采油工程教案

1、西安石油大學教案院(系)： 石油工程學院 教研室(系)：采油教研室系課程名稱采油工程I課程類別必修課總學時54學分3講授學時44上機學時10實驗學時專 業(yè)石油工程班 級石油工程任課教師胥元剛職 稱教授教學目的和要求使學生掌握從事采油工程工作所必需的基本知識。通過本門課程的學習，要求學生系統(tǒng)地掌握油井生產(chǎn)系統(tǒng)的流動過程及其流動規(guī)律；掌握各種舉升方式、增產(chǎn)增注措施的原理和設(shè)計方法；掌握在復雜條件下的油氣開采技術(shù)；了解采油工程的新技術(shù)、新工藝和新方法；熟悉采油工程方案設(shè)計的主要內(nèi)容和方法并初步建立采油系統(tǒng)工程的思想。教學重點與難點重點：1. 油井的流入動態(tài)2. 井筒多相流動規(guī)律3. 油井的節(jié)點系統(tǒng)分

2、析4. 有桿泵井動態(tài)分析方法5. 有桿泵采油的設(shè)計方法6. 水力壓裂造縫機理7. 酸化原理難點：1. 非完善井的流入動態(tài)2. 井筒壓力分布計算的原理與方法3. 節(jié)點分析的原理和方法4. 示功圖的分析及應(yīng)用5. 壓裂設(shè)計的方法及步驟教材和參考書教材：面向21世紀課程教材采油工程原理與設(shè)計，張琪主編，石油大學出版社，2000年7月第一版參考書：1. 采油工程，李穎川主編，石油工業(yè)出版社，2002年2月第一版2. 石油開采系統(tǒng)，M J Economides 等著，金友煌等譯，石油工業(yè)出版社，1998年3月第一版3. 采油工程手冊（上、下冊），萬仁溥主編，石油工業(yè)出版社，2000年8月第一版章節(jié)第一章

3、 油井的流入動態(tài)學時：6知識點和分析方法知識點：流入動態(tài)；IPR曲線；采油指數(shù)；流動效率； 分析方法：由簡單到復雜，由淺入深重點難點教學重點：油井油氣兩相流動的流入動態(tài)；油氣水三相流動的流入動態(tài)；教學難點：非完善井的流入動態(tài)要求掌握內(nèi)容1 基本概念：流入動態(tài)；IPR曲線；2 垂直井的流入動態(tài)（1）采油指數(shù)、單相液體的流入動態(tài)（2）油氣兩相的流入動態(tài)，包括 a Vogel方程 b 非完善井Vogel方程的修正方法 （3）組合型流入動態(tài)（4）油氣水三相的流入動態(tài)（5）多層油藏流入動態(tài)特征與分析3 水平井和斜井的流入動態(tài) （1）水平井單相油流的流入動態(tài) （2）溶解氣驅(qū)油藏斜井和水平井的流入動態(tài)教授思

4、路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路：給出典型流入動態(tài)曲線，從理論上分析不同條件下流入動態(tài)曲線的特征，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)特點講述不同條件下流入動態(tài)曲線的繪制方法。教學方法：啟發(fā)式教學。以例題剖析來突出重點，解決難點。本章思考題和習題作業(yè)見習題集1-1、1-2、1-3、1-4、1-5主要參考資料備注未來IPR曲線的預(yù)測方法以自學為主章節(jié)第二章 井筒流動動態(tài)學時：4知識點和分析方法知識點： 井筒流體流動的基本方程、氣液兩相流動型態(tài)及壓力分布計算；分析方法： 由一般到特殊，再到一般；理論與實踐相結(jié)合重點難點教學重點：井筒氣液兩相流動教學難點：氣液兩相流動型

5、態(tài)及壓力分布計算要求掌握內(nèi)容1 井筒氣液兩相流動的基本概念（1）基本參數(shù) （2）流動型態(tài)2 井筒氣液兩相流動的壓力梯度方程 （1）壓力梯度度方程 （2）井筒壓力分布計算步驟3 井筒壓力分布計算的實用方法（1）Orkiszewski方法（2）Beggs-Brill方法教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路：在弄清楚氣液兩相流動特征的基礎(chǔ)上，由動量定理導出通用的壓力梯度方程。重點是分析氣液兩相流動壓力分布計算的一般步驟和實用計算方法。教學方法：通過實驗，觀察氣液流動的一般現(xiàn)象，總結(jié)流動特征本章思考題和習題思考題：1. 簡述井筒氣液兩相流動的流態(tài)

