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《石油地质》课程简介   

一、概况
    由于近年来国家对石油与天然气类专业人才的需求很大,尤其是具备一定的理论基础和掌握了一定专业技能的高等职业技术人才非常需要,这使得该专业成为学院的热门专业。报考学生连年大幅增长。考虑到学生就业的实际情况,我们对油气开采技术专业以及相关石油与天然气类各专业均设置了《石油地质》课程。
    《石油地质》课程是油气开采技术等石油与天然气类各专业学生的一门必修课,是学生进一步学习职业技能课(油田开发、采油技术、测井资料解释、录井技术等)必备的专业基础课。
石油工作者岗位在地上,工作对象却是地下的油层。作为石油与天然气类各专业大专层次的学生,必须清楚地下油层情况,具备一定的石油地质知识。因为石油地质是指导石油勘探与开发的理论基础,石油地质学也已成为一门独立的学科,而且是较为活跃和蓬勃发展的学科,该课程在专业课程体系中具有举足轻重的地位。但是作为大庆职业学院石油工程系的主干专业油气开采技术专业,仅仅选择着重于理论基础的地质课程有些不妥,结合工学结合的现实和学院发展的整体思路以及石油工程系订单式人才培养的实际情况,所以我们又分不同的专业,如油气开采技术专业、钻井技术专业等做了针对性的调整。该课程的教学目标是,使学生通过系统的石油及天然气地质学理论学习和实验、野外地质实习的训练,在掌握普通地质学知识的基础上,同时掌握油气藏的特征、油气藏的形成原理以及基本分布规律等与今后的工作岗位息息相关的专业知识,为进一步学习和掌握石油天然气的勘探、开发和评价等奠定必要的基础,提高油气开采技术等石油与天然气类各专业学生的综合专业素质,打造真正具有市场竞争力和可持续发展能力的新时期的高等职业技术人才。
    本课程内容涵盖了普通地质学、构造地质学、石油地质学、油气田勘探等方面的知识模块。涉及的学科较多,研究对象的空间尺度变化大,时间跨度长,许多地质现象无法在实验室中重现,对其成因和作用过程的解释往往根据经验分析和推断,容易引起疑问。所以我们要善于培养学生良好的时空想象能力,综合运用所学知识进行实际问题分析的能力。
    针对课程内容和教学需要,本门课程的教学采用了多种不同形式的教学方法,包括:课堂授课,实验课,实习课。其中,课堂授课不对课程内容作照本宣科式的全面讲解,可以穿插有关专题的研究现状、发展趋势,提出思考问题;实验课是课程教学的重要组成部分,也是培养学生动手能力的重要环节,为此要求学生按质按量完成全部实验作业。实验过程中提倡学生之间的互相交流,讨论。实验课成绩按比例记入期末总评成绩,并作为考察学生实际能力的重要参考。野外地质实习是石油与天然气类各专业地质教学中不可缺少的重要实践环节。其主要目的就是通过对野外地质现象的观察、认识、描述和分析,获得最基本的感性认识及整体规律认识,加深对课程理论知识的理解,建立时空的概念。实习成绩独立计算。
    本门课程课堂授课和实验合计64学时,野外地质实习40学时。如何在教学中调动学生的积极性和主动性,在潜移默化的过程中培养创新精神和创新能力,用较少的学时取得最佳的教学效果,是课程教学改革中的永恒主题。计算机技术的迅速发展为教学方法和教学手段的改革提供了一种全新的理念和手段。我们课程组用一年半的时间自主研发并制作了《石油地质》全部授课内容的多媒体教学软件,该软件在黑龙江省第三届高校多媒体教学软件评比中获得一等奖。多媒体教学作为地质课程教学改革的一种尝试,在课堂授课中取得了很好的效果。

