油气地质勘探主要是分析气生成、储集、盖层条件,研究油气运移、聚集、保存等过程,并利用地震、测井、录井等各种勘探手段认知地下的构造形态,储层特性和油气展布。由于地下油气储层看不见,地质勘探涉及仪器特殊、风险高,校外实习难,校内难实习。因此中心对油气富集过程和赋存状态进行了虚拟,对油气勘探过程进行了仿真,建立了地质勘探虚拟仿真实验实训教学模块,共计“四层次”10个实验项目,其中自主原创项目5个,科研转化项目2个,合作开发项目3个,年均完成教学学时近7400人时/年,基本满足了相关专业的实验需求。

面向专业:资源勘查、地质学、石油工程、海洋油气工程等。

服务课程:普通地质学、构造地质学、沉积岩石学、石油与天然气地质学、地球物理测井、地球物理勘探、地质录井技术、油藏描述、开发地质学、油气田地下地质学等。

开设项目:

①基础认知:通过视频、flash动画等虚拟手段,模拟各种不可见的地质作用、构造运动,以及地质勘探现场高危险性的测井过程、三维地震资料采集过程,以直观、生动的向学生展示,帮助学生进行基础认知,提高专业课程教学效果。

 

②虚拟实验:依托“多功能地质构造模拟实验装置”和含油气系统模拟软件,开展地质层面拉压模拟实验和含油气系统演化过程模拟仿真实验,让学生观察到不同岩层在不同拉压速度下发生形变的整个过程,虚拟再现漫长地质年代中油气的生成、运移、聚集以及在含油气系统演化过程中温度、压力等参数的变化。

③仿真实训:应用Petrel三维储层地质建模软件,学生通过人机交互输入单井分层资料、地震解释层位和断层资料,开展储层三维地质建模仿真实训,依次仿真建立断层模型、层面模型,网格模型、岩相模型、渗透率模型等,最终指示地下不可视的有利储层展布区域。

通过计算机数据仿真控制系统和3D钻井录测井作业系统、交互式模拟真实的井场录井环境,开展地质录井作业仿真实训,让学生掌握地质录井各种传感器的现场安装、拆卸技能,掌握录井传感器的工作原理、简易维护及调试方法,掌握录井过程中的操作方法和注意事项,掌握地质录井软件的使用方法和录井数据的分析方法。学生还可以分角色虚拟扮演某个工作岗位,在井场中漫游,通过操作虚拟设备和观察虚拟仪器仪表数据,根据所学知识,不断分析判断作业工况,调整实验参数来完成相关的实验和技能训练项目,实现录井原理、现场应用实践和工作操作技能的有机结合。

④创新实践:中心教师把自己完成的油田横向科研课题,设定为大学生创新题目,让学生继续开展研究,通过指导学生设定解决方案和思路,利用flash软件等仿真手段,开展“歧口凹陷油气充注模拟仿真”和“歧北斜坡沙河街组辫状河三角洲沉积过程模拟仿真”,不但为油田地质勘探提供了决策依据,同时也培养了学生的实践能力和创新能力。

 

地质勘探虚拟仿真教学模块实验项目表

序号

模块

层次

实验项目名称

项目功能

学时

项目来源

1


勘探
虚拟
仿真
模块

基础认知

油气地质作用模拟

模拟岩浆、风化、搬运、侵蚀、沉积等内、外动力地质所用过程

4

自主原创

2

构造运动模拟

模拟铲式正断层、阶梯状逆推覆、飞来峰、构造窗等各种抽象的构造运动过程

2

自主原创

3

测井响应模拟

模拟电位电极系、感应、密度、深浅侧向、中子、自然电位等测井方法的原理和现场高危险性的测井过程

2

自主原创

4

三维地震资料采集过程模拟

模拟石油勘探陆上三维野外地震资料采集过程

4

合作开发

5

虚拟实验

地质层面拉压模拟实验

仿真不同岩层在不同拉、压下发生形变的整个动态过程

4

合作开发

6

含油气系统演化过程模拟仿真实验

模拟沉积充填和埋藏的过程中油气生成、运移、聚集过程及温度、压力的空间变化特征

2

自主原创

7

仿真实训

储层三维地质建模仿真实训

仿真建立断层模型、层面模型,网格模型、岩相模型、孔隙度模型、渗透率模型

12

自主原创

8

地质录井作业仿真实训

模拟搭建数据采集系统,人机交互进行地质录井过程仿真实训

4

合作开发

9

创新设计

歧口凹陷油气充注模拟仿真

利用动画模拟技术仿真歧口富油凹陷中深层地下油气充注过程

6

科研转化

10

歧北斜坡沙河街组辫状河三角洲沉积过程模拟仿真

利用动画模拟技术仿真歧北斜坡沙河街组辫状河三角洲沉积过程

6

科研转化


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