華北理工《采油工程》教學(xué)大綱

《采油工程》教學(xué)大綱課程基本信息1、課程英文名稱：PetroleumProductionSystemsEngineering2、課程類別：專業(yè)課程3、課程學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)64學(xué)時(shí)，其中理論52學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)。4、學(xué)分：4學(xué)分5、先修課程：工程流體力學(xué)、油層物理、油氣滲流力學(xué)、油藏工程6、適用專業(yè)：石油工程7、大綱執(zhí)筆：杜敬國8、制定時(shí)間：2013年2月二、課程的目的與任務(wù)該課程為石油工程專業(yè)學(xué)生必修專業(yè)課程之一。本門課程是從油層出發(fā)，全面闡述石油開采方法的一門綜合性專門技術(shù)。該課程主要保證學(xué)生掌握各項(xiàng)采油工藝的基礎(chǔ)理論和技術(shù)原理，熟悉相應(yīng)問題的工程背景，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際采油工程問題的能力和從事生產(chǎn)管理、工藝設(shè)計(jì)等實(shí)際工作的能力，掌握解決采油工程問題的思路和方法。三、課程的基本要求通過本門課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握油井生產(chǎn)系統(tǒng)流動(dòng)過程的動(dòng)態(tài)規(guī)律、各種采油方式和增產(chǎn)工藝措施的基本原理和設(shè)計(jì)方法。力圖建立采油系統(tǒng)工程觀念，掌握采油工藝的基礎(chǔ)理論和采油工程設(shè)計(jì)方法及施工技能。四、教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)分配(一)理論教學(xué)第一章油井基本流動(dòng)規(guī)律（6學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握明確采油工程的地位、研究對象、課程特點(diǎn)及其學(xué)習(xí)方法。了解采油生產(chǎn)系統(tǒng)組成和采油方法及油井增產(chǎn)措施的基本原理，初步建立采油系統(tǒng)工程概念。掌握垂直井和水平井單相油流產(chǎn)能預(yù)測理論和方法，正確計(jì)算繪制目前和未來溶解氣驅(qū)油井及產(chǎn)水情況下的流入動(dòng)態(tài)曲線，綜合分析射孔和礫石充填完井方式對油井流入動(dòng)態(tài)的影響。了解氣液兩相管流（油井舉升及地面集輸管流）的基本知識(shí)。通過兩相流管實(shí)驗(yàn)觀查和認(rèn)識(shí)兩相流流型及其變化。重點(diǎn)掌握垂直管和傾斜管（水平管）兩相流壓降計(jì)算方法。掌握油嘴節(jié)流基本理論和動(dòng)態(tài)規(guī)律。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生掌握垂直井和水平井單相油流產(chǎn)能預(yù)測理論和方法。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生討論【重點(diǎn)】油井流入動(dòng)態(tài)和兩相管流壓降計(jì)算方法。【難點(diǎn)】 油嘴節(jié)流基本理論和兩相流液相滯留特性。第二章自噴及氣舉采油（4學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握明確自噴井各流動(dòng)過程的協(xié)調(diào)原理，掌握自噴井節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析方法和實(shí)施步驟。了解氣舉方式及類型，明確氣舉采油的基本原理特點(diǎn)和適用條件。掌握氣舉閥的結(jié)構(gòu)類型、工作原理和連續(xù)氣舉工藝設(shè)計(jì)方法。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)單井的連續(xù)氣舉工藝的能力。3.教學(xué)方法課堂授課、學(xué)生課后復(fù)習(xí)，習(xí)題。【重點(diǎn)】油井協(xié)調(diào)概念及自噴井節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析方法，連續(xù)氣舉設(shè)計(jì)方法?！倦y點(diǎn)】氣舉井的卸載過程和氣舉閥的工作原理。第三章有桿泵采油（8學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握掌握機(jī)-桿-泵裝置的基本理論和常規(guī)工程計(jì)算方法。正確地選擇抽油設(shè)備和進(jìn)行抽油系統(tǒng)的生產(chǎn)分析。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生正確選泵選擇抽油機(jī)的能力、通過示功圖判斷抽油機(jī)是否正常工作的能力。3.教學(xué)方法課堂授課，學(xué)生提問、課后習(xí)題，學(xué)生討論等【重點(diǎn)】機(jī)-桿-泵工作過程的力學(xué)分析及示功圖分析?！倦y點(diǎn)】泵效分析，減速器扭矩計(jì)算。