油藏描述实践教学中的创造性思维

2018-02-13杨少春刘太勋

黑龙江教育·高校研究与评估 2018年12期

杨少春刘太勋

摘要：油藏描述是油气地质研究的一个重要领域，是该领域大学生和研究生的重点学习内容。油藏描述无不渗透创造性思维。文章以油藏描述实践教学为例论述创造性思维形式与油藏描述的关系及其在油藏描述中所起的重要作用，指出油藏描述渗透形象思维、直觉思维、形式逻辑思维和辩证逻辑思维等方式，掌握辩证的逻辑思维不仅有助于培养具有复合型知识结构和创新能力的石油勘探开发高级人才，而且能够促进油藏描述理论和技术的发展。

关键词：油藏描述;创造性思维;辩证逻辑思维;实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2018）12-0005-03

创造性思维是大学生和研究生培养过程中的重点与难点，也是地学思维中一个很有意义的议题[1-3]。所谓创造性思维，指的是综合地、灵活地运用现有的各种知识，以新颖、独特的方式，有效地探求新知，解决问题的思维及其过程[4]。油藏描述是油气地质研究的一个重要领域，其课程实践教学目标是使学生能够综合应用地质、地震、测井、油藏工程和计算机等多学科知识，对油气藏进行综合研究及评价，有助于培养具有复合型知识结构和创新能力的石油勘探和开发高级人才。油藏描述无不渗透创造性思维，其实践教学渗透形象思维、直觉思维、形式逻辑思维和辩证逻辑思维等方式。本文从实践教学出发论述油藏描述与创造性思维。

一、油藏描述形象思维的实践教学

油藏描述是以传统的地质学理论为指导，综合运用地质、测井、地震、油藏工程等多种信息，充分利用包括计算机在内的多种手段，对油藏进行定性、定量的描述和评价，阐明油气富集区块。其最大特点是综合性强、定量化程度高。油藏中的储层是油藏描述的对象之一，砂岩、砾岩、石灰岩、白云岩、火山岩、变质岩、页岩等类型均可成为储层。要准确描述油藏，首先要描述清楚储层的形态、分布、延伸、厚度以及各种物性参数等。由于储层深埋地下，单靠岩心是难以全面识别的。因此，在油藏描述实践教学过程中，必须通过想象、联想和形象组合构造储层模式，加以推测。具体的实践教学做法是：通过观察钻井取心岩石认识储层，描述单井纵向上的储层特征;通过野外地质视频和现代沉积储层的观察视频教学再现储层特征;测井解释和三维地震解释及反演再现储层的三维空间展布。通过这些想象、联想、形象等实践教学，使学生掌握储层形似透镜状、丘状、土豆状等形态，掌握储层形似条带状、层状、块状、片状等展布及特征规律。这些形态实质是思维中的具体，称之为形象[5]。它可以通过一定的方法，比如通过钻井加以识别验证。按照哲学的观点，这样一个过程称为形象思维[6-7]。学生可通过这些实践教学活动形象地掌握地下地质体的具体形态，揭示油藏中储层、构造、沉积等本质规律。对于油藏描述来说，这是一种重要的思维创造方式。

地下油藏属于目不能及的地质体，其形态、形象及其相互关系在勘探初期是通过设想来实现的。在油藏描述的实践教学中，根据取心井的岩石或测井资料，学生可以设想油藏的形态、储层形态、构造的形态、流体的流动等，比如油藏的形态为背斜、块状、层状、岩性上倾尖灭、披覆状等，油藏中的流体形似窜流、紊流、指进等[8]。油藏描述中的许多模式得益于形象联想。在实践教学过程中，要让学生掌握形象组合的方式、方法，比如油藏的构成要有良好的生储盖组合，其中储层就像一个大的油气集装箱，其形成是漫长的沉积、成岩作用的结果，垂向上、平面上、空间上具有复杂的组合形式，可以理解为形象组合;又如断层的作用可以分割储层、分割断层、分割油藏，使储层缺失、重复、错动，可使油藏呈现出断块、圈闭。对于这种现象，在实践教学过程中采用形象组合方式，把相关的构造、沉积、储层等形象按照特定的方式综合分析，从而实现对油藏内在联系的揭示。由此可见，形象思维是油藏描述的基础，它以概象的形式认识地下油藏地质特征[9]。地层划分与对比是油藏描述的基础工作，也是重要的工作之一，其概象的形式就是沉积相的形态。在实践教学过程中，主要通过岩心录井、岩屑录井资料和测井资料进行砂层组及小层的划分，在划分的过程中体现出沉积相的概象，也即沉积相控约束砂层组及小层划分，体现在认识河控三角洲、辫状河三角洲、曲流河、辫状河、滩坝等沉積概象和鲍马序列、递变层序、河流二元结构、韵律层序等砂层组及小层细分概象当中。所有这些，都是形象思维的体现[10]。

