《海洋油氣井工作液及環(huán)1》課程教學(xué)大綱

《海洋油氣井工作液及環(huán)保（英）》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱海洋油氣井工作液及環(huán)保（英）WorkingFluidofOffshoreOilandGasWellsandEnvironmentalProtection課程編碼SPE422611030開課院部石油工程學(xué)院課程團(tuán)隊（未設(shè)置）學(xué)分3.0課內(nèi)學(xué)時52講授40實驗12上機(jī)0實踐0課外學(xué)時52適用專業(yè)本研一體化班（石油工程類）授課語言中文先修課程大學(xué)化學(xué)、石油工程化學(xué)（2-1）、海洋工程環(huán)境課程簡介（必修）海洋油氣井工作液及環(huán)保為石油類本研班海洋油氣工程方向必修課。課程主要講授海洋油氣鉆完井所涉及的工作流體的基本概念及其主要特性、調(diào)控方法和工藝原理，海洋油氣鉆完井、開發(fā)所產(chǎn)生的廢棄物種類、危害及處理方法。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握海洋油氣井鉆完井工作液類型、工藝特點及調(diào)節(jié)方法，掌握海洋油氣工程實踐所產(chǎn)生的廢棄物種類、對環(huán)境的影響及其處理工藝；了解海洋油氣鉆完井工作液工藝技術(shù)和廢棄物處理的最新發(fā)展趨勢，為將來從事現(xiàn)場技術(shù)工作或相關(guān)的教學(xué)科研工作打下基礎(chǔ)。Workingfluidofoffshoreoilandgaswellsandenvironmentalprotectionarecompulsorycoursesinthedirectionofoffshoreoilandgasengineeringforthisresearchclass.Thecoursemainlyteachesthebasicconcepts,maincharacteristics,controlmethodsandprocessprinciplesofworkingfluidsinvolvedinthecompletionofmarineoilandgasdrilling,andthetypes,hazardsandtreatmentmethodsofwastesgeneratedfromthecompletionanddevelopmentofmarineoilandgasdrilling.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmasterthetypes,technologicalcharacteristicsandadjustmentmethodsofdrillingandcompletionfluidsforoffshoreoilandgaswells,andmasterthetypesofwastesgeneratedfromoffshoreoilandgasengineeringpractice,impactontheenvironmentanditstreatmentprocess;Understandthelatestdevelopmenttrendofmarineoilandgasdrillingandcompletionfluidtechnologyandwastedisposal,andlayafoundationforfutureon-sitetechnicalworkorrelatedteachingandresearchwork.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人，審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1了解并認(rèn)識海洋油氣鉆完井液與海洋油氣工程施工的關(guān)系：是2M2目標(biāo)2：了解并認(rèn)識海洋油氣開發(fā)所產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境的影響是3M3目標(biāo)3：能夠就海洋油氣工程領(lǐng)域工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效溝通和交流。是三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第一章第一章緒論本章重點難點：海洋油氣鉆完井對工作流體的技術(shù)要求，海洋油氣鉆完井工作液設(shè)計的內(nèi)容和基本原則。////21.11.1簡介本課程的特點、要求、教學(xué)計劃M10.5講授0.5自學(xué)31.21.2鉆完井工作液的定義、循環(huán)流程及其作用M10.5講授0.5自學(xué)41.31.3鉆完井工作液的分類及發(fā)展概況M11講授1自學(xué)51.41.4海洋環(huán)境對鉆完井工作液的技術(shù)挑戰(zhàn)M11講授1自學(xué)61.51.5海洋油氣鉆完井工作液設(shè)計的內(nèi)容和基本原則M11講授1作業(yè)7第二章第二章黏土礦物和黏土膠體化學(xué)基礎(chǔ)本章重點難點：黏土礦物的概念和特性，晶格取代、陽離子交換容量等基本概念，黏土膠體的基本特性。////82.12.1黏土礦物簡介黏土礦物的概念，黏土礦物與油氣開發(fā)的關(guān)系M12講授2自學(xué)92.22.2黏土礦物的晶體構(gòu)造與性質(zhì)硅氧四面體；鋁氧八面體；晶格取代、陽離子交換容量等基本概念；常見黏土礦物及其特性M12講授2自學(xué)102.32.3黏土膠體化學(xué)基礎(chǔ)擴(kuò)散、布朗運動、相、膠體穩(wěn)定性等基本概念；黏土膠體的基本特性；DLVO理論M12講授2作業(yè)11第三章第三章鉆完井液的主要性能調(diào)控本章重點難點：鉆完井液流變性、濾失性等基本概念、描述方程以及基本參數(shù)的物理意義，鉆完井液流變性、濾失性等的調(diào)控方法、調(diào)控原理以及調(diào)控措施。