《石油工程概论》课程标准

石油工程概论石油工程概论 课程标准课程标准 课程编码 2197 课程类别 专业基础课 适用专业 钻井技术 授课单位 石油系煤层气教研室 学时 72 编写执笔人及编写日期 孙建华 2012 6 学分 审定负责人及审定日期 1 1 课程定位和课程设计课程定位和课程设计 1 1 课程性质与作用 石油工程概论 是钻井技术专业一门重要的专业基础课 系统介绍石油地质 石油 勘探 石油开发 石油钻井 采油方法 油井增产原理 油品储存与运输等内容 本课程是在学习了基础课程后开设的课程 设置在这个专业二学期 为学生以后学习 专业课程打下良好的基础 1 2 课程基本理念 本学习领域教学过程以学生为主体 以能力目标的实现为核心 培养学生具备专业能 力 方法能力 社会能力 本课程系统学习地质作用的知识 组成地球的三类岩石 油气藏的形成与富集 会识 别油气藏的类型 油气勘探的任务 程序与勘探方法 掌握油气开采的方法 设备 油气 开发方案的编制 油气钻探的设备 钻具 钻井液的相关知识 现场应用的钻井技术 明 确油田稳产高产的原理与技术 最低损耗的进行油品输送 通过本课程的学习 熟知油气 从勘探到生产直至输送的各个工作过程 最终目标 提高石油天然气钻井技术专业学生的综合职业能力 满足学生职业生涯发 展的需要 1 3 课程设计思路 1 3 1 教学内容设计思路 本课程是根据现场职业岗位标准选取教学内容 按照工作任务过程及逻辑关系和学生 认知规律 整合 序化教学内容 据此 本课程共设计了七个学习情境 33 项学习任务 排 序符合由浅到深 由简单到复杂得认知规律 学习情境一 石油地质分析 学习情境二 石油勘探 学习情境三 石油开发 学习情境四 石油钻井 学习情境五 采油技术 学习情境六 油井增产 学习情境七 油品保存与运输 1 3 2 教学模式设计思路 本课程的教学模式是按照油田生产现场 本专业岗位群所确定的典型工作任务为出发 点 实施项目课程教学 使学生在真实的工作情境中完成学习任务 达到 教 学 做 合一 体现 做 中 学 理念 培养学生综合职业能力 2 课程目标课程目标 本学习领域教学过程以学生为主体 以能力目标的实现为核心 培养学生具备专业能 力 方法能力 社会能力 1 专业能力 1 掌握地质学的相关概念 2 能够熟知油气藏的富集条件 油气层的压力与分布 3 能够掌握油气田勘探的方法与任务 4 能够掌握石油开发的主要内容 5 能掌握钻井的方法 设备与油气井控制 6 能够掌握采油的技术与方法 7 能够掌握油井的增产原理 8 能够掌握油品输送的输油泵 阀门及输油管道 2 社会能力 1 具有较好的表达能力和沟通能力 2 具有分析问题和解决问题的能力 3 具有一定的自学能力和创新能力 4 具有较强的组织和团队协作能力 5 具备石油人的铁人精神 吃苦耐劳精神 6 具备良好的心理素质 具备良好的自我管理 自我约束能力 3 方法能力 1 具有安全生产及环境保护意识 2 具有严谨的工作作风和实事求是的工作态度 3 具备良好的职业道德及敬业精神 具有爱国创业精神 4 将今论古 具有一定的逻辑思维和推理能力 5 具有严谨的工作作风和实事求是的工作态度 3 课程内容与要求课程内容与要求 3 1 典型工作任务描述或学习领域描述 石油工程概论 学习内容和要求见表 1 1 表表 1 11 1 石油工程概论石油工程概论 学习内容与要求学习内容与要求 序号学习情境学习情境描述工作任务 参考 学时 项目一 地质的基本概念 任务 1 地球的圈层构造及地球 