第四章無桿泵采油（6學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握掌握潛油電泵、水力活塞泵、水力射流泵、螺桿泵四種機(jī)械采油方式的采油系統(tǒng)的裝置及其工作原理和主要特點(diǎn)。了解影響四種無桿泵工作特性的主要因素。正確地設(shè)計(jì)各種無桿泵采油裝置和分析采油系統(tǒng)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和分析無桿泵采油系統(tǒng)動(dòng)態(tài)，獨(dú)自解決問題能力。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生討論，查閱文獻(xiàn)資料?！局攸c(diǎn)】四種機(jī)械采油方式的采油裝置及其工作原理和設(shè)計(jì)方法?！倦y點(diǎn)】水力活塞泵采油裝置的類型及其工作原理。第五章注水（6學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握明確注水工程的任務(wù)和注水對水質(zhì)處理的技術(shù)要求。掌握注水井動(dòng)態(tài)分析、注水管理方法和常用穩(wěn)油控水方法。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)，查閱資料文獻(xiàn)能力，獨(dú)自解決問題能力。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生討論?！局攸c(diǎn)】注水過程中油層傷害的因素分析。【難點(diǎn)】注水對水質(zhì)處理的技術(shù)要求。第六章水力壓裂（8學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握對巖石破裂機(jī)理、裂縫延伸狀況、壓裂液、支撐擠類型及其性能，填砂裂縫導(dǎo)流能力及其影響因素，水力壓裂計(jì)算模擬、壓裂設(shè)計(jì)方法、水力壓裂經(jīng)濟(jì)評價(jià)等的分析理論，掌握水力壓裂基本概念、基本設(shè)計(jì)方法。了解水力壓裂三維延伸優(yōu)化設(shè)計(jì)及適于不同儲(chǔ)層條件和壓裂施工目的水力壓裂新工藝、新技術(shù)。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生對水力壓裂的計(jì)算和經(jīng)濟(jì)評價(jià)分析能力。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生提問，課后查閱資料文獻(xiàn)?！局攸c(diǎn)】壓裂機(jī)理、裂縫延伸機(jī)理。【難點(diǎn)】壓裂模擬計(jì)算、壓裂設(shè)計(jì)。第七章酸化（8學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握掌握酸巖反應(yīng)機(jī)理、基本酸巖反應(yīng)特性的分析方法，酸液及其添加劑的選擇及評價(jià)、基質(zhì)酸化和壓裂酸化設(shè)計(jì)計(jì)算模擬方法。分析基質(zhì)酸化后孔隙度、滲透率分布、壓裂酸化酸蝕裂縫有效作用距離及酸蝕裂縫導(dǎo)流能力。掌握酸化工藝技術(shù)的基本概念，選擇方法、基本設(shè)計(jì)方法。了解酸化優(yōu)化設(shè)計(jì)及酸化新工藝、新技術(shù)、新材料。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)酸化計(jì)算模擬方法的能力。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生提問，課后查閱資料文獻(xiàn)?！局攸c(diǎn)】酸巖反應(yīng)機(jī)理、酸化工藝設(shè)計(jì)?！倦y點(diǎn)】酸化模擬設(shè)計(jì)計(jì)算、酸化優(yōu)化設(shè)計(jì)。第八章油井防砂、防蠟與清蠟、油井調(diào)剖與堵水（2學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握掌握油井防砂、防蠟和堵水的工藝技術(shù)，了解現(xiàn)場新技術(shù)新工藝。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生提問，課后查閱資料文獻(xiàn)?！局攸c(diǎn)】防砂、防蠟和防水的工藝流程?！倦y點(diǎn)】防砂、防蠟和防水的技術(shù)原理。第九章稠油及高凝油基本特性、稠油及高凝油開采技術(shù)（2學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握掌握稠油油藏開發(fā)，凝析氣藏的開發(fā)技術(shù)，了解現(xiàn)場新技術(shù)新工藝。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生提問，課后查閱資料文獻(xiàn)?！局攸c(diǎn)】稠油油藏開發(fā)與凝析氣藏的特點(diǎn)以及與常規(guī)油氣藏的區(qū)別?！倦y點(diǎn)】稠油油藏開發(fā)與凝析氣藏的開發(fā)流程。第十章完井與試油投產(chǎn)（2學(xué)時(shí)）【學(xué)習(xí)目的和要求】1.知識(shí)掌握掌握完井方式的分類和適用范圍，了解試油生產(chǎn)技術(shù)，了解現(xiàn)場新技術(shù)新工藝。2.