////123.13.1流變性基本概念、流型、模式、流變參數(shù)物理意義及其調(diào)整原理和方法；流變性測量原理和計算；流變性與鉆井的關(guān)系；常用降粘劑、增粘劑及其作用機(jī)理；聚合物流變性優(yōu)選技術(shù)；低溫流變性調(diào)控方法M12講授2自學(xué)133.23.2濾失造壁性基本概念；濾失造壁性影響因素分析（其中主講靜濾失基本方程推導(dǎo)，瞬、靜、動濾失的區(qū)別，動濾失測試及影響因素分析等）；濾失造壁性與鉆井的關(guān)系；常用降濾失劑及其作用機(jī)理。M12講授2自學(xué)143.33.3其他性能鉆井液堿度、潤滑、抑制等基本概念，鉆井液上述性質(zhì)的影響因素分析、調(diào)控技術(shù)及處理劑作用機(jī)理。M12講授2作業(yè)15實驗1實驗1鉆井液濾失造壁性、固相含量與膨潤土含量的測定鉆井液濾失造壁性、固相含量與膨潤土含量的測定M22講授/實驗2自學(xué)/實驗報告16第四章第四章海洋深水常用鉆完井液體系本章重點難點：常見鉆完井液體系類型、基本特點和配制原理，鉆完井液受侵后的變化及調(diào)控方法。////174.14.1深水鉆井液中水合物的形成于防治水合物在鉆井液中形成的特點，鉆遇水合物儲層時水合物的分解，鉆井液防治水合物形成和分解的基本原則、技術(shù)方法和基本原理。M12講授2自學(xué)184.24.2鉆完井液體系簡介淡水鉆完井液、鈣處理鉆井液、鹽水鉆井液、海水鉆井液、其他抑制性鉆井液等的基本特點、簡單組成、使用特性以及調(diào)控方法等。M12講授2自學(xué)194.34.3深水水基鉆完井液深水低溫對鉆井液性能的影響規(guī)律，高鹽聚合物鉆井液等常用體系的配制原理、組成特點、配制與維護(hù)要點等。M12講授2自學(xué)204.44.4深水油基/合成基鉆完井液油基/合成基鉆井液的基本組成、特點和分類；w/o乳化鉆井液。M12講授2作業(yè)21實驗2實驗2鉆井液流變性、絮凝性測定及其調(diào)控鉆井液流變性、絮凝性測定及其調(diào)控M22講授/實驗2自學(xué)/實驗報告22第五章第五章復(fù)雜情況下的鉆井液簡介本章重點難點：井下復(fù)雜情況類型，發(fā)生井下復(fù)雜情況的原因及鉆完井液處理措施。////235.15.1井塌與防塌簡要回顧井壁不穩(wěn)定（井塌）及其危害；分析井塌原因與類型；防塌原理與體系及其新發(fā)展；井壁穩(wěn)定性評價實驗方法介紹；回顧常用防塌劑及其作用機(jī)理。M10.5講授0.5自學(xué)245.25.2卡鉆與解卡卡鉆類型；泥餅壓差卡鉆的原因與預(yù)防；解除泥餅卡鉆的鉆井液工藝要點。M10.5講授0.5自學(xué)255.35.3井漏與堵漏井漏類型及原因；井漏預(yù)防措施；堵漏機(jī)理與措施。M10.5講授0.5自學(xué)265.45.4井噴與壓井鉆井液井噴原因、類型；高壓油氣層鉆井液工藝要點。M10.5講授0.5作業(yè)27實驗3實驗3水泥漿流變性、濾失性、稠化特性實驗水泥漿流變性、濾失性、稠化特性實驗M22講授/實驗2自學(xué)/實驗報告28第六章第六章海洋油氣開發(fā)污染物來源本章重點難點：海洋油氣開發(fā)污染物來源和種類。////296.16.1鉆井鉆井過程概述；水基鉆井液；油基鉆井液；粘度控制劑；密度控制劑；失水控制劑；pH值控制劑；緩蝕劑；殺菌劑；地層傷害控制劑；其它有害雜質(zhì)；鉆井液的分離凈化；泥漿儲備池；井場準(zhǔn)備。M21.5講授1.5自學(xué)306.26.2油氣開采采油過程概述；產(chǎn)出水；可溶固體，烴類，貧氧；采油用化學(xué)劑：破乳劑，緩蝕劑，防垢劑，殺菌劑，絮凝劑，消泡劑，表面活性劑等；增產(chǎn)措施用劑：酸化用劑，壓裂用劑；天然氣開采：油氣分離，原油穩(wěn)定，輕烴回收，天然氣預(yù)處理等；示蹤劑與放射性元素；其它。M21.5講授1.5自學(xué)316.36.3大氣排放物燃燒；生產(chǎn)性排放；泄露；其它。M21講授1作業(yè)32實驗4實驗4水合物形成與分解實驗水合物形成與分解實驗M22講授/實驗2自學(xué)/實驗報告33第七章第七章海洋油氣開發(fā)污染物對環(huán)境的影響本章重點難點：生物毒性評價指標(biāo)，烴類、無機(jī)鹽、重金屬對環(huán)境的影響。////347.17.1毒性評定生物毒性評價指標(biāo)；生物毒性評價程序。M21講授1自學(xué)357.27.2油品污染各種烴；烴類的毒性，對海洋動物的影響，對海洋植物的影響，對人體健康的影響，對生態(tài)系統(tǒng)的影響。M21講授1自學(xué)367.37.3無機(jī)鹽污染無機(jī)鹽的生物毒性及其對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25自學(xué)377.47.4重金屬污染重金屬的生物毒性及其對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25自學(xué)387.57.5化學(xué)劑污染化學(xué)劑的生物毒性及其對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25自學(xué)397.67.6鉆井液污染鉆井液的生物毒性及其對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25自學(xué)407.77.7產(chǎn)出水污染產(chǎn)出水的生物毒性及其對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25自學(xué)417.87.8核輻射污染核輻射的生物毒性及其對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25自學(xué)427.97.9空氣污染空氣排放物的生物毒性及其對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25自學(xué)437.107.10海洋平臺對環(huán)境的影響海洋平臺對海洋動物和海洋植物的影響。