 
二、课程结构

    《石油地质》的课程内容按教学性质分为3种类型:(1)认知型,包括石油地质的基本知识:各种外力地质作用和内力地质作用,沉积岩和沉积相,古生物地层,构造运动等各类名词、术语和概念;各种地质构造的识别等;(2)技能型,包括常见造岩矿物的肉眼鉴定和描述,各种常见岩浆岩、变质岩和沉积岩的肉眼鉴定和描述,地层柱状剖面图的判读和绘制;(3)逻辑推理和综合分析,例如根据构造资料和沉积特点推断生储盖组合的类型,进而判断油气藏的成因及类型;根据构造特点和油气藏的类型推断油气田勘探方法等。
本课程主要分为四个知识模块

石油地质

普通地质学

构造地质学

石油地质学

油气田勘探

外力地质作用
内力地质作用
矿物
沉积岩
岩浆作用及岩浆岩
变质作用及变质岩
沉积相
古生物及地层
构造运动与地质构造
构造运动
水平岩层和倾斜岩层
褶皱构造
断裂构造
油气田常用地质图件介绍
油气藏中流体的化学组成和物理性质
石油和天然气成因
生油层、储集层和盖层
油气运移和聚集
油气藏的形成与类型
油气田勘探的任务及勘探程序
油气田勘探中常用的方法
油气储量及资源评价。

 

绪论

  1. 地球概况及地质作用

地球概况、地球的形态特征、地球的主要物理性质和地球的圈层构造、地质作用概述。

  1. 矿物

矿物的概念、矿物的形态、矿物的物理性质和矿物的肉眼鉴定方法。


实验一:
常见造岩矿物的肉眼鉴定

  1. 岩浆作用及岩浆岩

岩浆及岩浆作用、岩浆岩的一般特征、岩浆岩的分类及常见岩浆岩。


实验二:岩浆岩的肉眼鉴定

  1. 变质作用及变质岩

变质作用的因素及类型、变质岩的一般特征、变质岩的分类及常见变质岩。


实验三:变质岩的肉眼鉴定

  1. 沉积岩

沉积岩的结构构造、沉积岩的分类、碎屑岩、粘土岩和碳酸盐岩的分类及鉴定方法。


实验四:碎屑岩的肉眼鉴定


实验五:粘土岩、碳酸岩盐的肉眼鉴定

  1. 沉积相

沉积相的概念及分类、河流沉积体系的特征及分类

  1. 古生物及地层

古生物学的基本知识、地层学的基本理论、地层单位的划分、地层的划分与对比


第八章 构造运动与地质构造
地壳运动的概念和类型、岩石变形、水平岩层和倾斜岩层
褶皱构造:褶皱构造概述,褶曲要素,褶曲的基本类型及组合方式,褶曲的识别方法。
断裂构造:断裂构造概述,节理,断层
地质图基本知识:地形图,地质图,地层柱状剖面图,构造剖面图与构造等高线圈。

  1. 石油地质

    油气藏中流体的化学组成和物理性质、石油成因研究现状、石油和天然气生成的基本条件、油气生成条件的异同、油源层的特征和我国生油层类型及生油层条件、储集层的特征、盖层及生储盖组合、油气运移的基本概念、促使油气运移的作用力、油气运移阶段的划分和油气的初次运移、油气二次运移、油气运移的方向、圈闭的概念、圈闭的成因、有利于油气运移的圈闭、最佳圈闭位置的预测、在圈闭内油气聚集的过程、油藏、气藏和油气藏的形成、凝析气藏、水动力封闭油藏的形成、油气藏的分类、油藏内的温度、压力以及油、气、水的分布、不同类型油气藏的特征、油气藏形成时间的确定


第十章 油气田勘探
油气田勘探的任务及勘探程序、油气田勘探中常用的方法、油气储量及资源评价。

通过本课程的学习,要求学生达到的技能要求:

  1. 了解石油地质的内涵、主要研究内容和基本研究方法;了解现代石油地质学的进展和发展趋势。
  2. 了解地球的形态、物理性质及圈层构造;掌握各种外力地质作用和内力地质作用的特点。
  3. 掌握目前常见矿物和三大类岩石的鉴定方法。
  4. 了解古生物地层学的基本理论和相关的知识。会判别地层之间的接触关系。
  5. 掌握构造运动的类型及主要特征,初步具备综合分析区域构造的能力。
  6. 掌握褶皱构造、断裂构造、油气田常用地质图件的相关知识。
  7. 掌握油气藏中的流体的化学组成和物理性质
  8. 了解并掌握生油层、储集层、盖层的特征及生储盖组合特征。
  9. 熟悉石油和天然气的成因。
  10. 了解油气运移和聚集的规律。
  11. 熟悉油气藏的形成过程及油气藏的类型。
  12. 了解油气田勘探的方法及勘探程序。

野外地质实习应达到的技能要求:
1. 野外地质实习工作方法的了解、认识和分析;掌握罗盘的使用及地形图的判读。
2. 能用肉眼进行鉴定和描述常见的岩石,并能对野外见到的碎屑岩进行初步定名。
3. 熟悉各种层理构造、层面构造的野外识别方法;同时掌握褶皱构造和断裂构造的野外识别标志,具备野外描述和判定的能力。
4. 了解野外丈量剖面的工作方法,能够利用实测资料绘制地层柱状剖面图。


三、课程主要特色
1、多媒体教学内容全、技术先进。本课程2005年底即完成了整门课程的多媒体教学课件,并开始应用于教学中,近几年又经过不断地修正。本课程2007年10月被评为院级精品课。目前上网的教学资源包括油气开采技术专业人才培养方案、教学大纲、实验大纲和野外地质实习大纲、师资队伍、多媒体教学、实验实习、课程录象、课程素材、题库、电子教案、在线答疑等。
2、本课程体现工学结合的人才培养模式,课程内容及时更新,能够紧扣生产前沿发展和人才培养需要,正确处理基础性与前沿性、创新性和本课程与后续专业技术课程的关系,做到了及时更新教学内容,初步形成了包括教材建设、多媒体教学、课堂授课、实验教学与野外实习多种方式在内的现代化教学体系。
3、教学方式灵活、先进。在教学方法和教学手段的选择上坚持形式服务于内容的原则,根据教学内容的需要,通过不断探索,分别采用灵活多样的教学方式和教学手段。多种教学方式的灵活使用较好地解决了随着课堂信息量的增加,课堂学时显得不足的问题,在提供多种可供选择的学习方式的同时,增进和提高了学习兴趣、效率和教学效果。
4、针对油气开采技术专业开设《石油地质》课程,可以概括为:打好基础、向后延伸。“打好基础”,是指该课程是培养学生专业技能的最基本课程;“向后延伸”,是指通过本课程的学习,培养学生学习专业课的兴趣,奠定其基本专业技能和一定的创新能力。在教学过程中讲授油气藏的成藏规律与油气藏的类型,为学生进一步学好油气开采技术等专业技术课奠定了良好的石油地质学基础。


四、教学组织方式和教学条件
根据课程内容和要求,课程教学方式分为课堂授课、实验课、野外地质实习三种方式。


1、课堂授课
    本课程的基础知识部分主要通过课堂授课方式进行组织。授课过程中主要由教师重点讲解课程要点和难点,介绍生产的前沿知识及其最新技术进展,介绍教科书中没有列出的背景知识,提出供学生思考和讨论的问题。通过课堂授课,使学生了解课程的主要内容,掌握基本概念和课程要点。
    本课程教学文件齐全、科学、规范。其中,教学大纲经过多年的教学实践,不断得到修订完善。确保了该课程大纲的实用性、科学性、前瞻性。此外,该课程的教学大纲、实验大纲、野外地质实习大纲等各项教学文件齐全。在教学运行中,严格按照教学大纲组织教学内容。在教学过程中,任课教师能够恰当的使用多媒体课件,扩大了课堂信息量,激发了学生的学习兴趣和学习动机,提高了教学效果。