6、和特點。2. 以已知井口壓力為例，說明求解井底壓力的步驟。主要參考資料備注Kaya方法以自學為主章節(jié)第三章 自噴和氣舉采油學時：4知識點和分析方法知識點： 節(jié)點分析，氣舉啟動壓力，氣舉設(shè)計分析方法： 以最簡單的自噴井為例，首先建立生產(chǎn)系統(tǒng)概念，在闡述舉升設(shè)備工作特性的基礎(chǔ)上，說明生產(chǎn)系統(tǒng)的分析和設(shè)計方法。重點難點教學重點： 節(jié)點分析方法；氣舉設(shè)計教學難點： 節(jié)點分析的步驟；連續(xù)氣舉設(shè)計要求掌握內(nèi)容1 自噴井生產(chǎn)管理與分層開采2 自噴井的節(jié)點系統(tǒng)分析（1）基本概念（2）普通節(jié)點分析的步驟（3）函數(shù)節(jié)點分析的步驟 （4）嘴流特征3 氣舉采油（1）氣舉方式和氣舉管柱（2）氣舉啟動過程（3）連續(xù)氣舉設(shè)

7、計（4）氣舉動態(tài)曲線教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路：教授思路：1）自然現(xiàn)象與生產(chǎn)實際相聯(lián)系，如汽水、啤酒開啟過程液體溢出的現(xiàn)象引出自噴和氣舉采油方式；2）運用節(jié)點系統(tǒng)分析法設(shè)計注氣深度和注氣量。教學方法：啟發(fā)式教學，并以例題剖析來突出重點，解決難點。本章思考題和習題思考題：1. 簡要敘述節(jié)點分析的一般步驟。2. 氣舉采油基本原理主要參考資料備注章節(jié)第四章 有桿泵采油學時：10知識點和分析方法知識點：抽油裝置及其工作原理；懸點運動規(guī)律及所承受的各種載荷；泵效及其影響因素；抽油機井生產(chǎn)分析；抽油設(shè)備選擇及有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計計算的方法*。分

8、析方法：首先闡述系統(tǒng)構(gòu)成，在掌握抽油設(shè)備工作原理的基礎(chǔ)上，運用系統(tǒng)分析方法，說明有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的因素、內(nèi)容及其方法和步驟。重點難點教學重點：泵的工作原理；懸點載荷計算；泵效的影響因素與提高泵效的措施；平衡原理；曲柄軸扭矩及其應(yīng)用；示功圖分析；有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計方法。教學難點：泵的工作原理；曲柄軸扭矩及其應(yīng)用；有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計方法；抽油井計算機診斷技術(shù)。要求掌握內(nèi)容1 抽油系統(tǒng)裝置及其工作原理2 抽油機懸點運動規(guī)律3 抽油機懸點載荷計算4 抽油機平衡、扭矩和功率計算（1）抽油機平衡計算（2）曲柄軸扭矩計算與分析（3）電動機的選擇和功率計算5 泵效計算與分析6 有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計（1）抽油桿柱

9、設(shè)計 （2）有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計7 有桿抽油系統(tǒng)工況分析 （1）抽油井液面測試與分析 （2）地面功圖分析（3）抽油井工況診斷技術(shù)教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路：1）抽油設(shè)備機、桿、泵的工作原理。2) 抽油裝置運行懸點的運動規(guī)律懸點載荷的計算泵效及其影響因素提高泵效的措施抽油機的平衡原理平衡方式及平衡計算曲柄軸扭矩計算與分析。3）系統(tǒng)設(shè)計與分析抽油桿柱設(shè)計有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計有桿抽油系統(tǒng)工況分析教學方法：啟發(fā)式教學。抽油機模型。本章思考題和習題作業(yè)見習題集4-1、4-2、4-3、4-4主要參考資料備注地面驅(qū)動螺桿泵采油技術(shù)以自學為主章節(jié)第五章