能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。3.教學(xué)方法課堂授課、課后復(fù)習(xí)，學(xué)生提問，課后查閱資料文獻(xiàn)?！局攸c(diǎn)】完井方式的分類與適用范圍?！倦y點(diǎn)】試油技術(shù)的操作流程。(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)1、實(shí)驗(yàn)課的目的和要求使學(xué)生了解氣、液兩相在垂直管中的流態(tài)變化，綜合分析其現(xiàn)象；了解兩相垂直管流實(shí)驗(yàn)原理、裝置流程、操作測試方法。了解游梁式抽油機(jī)及深井泵的結(jié)構(gòu)、工作原理。掌握管式泵、桿式泵、水力活塞泵、電潛泵、螺桿泵結(jié)構(gòu)各部件的結(jié)構(gòu)及用途。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和占用學(xué)時(shí)的具體分配（1）兩相垂直管流實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)綜合型1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅貉芯繗?、液兩相在垂直管中的流態(tài)變化，綜合分析其現(xiàn)象；了解兩相垂直管流實(shí)驗(yàn)原理、裝置流程、操作測試方法。測定不同氣量下的產(chǎn)液量和氣體體積流量，并觀察其流態(tài)，繪制Q～V曲線。確定始噴點(diǎn)、停噴點(diǎn)、最高效率點(diǎn)和最大產(chǎn)量點(diǎn)。掌握兩相垂直管流的基本變化規(guī)律。2）實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：氣液兩相垂直管流實(shí)驗(yàn)裝置、空氣壓縮機(jī)、離心式壓縮機(jī)模型、往復(fù)式壓縮機(jī)模型、螺桿式壓縮機(jī)模型、計(jì)時(shí)器、光電轉(zhuǎn)換器、精密壓力表、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、恒液位水箱、氣體調(diào)壓閥、穩(wěn)壓器、電磁閥、空氣包、模擬井筒、輸水管線、氧氣管等。（2）抽油機(jī)及有桿泵模型抽水實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)綜合型1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅河^察了解無游梁式抽油機(jī)、游梁式抽油機(jī)及深井泵的結(jié)構(gòu)、工作原理。測定（有）無氣體影響時(shí)的抽汲液量，計(jì)算其泵效，分析氣體對泵效的影響、氣錨防氣效果。掌握深井泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和影響泵效的因素，觀察已剖管式泵、桿式泵、結(jié)構(gòu)。掌握它們各部件的結(jié)構(gòu)及用途；拆裝深井泵。2）實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：教學(xué)游梁式抽油實(shí)驗(yàn)裝置、無游梁式抽油機(jī)、空氣壓縮機(jī)、計(jì)時(shí)器、光電轉(zhuǎn)換器、精密壓力表、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、氣體調(diào)壓閥、氮?dú)馄?、液壓閥、電磁閥，油泵閥模型、筒式桿式泵模型、油泵閥模型，已剖管式泵、桿式泵、水力活塞泵，未剖深井泵、管鉗、手套、黃油等。（3）無桿泵模型及采油作業(yè)現(xiàn)場參觀驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)驗(yàn)證型1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅河^察了解、掌握電潛泵、螺桿泵、水力活塞泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理；觀察已剖水力活塞泵、電潛泵、螺桿泵結(jié)構(gòu)。掌握它們各部件的結(jié)構(gòu)及用途；觀察了解采油作業(yè)現(xiàn)場模型、勝利開發(fā)1號平臺(tái)模型。2）實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：電潛泵采油系統(tǒng)模型、螺桿泵采油系統(tǒng)模型、水力活塞泵模型、開式水力活塞泵井口模型，井口裝置模型，已剖水力活塞泵，采油作業(yè)現(xiàn)場模型、勝利開發(fā)1號平臺(tái)模型等。3、實(shí)驗(yàn)課的考核辦法以實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核。4、實(shí)驗(yàn)教材石油工程教研室編.采油工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，2010年版五、考試考核辦法該課程實(shí)行閉卷考核（百分制），期末試卷成績占70%，平時(shí)成績占30%（其中學(xué)生課堂出勤和作業(yè)各占平時(shí)成績的50%）。1、平時(shí)成績包括：（1）每次課后布置習(xí)題或思考題，即平時(shí)作業(yè)。（2）上課回答問題。（3）不定期課堂