二、油藏描述直觉思维的实践教学

直觉思维是感性和理性、具体和抽象的辩证统一，是认识过程的飞跃和渐进的中断;是在实践经验基础上由于思维高度紧张而形成的对思维客体的一种迅速、直接的综合判断[11]。油藏描述中，储层参数分布预测是核心内容之一。有了井点参数数据，如何实现某区块的平面及空间预测，这是一个极为困难的问题。如何开发一种方法解决这一难题成了地质研究人员攻关的课题。在油藏描述实践教学过程中，一是让学生了解产生这一问题的原因，即油藏描述产生的初期，研究人员大多是采用人工勾绘来实现参数预测，但结果误差较大;二是讲解如何实现这一预测的方法及实践。法国学者A.G.Journel通过对近大陆海底长期的研究与实践，提出了用趋势面分析和样条函数方法拟合海底地形的漂移曲面，但未能解决求解非平稳区域化变量变差函数的难题，而法国学者G.Matheron改进了方法，突出了变差函数的真实特征[12]。从这一研究过程看出，主体通过常规思维和逻辑方法对事物内在联系的百千种可能的方式进行艰苦的比较、筛选、排除，把显意识和潜意识的活动限制在一些狭窄的区域内;一旦某些现象或内心图画闪现，便能实现某种突然性的沟通[13]，这是直觉思维的典型例子。学生通过这个实例认识到攻关难题的艰辛和信心。正是G.Matheron的努力导致了后期泛克立格方法的创建，并成功地用于解决油藏描述中储层参数的分布预测，地质人员可以在井点数据较少的条件下实现定量描述储层参数的分布特征。在实践教学过程中，正是讲授这一地质统计学方法，并让学生结合计算机及软件系统，实践井点间插值，使学生掌握了这一方法，学会了直觉思维，并认识到直觉思维会导致油藏描述技术的创新。

直觉思维属于非逻辑思维，但又必须以逻辑思维为基础，其实质是逻辑思维与非逻辑思维结合的产物[14]。因此，创造性的直觉便能实现创新。在油藏描述的实践教学中，既要教授手工作图的方法，又要教授地质数据数字化方法。学生既要认识到常用的手工方法精细程度较低，又要理解和明白地质数据化的先进性。学生首先要仔细观察计算机中数据的存储和运行关系，然后进行大量的地质数据实践，将油藏描述中小层的细分、沉積微相研究、流动单元的划分计算机化，并将层序地层学观点用于小层细分，解决油藏开发后期储层分层开采难题。这实质上是油藏描述技术的整体飞跃，学生通过实践学习，既掌握了油藏描述的基本技能，又掌握了先进的地质工作数字化技术。由此可见，油藏描述实践教学体现了直觉思维的作用。

三、油藏描述形式逻辑思维的实践教学

形式逻辑思维是逻辑思维中的一种形态，它在创造性思维中具有基础性作用，而且它本身就可以直接产生创造性的成果[15-16]。形式逻辑思维主要包括演绎推理、归纳推理和类比推理等三种形式。每一种形式在油藏描述过程中都发挥着重要作用。

油藏描述演绎推理的实践教学主要体现在勘探阶段的储层和油气的预测方面，早期主要通过形象抽象认识来进行，但要通过各种证据来证实。油藏描述中的地震方法就是以地球物理勘探理论为指导，利用先进的数学方法对未知储层和油气进行预测与解释，储层和油气在地震信息上有明显的响应特征这是演绎推理的过程。学生正是通过这一演绎训练掌握这一技术。