的物理性质 任务 2 矿物与岩石 任务 3 地质构造与地质时代 项目二 油气藏的形成 任务 1 油气生成的原始物质 任务 2 储集层与盖层 任务 3 圈闭与油气运移 任务 4 油气藏类型 项目三 油气藏流体分布 任务 1 油气藏流体分布及地层原 油物性 任务 2 天然气高压物性 项目四 油气层压力与温度 任务 1 油气层压力 任务 2 油气层温度 项目五 油气储量 任务 1 油气储量的分类与分级 1 学习情境一 石油地质分 析 通过教师的讲 解和多媒体演 示 使学生掌 握掌握油气藏 的相关知识 任务 2 油气储量计算方法 16 项目一 油气田勘探 任务 1 油气田勘探对象与任务 任务 2 油气田勘探程序 任务 3 油气田勘探方法 项目二 地球物理测井 任务 1 电法测井 任务 2 声波测井 2 学习情境二 石油勘探 通过教师的讲 解 学生讨论 掌握油气勘探 的方法与物理 测井方法 任务 3 测井综合解释 6 项目一 油气田开发的内容与指标 任务 1 油气田开发的内容 任务 2 油气田开发的指标 项目二 油田开发 任务 1 流体在储层中的流动 任务 2 开发层系的划分 任务 3 油田开发方式 3 学习情境三 石油开发 通过教师的讲 解 学生讨论 掌握油气开发 的方法与技术 任务 4 油田开发方案的调整 10 项目一 钻井技术 4 学习情境四 石油钻井 通过教师的讲 解 学生讨论任务 1 钻井方法 12 任务 2 钻井设备与工具 任务 3 钻井液 项目二 油气井控制 任务 1 井斜与井内压力控制 任务 2 轨迹控制 项目三 固井技术 任务 1 套管柱设计 任务 2 注水泥工艺 项目三 完井方法 任务 1 打开生产层 掌握石油钻井 技术 任务 2 井底完井方法 项目一 自喷采油 任务 1 油井流动的流入动态 任务 2 自喷井设备与管理 项目二 气举采油 任务 1 气举系统 过程与方式 任务 2 气举阀的结构与作用 项目三 有杆泵采油 任务 1 抽油装置 任务 2 悬点运动规律与载荷 任务 3 泵效分析 任务 4 抽油井生产状况分析 项目四 无杆泵采油 任务 1 潜油电泵 5 学习情境五 采油方法 通过教师的讲 解 学生讨论 掌握采油工艺 技术 任务 2 螺杆泵 水力话塞泵 10 项目一 注水工艺 任务 1 水质与水处理 任务 2 注水井动态 任务 3 注水工艺 项目二 水力压裂 任务 1 造缝机理 任务 2 压裂液 支撑剂 项目三 酸化原理分析 任务 1 酸化增产原理 任务 2 酸岩反应机理 任务 3 砂层储层酸化 项目四 提高采收率 6 学习情境六 油井增产原 理 通过教师的讲 解 学生讨论 掌握注水工艺 酸化原理分析 以及提高采收 率的方法 任务 1 提高采收率方法 10 任务 2 影响采收率的因素 项目一 油品储存与运输 任务 1 油品储存 任务 2 油品的加热与保温 项目二 油品运输 任务 1 输油泵与阀门 任务 2 输油管道 7 学习情境七 油品储存与 运输 通过教师的讲 解 学生讨论 掌握油品储存 与运输的方法 任务 3 油品输送 8 3 2 项目 或学习情境 设计 石油工程概论 学习情境设计见表 1 2 表表 1 21 2 石油工程概论石油工程概论 学习情境设计学习情境设计 学习情境一 学习情境一 石油地质分析学学 时 学时时 学时 16 学习目标学习目标 石油与天然气分布在地壳的岩石中 因此在获取能源的同时 首先要掌 握地质的基本概念 熟知地球及地球的物理性质 掌握矿物岩石的区别 油气藏的形成与类型 