M20.25講授0.25作業(yè)44實驗5實驗5鉆井廢棄物色度、重金屬含量、有機(jī)物含量測定鉆井廢棄物色度、重金屬含量、有機(jī)物含量測定M22講授/實驗2自學(xué)/實驗報告45第八章第八章污染物處理本章重點難點：廢棄物處理原則、處理工藝及特點。////468.18.1廢水處理懸浮油的清除：重力分離，加熱處理，氣體浮選，過濾，聚結(jié)，絮凝，電場分離，生物處理；溶解油的清除：吸附，氣化，沉淀，生物處理，氧化；懸浮固體顆粒的清除：重力分離，過濾，絮凝；溶解性固體的清除：離子交換，沉淀，反滲透，蒸發(fā)/蒸餾；中和。M32講授2自學(xué)478.28.2固體廢棄物的處理脫水：蒸發(fā)，滲濾，機(jī)械力離心；脫油：洗滌，吸附，加熱，蒸餾/熱解，焚燒，溶劑提取，過濾，生物處理；固化。M32講授2自學(xué)488.38.3空氣污染物的處理除揮發(fā)性烴類；除二氧化硫、硫化氫；除氮氧化物；除粉塵。M32講授2作業(yè)49實驗6實驗6鉆井廢棄物COD、BOD實驗鉆井廢棄物COD、BOD實驗M32講授/實驗2自學(xué)/實驗報告四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1平時作業(yè)布置6~8道題目,考核學(xué)生對鉆井液流變性、濾失性、加重劑用量、COD、BOD等的計算，主要有計算題。10%2課堂小測試每章布置2-3道課堂小測試題目，采用QQ群在線提交方式，考核學(xué)生對本章授課內(nèi)容的掌握程度。20%3實驗本課程12個學(xué)時實驗,共6次實驗。20%4文獻(xiàn)綜述根據(jù)各章講授內(nèi)容，課外閱讀1-2篇SPE文獻(xiàn)，并完成相應(yīng)的文獻(xiàn)綜述報告。10%5期末考試閉卷考試,成績采用百分制,卷面成績總分100分。40%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)10%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案正確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案基本正確。C-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案部分正確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。2M1課堂小測試20%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案正確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案基本正確。C-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案部分正確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。3M1實驗20%A-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，獲得有效結(jié)論。B-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述比較清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，獲得比較有效的結(jié)論。C-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，沒有正確分析實驗數(shù)據(jù)，但是結(jié)合理論分析獲得有效的結(jié)論。D-實驗過程中不能完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，抄襲或未能按時完成實驗報告。4M1文獻(xiàn)綜述10%（見文獻(xiàn)綜述評分標(biāo)準(zhǔn)）5M1期末考試40%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）6M2平時作業(yè)10%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案正確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案基本正確。C-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案部分正確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。7M2課堂小測試20%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案正確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案基本正確。C-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案部分正確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。8M2實驗20%A-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，獲得有效結(jié)論。B-實