《油气田自动化》课程教学大纲

《油气田自动化》教学大纲一、课程基本信息课程名称油气田自动化AutomationofOilandGasFields课程编码CTL410321020开课院部控制科学与工程学院课程团队油气田自动化学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业测控技术与仪器授课语言中文先修课程微机原理、传感器与检测技术（2-1）、自动控制原理课程简介（限选）课程重点介绍油气田各生产环节的生产工艺与特点、测控需求、自动化方案。通过学习使学生在了解油气田生产工艺与特点的基础上，明确油气田生产过程中复杂工程问题的测控需求与多种制约条件，设计符合自动化技术标准、产业政策、法律法规和HSE管理体系等的自动化装置或自动化系统，优化测控方案。培养学生复杂自动化系统的综合设计能力，提高学生社会责任感和工程伦理等素质。Thecourseintroducesprocessesandcharacteristicsofoilandgasproduction,measurementandcontrolrequirements,andcorrespondingschemesforautomaticdevicesorsystems.Throughthiscourse,studentswilldeterminemeasurementandcontrolrequirementsintheproductionprocessofoilandgasfields,analyzemorecomprehensivelythevariousconstraints,andthendesignanddevelopautomaticdevicesorsystems,whichaccordswithavarietyofautomationtechnologystandards,industrialpolicies,lawsandregulations,andHSEmanagementsysteminvolvedinpetroleumandpetrochemicalenterprises.Itwilltrainstudents'comprehensivedesignabilityofcomplexautomationsystem,andimprovestudents'socialresponsibilityandengineeringethic.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：明确油气田生产过程中具体复杂工程问题的测控需求，设计开发特定需求的控制算法、自动化装置、自动化系统，优化方案。是3.23.22M2目标2：针对油气田生产过程，设计、应用自动化装置或自动化系统时，能够合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，以及这些制约因素对项目实施的影响。提高学生社会责任感和工程伦理等素质。是6.26.23M3目标3：能够撰写需求分析文档、设计文档、总结报告等分析、表达油气田自动化方案。是10.110.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章绪论本章重点：了解计算机测控系统的发展与国内外现状，适用于油气田常用计算机测控系统，认清与国际的差距，发展具有自主知识产权的测控系统。////21.11.1油气生产过程特点及自动化需求油气生产过程各组成环节的特点及自动化需求M1,M21讲授//31.21.2油气田常用计算机测控系统简介油气田自动化的发展及国内外现状，油气田常用计算机测控系统简介M1,M21讲授/讨论//4第2章第2章井口自动化本章重点：了解采油生产工艺，掌握井口生产过程自动化的内容、组成、特点。本章难点：结合采油工艺的生产工艺特点、测控需求，综合多种制约条件，分析、优化测控系统方案。////52.12.1采油工艺及井口自动化主要内容采油工艺原理及测控需求。井口自动化的主要内容、组成、特点。M1,M21讲授//62.22.2示功图测试、诊断与量油示功图的概念、检测方法，示功图测试、诊断与量油新技术。M1,M22讲授/讨论//72.32.3抽油机电机控制及节能新技术抽油机电机控制方法及节能控制新技术。M1,M2,M31讲授2自学/专题作业8第3章第3章计量站自动化本章重点：了解计量站工艺流程，掌握计量站自动化的内容、组成、特点。本章难点：结合计量站生产工艺特点、测控需求，综合多种制约条件，分析、优化测控系统方案。////93.13.1计量站工艺流程及自动化主要内容计量站工艺流程及测控需求，计量站自动化的主要内容、组成、特点。M1,M21讲授//103.23.2三相计量技术分别介绍全分离法、部分分离法、不分离在线油、气、水三相计量技术。M1,M2,M33讲授/讨论4自学/专题作业11第4章第4章转接站自动化本章重点：了解转接站的生产工艺，掌握转接站自动化的内容、构成、特点。本章难点：结合转接站的生产工艺特点、测控需求，综合多种制约条件，分析、优化设计测控系统方案。////124.14.1转接站工艺流程及自动化主要内容转接站工艺流程及测控需求，转接站自动化的主要内容、组成、特点。M1,M21讲授//134.24.2缓冲罐液位控制缓冲罐液位控制M1,M21讲授/讨论//144.34.3VFD节能原理VFD节能原理M1,M2,M31讲授/讨论2自学/专题作业15第5章第5章联合站自动化本章重点：了解联合站的生产工艺，掌握转接站自动化的内容、构成、特点。本章难点：结合联合站的生产工艺特点、测控需求，综合多种制约条件，分析、优化设计测控系统方案。////165.15.1联合站工艺流程及自动化主要内容联合站工艺流程及测控需求，转接站自动化的主要内容、组成、特点。M1,M21讲授//175.25.2三相分离器自动化三相分离器自动化M1,M22讲授/讨论//185.35.3电脱水装置自动化电脱水装置自动化M1,M20.5讲授//195.45.4加热炉自动化加热炉自动化M1,M21讲授//205.55.5原油稳定与轻烃回收机理及自动化原油稳定与轻烃回收机理及自动化M1,M22讲授/讨论//215.65.6注水系统自动化注水系统自动化M1,M2,M30.5讲授4自学/专题作业22第6章第6章油库自动化本章重点：了解油库的生产工艺，掌握其生产过程自动化的内容、构成、特点。本章难点：结合油库的生产工艺特点、测控需求，综合多种制约条件，优化设计相应的测控系统方案。////236.16.1油库工艺流程及自动化主要内容原油库工艺流程及测控需求，转接站自动化的主要内容、组成、特点。M1,M21讲授//246.26.2外输计量系统密度、温度、压力的测量，来由、外输流量、含水的精确计量。