扩展对比教学法下石油工程论文范文

一、扩展对比教学法

所谓扩展对比教学法，就是在教学中，将相关知识点向所在专业的其他专业课的相关内容进行扩展，这种扩展可能是同向对比，也可能是反向对比，从而让学生在专业课的学习中，将各门专业课之间的重点知识点有效地串联起来，形成对这个专业方向更加全面的认识。扩展对比教学法有如下几个重要特点。

1.扩展是所在专业方向内的定向扩展。相对于联想教学法，扩展对比教学法的最大区别是：该方法强调所授知识点是在学生所学专业方向内的扩展教学，而非全面的或者生活化场景的扩展对比。联想教学法关注的是某个知识点的理解，因此，常常会用生活中特别容易理解的物品或者现象来与所授知识点建立一种联系，可能是形态上的相似，或者发音上的相仿，从而加深学生的理解和记忆。这种联想往往是在很大范围内的联想，多数都脱离所在的专业背景。扩展对比教学法更注重的是专业内部专业课之间的联系，其可供联想的范围有限，且强调是整体的认识和理解。

2.对比有平行对比、同向对比和反向对比所谓平行对比，就是对比的知识点之间是平行的，比如讲述深度的时候，选择海拔、高度等来进行对比，就属于平行对比。同向对比，即一个现象本质上是一致的，但在不同的学科中，其作用是不一样的。反向对比，即知识点之间是一个反向关系，比如一个阐述流体的流出机制，一个阐述流体的流入机制，但二者之间本质上是相通的。

3.强调各门专业课之间的关系由于教学中的扩展是限定在学生所在专业的定向扩展。因此，需要教师对各个专业课都能有较好的认识，以便实现科学的教学。扩展对比教学法提供了一个手段，就是将各门专业课之间的联系挖掘出来，增强学生学习的兴趣和融会贯通的能力。

4.形成对所学专业的整体全面认知扩展对比教学法的目的是让学生在一个个知识点的串联下，形成对所学专业的全面认识。因此，该方法的落脚点并不在某个概念的阐述，而在整体的认知。基于这种认知，让学生更能发现在某门专业课的缺陷和不足，同时也为其后续攻读研究生或者就业选择更细的专业方法提供一个全局认识。

二、扩展对比教学法在石油工程中的应用

1.平行对比的应用笔者在教授“钻井与完井工程”课程时发现，关于深度的概念极度容易混淆。在这门专业课中，深度是指从转台面开始计量的井眼轨迹的长度，实际上也是钻井中所有下井的钻柱的长度之和。特别需要强调的是，深度的起始点不是地面，而是转台面。因此补心距（地面与转台面的高度）的大小将直接影响深度的大小。扩展一：在采油工程中，我们说的射孔的深度；在测井中，所说的储层的深度都是钻井与完井工程中所说的深度，即基于转台面的井眼轨迹的长度，这个深度作为这口井的重要标示，伴随这口井一生。深度将永远是一个大于零的正值。扩展二：由于深度是一个相对量，在工程中广泛应用。但在地质中，用得相对较少。对地质工程师来说，他们不关注相对的位置，他们关注的是储层的绝对位置，即储层位置在大地坐标系中的坐标，x，y和z。此处的z指的是海拔，它是指地面某个地点或者地理事物高出或者低于海平面的垂直距离，是海拔高度的简称。这个z值可能是正值也可能是负值。它表征的是一个绝对位置，不会因不同的钻井设备或者井眼轨迹而发生变化。建立联系：用一个图形来说明，深度与海拔的关系。当一个目标靶点确定后，地质工程师给出其对应的坐标，钻井工程师需要根据地面条件及地下条件设计相应的井眼轨迹，以期实现准确中靶。到达这个目标点（绝对位置，海拔概念）的轨迹千差万别（相对长度，深度概念），对应的深度也可能有巨大的差异。通过阐述、对比联系让学生加深对这两个概念的认识，掌握其用法和区别。

2.同向对比的应用“钻井与完井工程”课程中讲授压力控制一章时，会讲到发生溢流进行关井作业后气侵及其对钻井的影响。其中会讲到一个图，即关井后由于地层流体不断进入井筒，井筒中压力分布不断发生变化，表现在地面的立管压力和套管压力逐渐升高，且变化的程度不一样。对于高渗连通性好的储层，压力上升的速度较快。因此，可以采用气侵关井后立管压力和套管压力变化曲线粗略判断井控的难易程度，地层压力大小和地层渗透率大小。同向对比：在“试井分析”专业课程中，会讲到压力恢复试井。即油井生产一段时间后，突然关井，采用压力计测量井底压力的变化情况。进而绘制压力曲线，采用试井分析的方法求取地层压力、储层参数、表皮系数等参数。试井中，关井后有一段井筒储集效应，即地层流体还会继续进入到井筒。其流动的原理与钻井中因为气侵而关井的原理是一致的。建立联系：展示两张图，一是“钻井与完井工程”中的压力变化曲线，二是“试井分析”中的一条典型的压力恢复曲线。通过图形阐述其相同之处，结合试井中能计算的参数，反过来讲述钻井中压力变化所包含的意义。

3.反向对比的应用在“钻井与完井工程”这门专业课程中，会反复讲授一个知识点：压力及其应用。钻井中，为了实现安全钻井，往往采取衡或者过平衡钻井，即保证钻井液产生的液柱压力大于地层压力。在这种情况下，钻井液将会在压差的作用下进入到地层，从而形成对储层的伤害。压差越大，储层越疏松，滤失进入地层的钻井液越多，同时钻井液自身的性能也会影响滤失量的大小。反向扩展对比：钻井过程中钻井液向地层滤失，与采油过程中，地层中的原油向井筒流动具有相似性（“采油工程”课程的内容），只是流体流动的方向不一致，但其流动的机理是一致的。而在“渗流力学”一门专业课讲授过一个重要的知识点，径向流动产能方程（“渗流力学”课程的内容）。建立联系：在黑板上手写径向流动产能方程，让学生回顾其推导过程。从方程中，解释影响产能的正向因素：储层厚度、储层渗透率、生产压差。影响产能的负向因素：流体粘度、储层伤害及泄流面积。同样的类比也可用于钻井中的泥浆滤失，其滤失量的影响因素与生产中径向流动的影响因素是类似的。通过回顾一个知识点，建立起两门学科的联系，同时加深对专业知识点的认识。

三、结论和认识

基于多年的专业课教学，提出了一种针对石油工程专业课的教学方法—扩展对比教学法。该方法重点在于建立一种专业课间的关联，通过对一个知识点的定向扩展，实现各个专业知识点的有效串联，加深学生对知识点的认识的同时，逐渐树立对所学专业的整体全局认识，做到融会贯通，培养学生的综合应用能力。

作者：罗万静单位：中国地质大学（北京）能源学院