2、实验课
    课程中的技能型内容在课堂授课中很少涉及。这部分的内容主要通过实验课完成,包括要点讲解和学生独立完成实验作业两个部分。实验内容主要是地质基本技能的训练,这为他们今后的实际工作奠定一定的基础,同时对检验教学效果至关重要。实验课也是深化对基本概念理解的重要环节,通过完成作业可以使学生对一些理论知识做到真正理解并能够应用。同时,实验课对培养学生动手能力和创新意识具有重要作用。通过实验课作业完成情况,可以检验学生掌握知识的程度,检验教学效果,及时发现教学中存在的问题。
我们拥有完善的地质陈列室、岩矿实验室和地质资料解释室,有较系统的矿物岩石标本和各种地质模型,实验设施齐全。2007年我们又新进了24台电脑和20台荧光测定仪,目前能够基本满足地质资料的解释、绘图和岩样含油性的测定。

 
3、野外地质实习
    石油地质课程内容具有很强的实践性和综合性。许多地质现象,仅仅通过书本是无法掌握和理解的。通过野外地质实习,可以锻炼和培养学生的实际观察能力,对具体地质现象的鉴别能力,由点及面的时空想像能力和综合分析能力。野外地质实习强调独立观察、独立思考和现场讨论。在充分观察、分析和交流的基础上达到巩固书本知识和提高实际地质工作能力的目的。
课堂授课、实验课、野外地质实习课既相对独立,又有机地结合在一起。一方面我们将实验材料搬到课堂,结合授课内容讲解,另一方面从野外实习教学基地中补充部分实验材料,使学生在实验课上的学习兴趣更高。
原来我们的野外地质实习是在河北唐山赵各庄地区,但因唐山赵各庄地区多处露头已被破坏,变成了当地人的采石场,有些岩性根本无法观察,有些地区岩层产状无法测量,地层层序出露不完全,地层分界标志被滑落的岩石所掩覆,以至地层界面不能准确定位,鉴于此,我们经过多次野外地质踏勘,从05级学生开始野外地质实习转到秦皇岛石门寨地区,该地区具有齐全的地层露头,丰富的地质构造类型,风化剥蚀现象明显,层理发育,地层分界标志及接触关系明显,便于观察。因此,该地区目前是许多高校和高职野外地质实习的重要基地之一。

 
五、教学方法和教学手段
    本课程采用了多种教学方法。具体方法和手段的确定以有利于课程内容的学习和取得好的教学效果为原则。具体内容如下:
1. 板书:对于课程主要内容的概括和规律性知识的推导,应该用板书的形式,以便学生主动思考,参与推导过程,帮助加深理解。在大力推广使用多媒体课件的同时,板书仍然是重要方法之一,不可完全被取代。
2. 多媒体课件演示:主要用于课程要点、难点的讲解,图形图像资料和模拟演示等。制作的多媒体课件条理清晰、信息量大,效果远远超过传统授课方式,作为课堂授课辅助工具效果明显。
3. 构造模型的观察:构造模型的观察与讲解适用于一些具有比较复杂空间关系的课程内容,例如地层间接触关系、褶皱构造、断裂构造等需要通过反复实物观察才能掌握。仅仅根据文字描述或观看素描、照片都不能解决问题。该方法可以收到其他方法不能取代的效果。
4. 自学和讨论:对于非重点难点内容和描述性内容多的部分,要求学生通过网络课件、资料阅读和习题完成,自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查。

    在广泛采用现代教育技术的同时,我们强调根据教学内容决定教学手段的原则。首先对包括传统教学方法和手段在内的不同教学方法进行研究,比较它们的教学功能和效果,给各种教学方法在课程教学中的作用和功能以明确的定位。教学过程中根据需要应用多种教学方法,各种方法互为补充。这样做取得了较好的教学效果,也解决了部分教师思想上对采用现代教育技术进行教学改革是否能够真正收到实效的困惑。