M1,M21讲授/讨论//256.36.3罐区自动化大罐液位的精确测量，油水界位、温度、压力、密度等测量，流程切换M1,M21讲授/讨论//266.46.4消防系统自动化消防系统自动化M1,M2,M31讲授4自学/专题作业27第7章第7章长输管道油库自动化了解长输管道的生产工艺，掌握其生产过程自动化的内容、构成、特点。本章难点：结合长输管道的生产工艺特点、测控需求，综合多种制约条件，优化设计相应的测控系统方案。////287.17.1长输管道工艺流程及自动化主要内容长输管道工艺流程及测控需求，转接站自动化的主要内容、组成、特点。M1,M20.5讲授//297.27.2机泵组控制机泵组控制M1,M21讲授/讨论//307.37.3压缩机防喘振控制压缩机防喘振控制M1,M21讲授//317.47.4清管器收发控制清管器收发控制M1,M20.5讲授//327.57.5长输管道泄漏检测技术长输管道泄漏检测技术M1,M2,M31讲授4自学/专题作业33第8章第8章监控与数据采集系统（SCADA）本章重点：了解油气田SCADA系统的概念、特点、构成与典型应用。本章难点：根据油气田的特点，分析典型的SCADA系统应用。////348.18.1SCADA系统简介SCADA系统的概念、特点、组成、应用场合。SCADA系统的发展状况。M1,M22讲授//358.28.2油气田SCADA系统应用实例结合油气田生产工艺特点及测控需求，介绍2-3个油气田SCADA系统实例。M1,M22讲授/讨论//36大作业大作业/研讨根据不同工艺的测控需求，设计、开发特定需求的控制算法、自动化装置、自动化系统，优化方案，并能够合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。M1,M2,M3//8大作业/报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课堂表现出勤情况，学生上课精神状态，参与讨论的情况，回答问题情况。10%2专题作业1.油田每个油气田生产环节，布置1个专题作业，通过查阅文献。2.考核学生对油田生产过程的各个工艺及测控需求的了解，通过查阅文献，分析、对比控制算法、测控方案，能够合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。3.根据报告中对测控方案的分析、对比的准确性等情况评分。30%3大作业1.以3人组成团队，以团队形式开展“项目”研究、ppt汇报、研讨；2.根据不同工艺的测控需求，设计、开发特定需求的控制算法、自动化装置、自动化系统，优化方案，并能够合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。3.针对所设计的自动化装置或自动化系统，能够以总结报告、PPT汇报等形式，正确撰写、表达测控方案。4.根据报告撰写、PPT汇报、研讨情况评分。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1课堂表现10%A-上课认真，积极参与讨论，回答问题准确；B-上课认真，积极参与讨论，回答问题基本准确；C-偶尔缺课、迟到，精神状态一般；被动参与讨论，回答问题有错误；D-经常缺课、迟到精神状态较差；不积极参与讨论，回答问题错误很多。2M1专题作业40%A-独立思考、按时提交作业，熟悉各环节工艺，控制方案对比、分析或设计准确，格式规范。B-独立思考、按时提交作业，熟悉各环节工艺，控制方案对比、分析或设计基本准确，格式规范。C-独立思考、按时提交作业，较熟悉各环节工艺，控制方案对比、分析或设计错误较多，格式较规范。D-作业常抄袭，未能按时完成，不了解各环节工艺，控制方案对比、分析或设计错误很多，格式不规范。3M1大作业50%A-能根据不同工艺的测控需求，合理设计、开发特定需求的控制算法、自动化装置、自动化系统，优化方案。B-能根据不同工艺的测控需求，较合理设计、开发特定需求的控制算法、自动化装置、自动化系统，优化方案。C-基本能根据不同工艺的测控需求，较合理设计、开发特定需求的控制算法、自动化装置、自动化系统，优化方案。D-不能根据不同工艺的测控需求，设计、开发特定需求的控制算法、自动化装置、自动化系统，优化方案。4M2课堂表现10%A-上课认真，积极参与讨论，回答问题准确；B-上课认真，积极参与讨论，回答问题基本准确；C-偶尔缺课、迟到，精神状态一般；被动参与讨论，回答问题有错误；D-经常缺课、迟到精神状态较差；不积极参与讨论，回答问题错误很多。5M2专题作业50%A-独立思考、按时提交作业，能够合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，体现社会责任感和工程伦理等素质，格式规范。B-独立思考、按时提交作业，能够较合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，体现社会责任感和工程伦理等素质，格式规范。C-独立思考、按时提交作业，基本能够较合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，体现一定的社会责任感和工程伦理等素质，格式较规范。D-作业常抄袭，未能按时完成，不能够合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，不具有社会责任感和工程伦理等素质，格式不规范。6M2大作业40%A-能够合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。B-能够较合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。C-基本能够较合理分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。D-不能分析和评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。7M3专题作业30%A-能够以总结报告等形式，正确撰写、表达测控方案。B-能够以总结报告等形式，较正确撰写、表达测控方案。C-能够以总结报告等形式，基本正确撰写、表达测控方案。D-不能以总结报告等形式撰写、表达测控方案。8M3大作业70%A-能够以总结报告、PPT汇报等形式，正确撰写、表达测控方案。B-能够以总结报告、PPT汇报等形式，较正确撰写、表达测控方案。C-能够以总结报告、PPT汇报等形式，较正确撰写、表达测控方案。D-不能以总结报告、PPT汇报等形式撰写、表达测控方案。评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]