué)的基本概念、基本理論

13、和方法。比較容易理解的章節(jié)（如儲(chǔ)層巖石的孔隙特征）讓學(xué)生自學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力以及抓住要點(diǎn)的能力。3實(shí)驗(yàn)油藏物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行油藏物理研究的最主要手段之一，許多重要的結(jié)論都是建立于實(shí)驗(yàn)結(jié)果之上。因此，油藏物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)好油藏物理課程必不可少的重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)到如下目的：（1）使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)研究在油藏物理學(xué)中重要地位，并熟悉和掌握油藏物理最基本的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的動(dòng)手能力。（2）通過(guò)親自動(dòng)手測(cè)定各種參數(shù)，觀察現(xiàn)象，以加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和認(rèn)識(shí)。（3）通過(guò)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，綜合分析判斷問(wèn)題的能力。六、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定

14、方式 1考核內(nèi)容課程考核包括課內(nèi)實(shí)測(cè)、課堂和課后習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、期末考試四種方式考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課內(nèi)實(shí)測(cè)成績(jī)：20%。主要考核學(xué)生對(duì)每一章知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握情況。課堂及課后習(xí)題：20%。主要考核學(xué)生應(yīng)用油藏物理分析問(wèn)題的能力，重點(diǎn)是實(shí)例計(jì)算。實(shí)驗(yàn)：20%。根據(jù)2次實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)求平均值。期末考試成績(jī)：40%。采取開(kāi)卷考試方式，內(nèi)容涵蓋本課程的基本概念、基本理論和基本方法，通過(guò)綜合分析題考核學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。考試內(nèi)容：儲(chǔ)層流體的物理特征（30分）、儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì)（40分）、儲(chǔ)層巖石中的多相流體的滲流機(jī)理（30分）。2成績(jī)?cè)u(píng)定表1 學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表學(xué)生儲(chǔ)層流體的物理特性儲(chǔ)層

15、巖石的物理性質(zhì)儲(chǔ)層巖石中多相流體的滲流機(jī)理學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)生總得分（登錄成績(jī)用）儲(chǔ)層流體的物理特性（試卷30分）習(xí)題1儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì)（試卷40分）習(xí)題2實(shí)驗(yàn)1/2儲(chǔ)層巖石中多相流體的滲流機(jī)理（試卷30分）習(xí)題3學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)（出勤、回答問(wèn)題等）張三27903685752785考試成績(jī)*系數(shù)+平均平時(shí)成績(jī)*系數(shù)李四21702875852175及格率95%平均分248032808024808080注：作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)過(guò)程均要留下合理的記錄，設(shè)定各項(xiàng)成績(jī)權(quán)重，確定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。平時(shí)成績(jī)占比系數(shù)由任課教師定。表2 課程目標(biāo)達(dá)成度專業(yè)評(píng)價(jià)審核表一、課程基本信息課程編碼112025課程名稱油藏物理授課學(xué)時(shí)32課程學(xué)分2開(kāi)課學(xué)期5授課對(duì)象班級(jí)：選課人數(shù)任課老師二、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)專業(yè)評(píng)價(jià)組審核評(píng)價(jià)審核內(nèi)容評(píng)價(jià)依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果教學(xué)日歷教學(xué)日歷或教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱與大綱相符（ ）/不相符（ ）教案、課件教案或電子課件與大綱相符（ ）/不相符（ ）期末試卷期末A、B試卷及答案與大綱相符（ ）/不相符（ ）課程歸檔材料課程組提供歸檔材料、教學(xué)大綱資料完整（ ）/不完整（ ）教學(xué)過(guò)程記錄出勤、回答提出問(wèn)題、作業(yè)記錄完整（ ）/不完整（ ）課程對(duì)畢業(yè)