油气层中的流体分布 掌握油气层的压力与分布 有利于油气的勘探与开发 教学媒体教学媒体投影仪 多媒体教学软件等 教学方法教学方法多媒体演示法 角色扮演法 讨论法等 教师安排教师安排 具有娴熟的教学组织与管理能力 具备较好的语言表达能力 丰富的专 业理论知识及专业实践能力 教学地点教学地点校内多媒体教室 实训室 教室等 考核与评价考核与评价 方式方式 学生自评 组长评价 教师评价 工作项目工作项目学时学时内内 容容 项目一 地质的基本概念3 任务 1 地球的圈层构造及地球的 物理性质1 掌握地球的构造特征 以及地球的密度 重力 磁力等物理性质 任务 2 矿物与岩石1 掌握矿物的物理性质 岩石的结构与构造 任务 3 地质构造与地质时代1 熟知各种类型的地质构造 会划分地质时 代 会划分地层 项目二 油气藏的形成7 任务 1 油气生成的原始物质1掌握干酪根的类型及生油潜力 任务 2 储集层与盖层2 熟知储集层的孔隙性与渗透性 掌握储集 层的类型与特征 任务 3 圈闭与油气运移2 掌握圈闭的概念及参数 圈闭的有效性 掌握油气的运移的相态 动力 通道 方 向 距离 任务 4 油气藏类型2 掌握油气藏的分类原则及类型 会判断其 成因 项目三 油气藏流体分布2 任务 1 油气藏流体分布及地层原 油物性 1 认识油气藏流体分布 熟知地层原油高压 物性 任务 2 天然气高压物性1 认识气藏流体分布 熟知地层原油高压物 性 项目四 油气层压力与温度 任务 1 油气层压力1 掌握地层压力 流动压力 异常压力等压 力参数 掌握异常压力与钻井的关系 任务 2 油气层温度1掌握油气层的温度对生产的影响 项目五 油气储量 任务 1 油气储量的分级 1熟知油气储量的三级储量以及分级依据 任务 2 油气储量计算方法1掌握容积法计算储量的方法及参数 续表续表 1 21 2 学习情境二 学习情境二 石油勘探学学 时 时 6 学时学时 学习目标学习目标 重点掌握油气田勘探任务 方法 程序 地球物理测井的方法勘探油气 资源 教学媒体教学媒体投影仪 多媒体教学软件等 教学方法教学方法多媒体演示法 角色扮演法 案例分析法等 教师安排教师安排 具有组织教学能力 较好的语言表达能力 具有丰富的专业理论知识及 专业实践能力 教学地点教学地点校内多媒体教室 实训室 教室等 考核与评价考核与评价 方式方式 学生自评 组长评价 教师评价 工作项目工作项目学时学时内内 容容 项目一 油气田勘探 任务 1 油气田勘探对象 与任务 1 掌握油气田勘探的任务与对象 会油气单聚集单 元的划分 任务 2 油气田勘探程序1掌握不同勘探阶段的任务与勘探方法 任务 3 油气田勘探方法1 掌握地质法 地球物理勘探方法 地球化学方法 钻井勘探方法多种勘探方法 项目二 地球物理测井 任务 1 电法测井1会利用电法测井方法判断油气水层 任务 2 声波测井1会利用声波测井方法判断油气水层 任务 3 测井资料综合解释1会利用多种测井方法综合解释油气水层 续表续表 1 21 2 学习情境三 石油开发学学 时 时 10 学时学时 学习目标学习目标 在油田开发过程中 掌握油田开发的主要内容 明确油田开发的指标 掌 握油田开发的方式 会根据生产需要及时做出油田开发方案的调整 教学媒体教学媒体投影仪 多媒体教学软件 现场实际资料等 教学方法教学方法多媒体演示法 案例分析法 小组讨论法 启发式教学等 教师安排教师安排 具有娴熟的教学组织与管理能力 具备较好的语言表达能力 丰富的专业 理论知识及专业实践能力 