虚拟仿真实验操作感受 (虚拟仿真实践活动)

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近年来,资源勘查工程专业利用现代信息技术,融入科研成果,先后建成油田地质实习、岩石矿物学、沉积学、构造地质学、油气地球化学等系列虚实结合、层次递进的虚拟仿真专业实验实践平台,为学生自主学习和实践探索创造了条件。

《油田地质实习》是资源勘查工程等专业的重要实践课程,为解决实习受地域分布、井场高危险、岩石易损坏和天气等因素影响的问题,基于“科教融合、虚实互补”的理念,张立强教授带领团队坚持10余年,依托“录井实习及仿真实训操作教学平台研究(2008)”等多项学校及山东省教学改革项目,制作了仿真模型,争取到企业捐赠的“探索者号综合录井仪”,自主研发构建了“虚拟、仿真、实物、实训”四位一体的实践教学平台。本实验平台有三个部分组成,一是胜利油田录井公司捐赠给我校的真实综合录井仪,包括录井仪器房、色谱仪等全套设备;二是自主研发的仿真钻井平台及实训系统;三是课程组与我校工训中心联合自主研发的虚拟仿真实验系统。

「虚拟仿真实验案例展示」“虚实结合”保障实习实践高效开展

油田地质实习虚拟仿真实验平台钻井井场漫游模块

该虚拟仿真系统建设了渤海湾及塔里木等在内的中国主要含油气盆地的原油、烃源岩、储集岩、岩心等虚拟仿真实习资源库,构建了钻录井井场漫游与录井实训、采油井场漫游、原油及烃源岩观察、储集岩鉴定、岩心描述、三维地质体探究等6个子系统,实验以录井井场、工艺和录井过程仿真实训为基础,以原油、烃源岩、储集岩、典型井的连续岩心观察,以及相对应地质体三维模型的分析为核心,虚实结合,由浅入深,形成了点、线、面、体逐级推进的“两主线、四层次”的实验教学体系。在油田地质实习以及油气田地下地质学等课程的辅助实验中发挥了重要作用。

2020年,由于疫情突发,原计划10月12日开始的油田地质实习在10月10日被胜利油田紧急叫停,为确保油田地质实习如期高质量完成,资源系张立强主任带领实习队老师重新设计教学计划,将实习基地调整到校内,充分利用油田地质实习虚拟仿真实验平台和校内实训基地,开展了全新的“虚实结合”、生动有趣的油田地质实习。

实习分为有序递进的“由实到虚、虚实结合”的两大阶段,第一阶段借助校内实训基地的综合录井仪、抽油机、石油工业训练中心的仿真实训模型、地质博物馆的岩心以及深层油气重点实验室的各类高精尖设备,开展了相关设备的参观、演示与操作实训。第二阶段是利用油田地质实习虚拟仿真实验平台进行线上虚拟实践,在平台上开展了采油井场漫游、钻井井场漫游、录井实训、虚拟岩心观察、多含油气盆地储集岩、烃源岩的分析与鉴定等模块的实践。最后,利用该平台分组完成线上考核。

「虚拟仿真实验案例展示」“虚实结合”保障实习实践高效开展

王金友老师在指导学生开展油田地质实习虚拟仿真实验

近两年,课程组依托虚拟仿真实验系统,校内校外结合、虚实结合,进一步优化了油田地质实习教学环节,提升了实习教学质量。

「虚拟仿真实验案例展示」“虚实结合”保障实习实践高效开展

学生利用仿真模型学习钻机结构及其功能,并开展仿真训练

该虚拟仿真实验教学系统具有开放性、交互性和易操作等优点,克服了以往由于油田现场高危险、岩心损坏严重等带来的学生动手机会少的不足,拓展了实习的深度和广度,提升了学生的学习兴趣和学习效果,受到了师生的好评。

油田地质实习虚拟仿真实验项目被认定为2018年国家虚拟仿真实验项目、2020年首批国家级虚拟仿真实验教学一流课程,2022年入选首批虚拟仿真实验教学创新联盟实验教学应用示范课程。

「虚拟仿真实验案例展示」“虚实结合”保障实习实践高效开展

油田地质实习虚拟仿真实验项目入选首批国家级一流本科课程

作者:张立强

编辑:赵秋实