10、 無桿泵采油學時：2知識點和分析方法知識點：無桿泵采油原理和設(shè)計方法分析方法：在有桿泵采油的基礎(chǔ)上，運用類比的方法重點難點教學重點：無桿泵采油原理教學難點：無桿泵采油設(shè)計方法要求掌握內(nèi)容1 電潛泵采油原理和設(shè)計方法。2 水力活塞泵采油原理和設(shè)計方法。3 水力噴射泵采油原理和設(shè)計方法。4 井下驅(qū)動螺桿泵采油技術(shù)。教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路：采油裝置工作流程原理設(shè)計方法教學方法：啟發(fā)式教學。本章思考題和習題主要參考資料備注本章內(nèi)容較多，課堂上提綱挈領(lǐng)作一介紹，以自學為主章節(jié)第六章 注水學時：4知識點和分析方法知識點：水質(zhì)與水處理的措

11、施；吸水能力；分層注水技術(shù)；注水指示曲線的分析及應(yīng)用；注水工藝設(shè)計。分析方法： 重點難點教學重點：水處理的措施；注水井吸水能力的表示；注水指示曲線的分析；教學難點：注水指示曲線的應(yīng)用；注水工藝設(shè)計。要求掌握內(nèi)容1）水質(zhì)與水處理；2）吸水能力分析；3）分層注水技術(shù)；4）注水井指示曲線的分析及應(yīng)用；5）調(diào)剖技術(shù)； 6）注水工藝設(shè)計教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路： 從工程角度按照要解決的三個主要問題分別展開。教學方法：啟發(fā)式教學。本章思考題和習題作業(yè)見習題集9-1、9-2主要參考資料備注章節(jié)第七章 水力壓裂學時：6知識點和分析方法知識點：

12、 造縫機理；壓裂設(shè)計方法分析方法： 重點難點教學重點： 造縫機理教學難點： 裂縫幾何尺寸計算；壓裂設(shè)計方法要求掌握內(nèi)容1） 造縫機理2） 壓裂液類型、性能3） 支撐劑的類型、性能4） 水力壓裂設(shè)計方法教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路： 如何造縫（機理、壓裂材料）？裂縫空間形態(tài)壓裂設(shè)計教學方法：啟發(fā)式教學。本章思考題和習題習題集7-1、7-2、7-3、7-4主要參考資料備注章節(jié)第八章 酸化學時：4知識點和分析方法知識點： 酸巖反映；酸壓；酸液；酸處理工藝分析方法： 重點難點教學重點：影響酸巖反應(yīng)速度的因素，提高酸化效果的措施。教學難點：

13、確定酸液在裂縫中的濃度分布要求掌握內(nèi)容1）碳酸鹽巖地層的鹽酸處理；2）酸化壓裂技術(shù)；3）砂巖地層的酸化技術(shù)；4）酸液及添加劑；5）酸處理工藝。教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路： 碳酸巖鹽酸化砂巖地層酸化工藝與效果教學方法：啟發(fā)式教學。本章思考題和習題作業(yè)見習題集8-1主要參考資料備注章節(jié)第九章 油水井維護性措施學時：2知識點和分析方法知識點： 分析方法： 重點難點教學重點： 教學難點： 要求掌握內(nèi)容1）油層出砂原因，清防砂方法；2）油井結(jié)蠟機理，清防蠟方法；3）油井出水原因，找水與堵水； 4）垢型與清防垢方法； 5）腐蝕原理及預(yù)防措施。教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計，重點如何突出，難點如何解決，師生互動等教授思路： 教學方法：啟發(fā)式教學。本章思考題和習題主要參考資料備注章節(jié)第十章 稠油與高凝油開采技術(shù)學時：1知識點和分析方法知識點： 分析方法： 重點難點教學重點： 教學難點： 要求掌握內(nèi)容稠油與高凝油開采特征，井筒降粘技術(shù)教授思路，采用的教學方法和輔助手段，板書設(shè)計