教学地点教学地点校内多媒体教室 实训室 教室等 考核与考核与 评价方式评价方式 学生自评 组长评价 教师评价 工作项目工作项目学时学时内内 容容 项目一 油气田开发的内容 与指标 2 任务 1 油气田开发的内容1掌握油田开发的主要内容与工作 任务 2 油气田开发的指标1 掌握关于产量的指标 掌握压力与压差的指标 掌握各指标的作用 项目二 油田开发8 任务 1 流体在储层中的流2掌握渗流的概念与渗流过程中的力学分析 动 任务 2 开发层系的划分2 掌握划分开发层系的原则 掌握划分开发层系 的作用 任务 3 油田开发方式2 掌握油田开发方式的选择原则 掌握保持压力 开采的优越性 任务 4 油田开发方案的调整2 熟知油田开发方案调整的内容 油田开发方案 编制需要的工作过程 续表续表 1 21 2 学习情境四 学习情境四 石油钻井学学 时 时 12 时时 学习目标学习目标 在油气田的整个勘探 开发 建设 生产过程中 都需要进行大量的钻井 工作 目前 世界上广泛采用钻井的方法来取得地下的石油与天然气 本 学习情境主要介绍了钻井方法 钻井设备及工具 钻井液 固井及完井技 术 教学媒体教学媒体投影仪 多媒体教学软件 现场实际资料等 教学方法教学方法多媒体演示法 案例分析法 小组讨论法 启发式教学等 教师安排教师安排 具有娴熟的教学组织与管理能力 具备较好的语言表达能力 丰富的专业 理论知识及专业实践能力 教学地点教学地点校内多媒体教室 实训室 教室等 考核与考核与 评价方式评价方式 学生自评 组长评价 教师评价 工作项目工作项目学学 时时内内 容容 项目一 钻井技术4 任务 1 钻井方法1 熟悉钻井工艺的发展 掌握冲击钻井方法 旋 转钻井方法 掌握井身结构 任务 2 钻井设备1 掌握钻机的组成 井口工具及井口防喷器 重 点掌握钻具的组成 钻头的类型 现场用的钻 头类型 任务 3 钻井液2 会根据生产需要选择钻井液 掌握钻井液的性 能 熟知钻井液的参数与生产的关系 项目二 油气井控制2 任务 1 井斜与井内压力控制1 熟知井斜的危害 掌握控制井内压力的方法 出现溢流会井喷的的时候可以进行压井 任务 2 轨迹控制 1 掌握定向井井身轨迹设计 掌握定向钻井技术 的应用 项目三 固井技术3 任务 1 套管柱设计1掌握套管柱的结构以及套管柱设计方法 任务 2 注水泥工艺2 熟知油井水泥的分类 掌握水泥浆性能的调节 注水泥的设备与工艺过程 项目三 完井方法3 任务 1 打开生产层1熟知油气层伤害的原因以及保护油气层的措施 任务 2 井底完井方法2 掌握裸眼完井 射孔完井 割缝衬管完井方法 完井井口装置 掌握完井工艺及完井测试的内 容 续表续表 1 21 2 学习情境五 学习情境五 采油方法采油方法学学 时 时 10 学时学时 学习目标学习目标 采油的基本任务是以经济有效地方法和技术措施实现油井的系统的优化生 产 使油田高产稳产 本学习情境主要是油气开发的各种技术与方法 教学媒体教学媒体投影仪 多媒体教学软件 现场实际资料等 教学方法教学方法多媒体演示法 案例分析法 小组讨论法 启发式教学等 教师安排教师安排 具有娴熟的教学组织与管理能力 具备较好的语言表达能力 丰富的专业 理论知识及专业实践能力 教学地点教学地点校内多媒体教室 实训室 教室等 考核与考核与 评价方式评价方式 学生自评 组长评价 教师评价 工作项目工作项目学学 时时内内 容容 项目一 自喷采油2 任务 1 油井流动的流入动态1掌握油井流入的动态 垂直管流 嘴流动态 任务 2 