油藏描述归纳推理的实践教学主要体现在油藏评价阶段钻井部署，让学生掌握，在勘探区已知少数井的情况下开展油藏描述可进入未知井区钻井，实际是一种归纳推理。归纳推理的过程实质上是已探明油区内部的未知油藏的发现。让学生明白从储层不含油到储层含油，从非油藏到油藏，从干井到油井都可看作归纳推理。

油藏描述类比推理的实践教学主要体现油藏地质模型的建立，这种模型的建立本身是基于已知油藏的地层特征、构造特征、沉积特征、储层特征、流体特征以及油藏特征的详细研究而建立的。在训练学生进行未知油藏的描述过程中，学生掌握这种模型可用于未知区油藏特征的详细比较，从而获得关于未知油藏的认识和预测。此外，要让学生理解，油藏描述生长点是学科交叉，多种理论的应用常引起类比研究，比如地质统计学与统计学的比较，钻井岩石储层与地震反演储层的比较，岩性划分与层序地层学划分的比较，测井相与沉积相的比较，成藏期构造应力场与现今构造应力场的比较，等等。这些类比可以认为是一种创造性思维方式。

四、油藏描述辩证逻辑思维的实践教学

创造性思维的核心是辩证逻辑思维，它是地质学理论创新和观念更新的重要形式[17]。辩证逻辑思维是在同一中把握对立或对立中把握同一[18]。油藏系统十分复

杂，具有很强的不确定性。因此，油藏描述过程中强调对复杂系统的综合和确定与非确定论并存的辩证思维。

在油藏描述的实践教学过程中突出油藏系统的不确定性：一是表征储层性质参数的不确定性，包括储层形态、分布、厚度、物性等;二是表征渗流特征参数的不确定性，包括油气产量、含水量、剩余油、剩余储量等。油藏描述研究认为，描述储层性质参数的不确定性属于“模糊型不确定性”[19]，因此，常引进并强调概率论、模糊数学、分形几何、混沌、时间序列等理论和方法的应用，可见，油藏描述研究离不开辩证思维。

储层三维地质模型建立是油藏描述的重要内容之一，其可靠性本身具有不确定性[20]。为了能够提高所建模型的精度，一些数学方法不断引入油藏描述领域，因此在实践教学中要让学生掌握相关的数学方法，例如，需要掌握储层随机建模方法，像序贯指示模拟、退火模拟、高斯模拟等方法。这些依据不同目的、不同应用条件所产生的随机模拟方法实质上是基于地质统计学的克立格方法，确实在一定程度上提高了模型的精度。但是，油藏描述要求储层三维地质模型研究的重点首先是解决储层参数的空间分布形态，其次才是储层内部的物性参数分布问题。因此，在油藏描述实践教学中，应该认识到限于沉积环境、沉积条件和沉积类型的不确定性，应用露头观察成果作为储层表征的类比资料仍然存在很大的缺陷。至于物性参数分布的研究，尽管采用了地质统计学的克立格插值方法，但结果仍然是统计性的，与实际并不完全一致，甚至差别很大，最终只能在经验的控制下给出储层三维地质模型。这就是确定性与不确定性本质的联系。学生通过实践教学认识到，对于确定性描述，既要看到发展的一面，又要看到不足的一面，辩证地思考问题才符合马克思主义哲学[21]。通过实践认识到，只要采用的方法哪怕是使模型精度有一点提高，也算是一种创新[22]。正是得益于辩证的逻辑思维，油藏描述的理论与技术才得以迅速发展。学科交叉，学生的复合知识结构培养才是永恒的主题，辩证的思维[23]。

五、结论

1.创造性思维是创新能力的先导，油藏描述无不渗透创新性思维，发展油藏描述需要创造性思维。

2.油藏描述的实践教学渗透形象思维、直觉思

维、形式逻辑思维和辩证逻辑思维等方式。

3.通过油藏描述实践教学培养学生想象、思维、创新的意识;掌握辩证的逻辑思维能够促进油藏描述理论和技术的发展。

参考文献：

[1][17]余谋昌，王恒礼，吕国平.地学与思维[M].北京：地质

出版社，1992：1-5.

[2]王恒礼.创新思维与地学研究[J].中国地质教育，2002，（3）.

[3][15]郭华.地学中逻辑思维与创造性思维的意义[J].中国地

质教育，1994，（2）.

[4]吴伯田.博士生的理论课应重视创造性思维的培养：上[J].