自喷井设备与管理1 熟知自喷井井口装置 自喷井的管理方法 自 喷井的分层开采与协调生产 项目二 气举采油2 任务 1 气举系统 过程与方 式 1 掌握气举系统的流程 掌握启动压力与工作压 力 任务 2 气举阀的结构与作用1 掌握气举阀的作用 气举阀的结构 掌握间歇 气举 柱塞气举 项目三 有杆泵采油4 任务 1 抽油装置1 掌握抽油机的型号 结构 掌握抽油泵的理论 排量 掌握抽油管柱的结构 任务 2 悬点运动规律与载荷1 掌握抽油过程中的多种载荷 动载荷 静载荷 摩擦载荷 悬点的最大最小载荷 任务 3 泵效分析1 掌握柱塞冲程损失 掌握气体 漏失的影响 会 根据生产需要采取提高泵效的损失 任务 4 抽油井生产状况分析1 熟知理论示功图 会分析实测示功图 进行抽 油井设备的选择 项目四 无杆泵采油2 任务 1 潜油电泵1 熟知潜油电泵的结构 离心泵的工作特性 电 潜泵的管理 任务 2 螺杆泵水力话塞泵1掌握潜油电泵的结构 工作特性及排量 学习情境六 学习情境六 油井增产原理学学 时 时 10 学时学时 学习目标学习目标 在油田开发过程中 要保持油井的稳产 采取各种的增产方法 如水力压 裂和酸化等方法 提高最终采收率 教学媒体教学媒体投影仪 多媒体教学软件 现场实际资料等 教学方法教学方法多媒体演示法 案例分析法 小组讨论法 启发式教学等 教师安排教师安排 具有娴熟的教学组织与管理能力 具备较好的语言表达能力 丰富的专业 理论知识及专业实践能力 教学地点教学地点校内多媒体教室 实训室 教室等 考核与考核与 评价方式评价方式 学生自评 组长评价 教师评价 工作项目工作项目学时学时内内 容容 项目一 注水工艺3 任务 1 水质与水处理1 熟知油层伤害的原因 注入水的水质要求 注 入水的流程 任务 2 注水井动态1会看注水井指示曲线 会进行指示曲线分析 任务 3 注水工艺1 掌握注水系统的构成 分层注水及注水工艺措 施 项目二 水力压裂2 任务 1 造缝机理1 熟知地应力场与井壁应力分布 人工裂缝方位 破裂压力梯度 任务 2 压裂液 支撑剂1 掌握压裂液的类型 压裂液添加剂 压裂液的 流变性 滤失性及支撑剂的选择 压裂技术的 实现 项目三 酸化原理分析 3 任务 1 酸化增产原理1 掌握酸洗 基质酸化 压裂酸化原理 碳酸盐 岩的酸化原理 任务 2 酸岩反应机理1 掌握酸 岩反应机理 酸岩反应速度 影响反 应速度的因素 任务 3 砂层储层酸化1掌握常规酸化工艺与深部酸化工艺 项目四 提高采收率2 任务 1 提高采收率方法1 掌握气体混相驱 热力采油 化学驱 微生物 采油提高采收率的方法 任务 2 影响采收率的因素1 掌握油层非均质性 粘度 润湿性 流度比及 井网对采收率的影响 学习情境七 油品储存与运输油品储存与运输学学 时 时 8 学时学时 学习目标学习目标 油品的储存方式按其容器及运输的形式分为散装与整装油品储存 储存后 依据需求成品油与原油要进行输送 主要方式是管道输送 教学媒体教学媒体投影仪 多媒体教学软件 现场实际资料等 教学方法教学方法多媒体演示法 案例分析法 小组讨论法 启发式教学等 教师安排教师安排 具有娴熟的教学组织与管理能力 具备较好的语言表达能力 丰富的专业 理论知识及专业实践能力 教学地点教学地点校内多媒体教室 实训室 教室等 考核与考核与 评价方式评价方式 学生自评 组长评价 教师评价 工作项目工作项目学时学时内内 容容 项目一 油品储存与运输2 任务 1 油品储存1 掌握油品储存的基本要求 油罐的类型与容量 油库的工艺流程 任务 2 油品的加热与保温1 掌握油品加热的方法 掌握油品在储运过程中 的损耗 项目二 油品运输6 任务 1 输油泵与阀门2 掌握离心泵与往复泵的工作原理与分类 掌握 阀门的类型与作用 任务 2 输油管道2 熟知管道的分类与常见管材 管道附件及管道 的防腐 伴热与保温 任务 3 油品输送2 熟知铁路装卸设施及装卸工艺 熟知水运装卸 设施及装卸工艺 熟知公路装卸设施及装卸工 艺 4 教学模式 教学方法与手段教学模式 教学方法与手段 4 1 教学模式 教学过程中要充分利用一体化教室 实训基地 借助于多媒体 现场实测资料 电子 书籍 电子期刊 数据库 数字图书馆 教育网站和电子论坛等网络信息资源 采取多种 教学手段进行教学 如教师可采用小组讨论法 项目教学法 案例教学法 仿真教学法 多媒体教学法等 适合于以工作任务为导向的教学方法组织教学 充分调动学生的学习积 极性 使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变 使教学活动从信息的单向传递向双向交换 转变 使学生从独立的学习向合作学习转变 学习时学生是主体 教师只是起到组织 引 导 陪伴的作用 学生之间要互相配合 团结协作 共同完成教学项目 在教学方法上 突出工作任务单引导的教学法 教学的实施采取任务驱动 强调工作过程系统化和完整性 把 教 学 做 融合在一起 学完一个情景即完成一个工作任务 4 2 教学方法与手段 4 2 1 教学方法 1 1 引导文教学法 引导文教学法 本课程主要以项目均为载体 把学生置于一个真实的工作环境中 引导学生实际问题 教学的主要实施步骤为 1 创建学习情境 引出问题 2 学习相关知识 解决问题 3 通过分析标准 确定方法 4 实际动手操作 训练能力 5 报告分析结果 得出结论 6 组织自评互评 提升素质 通过以上教学过程 学生参加了教学的全过程 收集信息 制定计划 做出决策 实 施计划 反馈控制 评价成果 教师是学习过程的组织者 咨询者和参与者 在这个过程 中 学生体会到学习乐趣 明确学习目标 掌握了操作技能和学习方法 提高了学生分析 问题和解决问题的能力 2 2 教 学 做教 学 做 合一的一体化教学合一的一体化教学 在教学实施过程中 采用一体化教室和实验室合一 边讲边练 将理论与实际融于一 体 提高学生动手能力 3 3 头脑风暴法 头脑风暴法 教师先布置工作任务 由学生负责查阅相关资料 学生在拥有大量资料的基础上畅所 欲言 分小组讨论自己的想法 充分发挥学生的主动能动性 使学生自主学习能力不断提 高 4 4 案例教学法 案例教学法 选择煤层气田在实际开发过程中的典型案例作为教学内容 使学生有身临其境之感 缩短学校与实际生产之间的距离 为学生就业打下良好基础 5 5 角色扮演法 角色扮演法 在具有地质分析的工作任务实施过程中 模拟企业班组进行组织管理 在任务实施之 前 由班长组织召开班前会 传达学习及操作任务要求 劳动分工及安全注意事项 劳动 监督与检查 考评等 任务结束后召开班务会总结任务的完成情况与考评结果 教师在整 个过程仅充当技术顾问巡回指导 使学生获得工作经验的同时 养成服从 协作 负责的 职业素养 4 2 2 教学手段 1 恰当使用现代教学手段提高学生学习兴趣 将理论教学部分制成多媒体课件 使教学过程更生动 形象 有趣味 另外 教师积 极开发网络教学资源 利用网络教学辅助教学 拓展学生知识面 组织学生参加技术比赛 提高学生学习兴趣 2 充分利用实验室