采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程教學(xué)研究

韓國(guó)慶，李宗田

摘要：采油工程是石油工程專業(yè)的主干課程之一，主要培養(yǎng)學(xué)生的理論分析和實(shí)踐應(yīng)用能力，但是由于學(xué)時(shí)和其他方面限制，與實(shí)踐相結(jié)合的環(huán)節(jié)與生產(chǎn)實(shí)際存在一定的差距，因此開(kāi)設(shè)了采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程，突出實(shí)踐應(yīng)用技能的培養(yǎng)，做為石油工程學(xué)科創(chuàng)新性建設(shè)的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：采油工程；案例分析；課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）16-0067-02

采油工程與油藏工程、地面建設(shè)工程一起組成了油氣田開(kāi)發(fā)工程學(xué)科，采油工程立足于油藏工程，向上銜接了鉆完井工程，向下接續(xù)了地面建設(shè)工程，起著承上啟下的作用。采油工程的任務(wù)是根據(jù)油田開(kāi)發(fā)要求，科學(xué)設(shè)計(jì)、控制和管理生產(chǎn)井和注入井，通過(guò)采取一系列工藝技術(shù)措施，以期達(dá)到經(jīng)濟(jì)有效地提高油井產(chǎn)量和原油采收率，合理開(kāi)發(fā)油藏的目的。通過(guò)采油工程課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)基本掌握各種采油方式和增產(chǎn)工藝措施的原理和設(shè)計(jì)步驟，輔之以礦場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和石油工程課程設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠解決采油生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)計(jì)和故障處理等問(wèn)題。

但是多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及用人單位反饋回來(lái)的信息都表明，大量學(xué)生經(jīng)過(guò)采油工程課程的學(xué)習(xí)之后尚不完全具備解決生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)踐問(wèn)題的能力，主要有如下幾種表現(xiàn)：①直接進(jìn)入企業(yè)或研究院所就業(yè)的畢業(yè)生遇到與書本或講義中不同的實(shí)際問(wèn)題時(shí)，就缺乏解決問(wèn)題的方法和手段；②繼續(xù)深造進(jìn)入研究生階段學(xué)習(xí)的研究生則往往是照搬公式，不分適用范圍，容易在科研中帶來(lái)南轅北轍的后果；③部分學(xué)生在分析判斷生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題時(shí)缺乏全局觀念，僅從一點(diǎn)或幾點(diǎn)出發(fā)，難以得到正確結(jié)論。究其原因，有如下幾點(diǎn)：①石油工程專業(yè)改革后，采油工程課程學(xué)時(shí)減少，理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)均有不同比例的壓縮；②采油工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，大量理論來(lái)源于實(shí)踐又要在實(shí)踐中檢驗(yàn)，實(shí)踐課程的比例偏少引起了學(xué)生應(yīng)用上的缺陷或不足；③部分教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)教學(xué)準(zhǔn)備不足，導(dǎo)致理論與實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象產(chǎn)生?；谝陨蠁?wèn)題，教學(xué)人員考慮在研究生及高年級(jí)本科生中開(kāi)設(shè)采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程。

一、采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程內(nèi)容及特點(diǎn)

采油工程綜合技術(shù)與案例分析的研究目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生與采油工程現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合并能夠解決采油現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)讓學(xué)生學(xué)習(xí)課堂理論知識(shí)并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合的方法，使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，提高對(duì)采油工程實(shí)際問(wèn)題的分析與解決能力。采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程應(yīng)在石油工程專業(yè)本科生完成了采油工程課程、修井工程課程、礦場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和石油工程課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)之后進(jìn)行，需要學(xué)生具備初步的采油工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)采油工程的理論與實(shí)踐的結(jié)合有一定的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)?？偠灾?，采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程應(yīng)與采油工程課程密切銜接，又具有相對(duì)獨(dú)立性，同時(shí)要避免與采油工程先修課的內(nèi)容重復(fù)，應(yīng)著重突出其實(shí)用性。

1.系統(tǒng)性。這里的系統(tǒng)性是指采油工程綜合技術(shù)與案例分析這門課要以采油工藝的基本原理為基礎(chǔ)，采油工程方案設(shè)計(jì)為主線，同時(shí)兼顧采油工程生產(chǎn)中的故障處理和疑難問(wèn)題分析；采油工程各個(gè)方面的內(nèi)容應(yīng)該有機(jī)結(jié)合，理論方面以經(jīng)濟(jì)有效地提高油井產(chǎn)量和原油采收率為目標(biāo)，礦場(chǎng)應(yīng)用方面以提高生產(chǎn)井免修期和泵效、措施井以提高有效率和有效時(shí)間為要求，最終達(dá)到采油工程系統(tǒng)化的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)使學(xué)生在解決工程問(wèn)題的同時(shí)加深本學(xué)科的系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)。

2.完整性。除了配合和深化采油工程課程的主要內(nèi)容，如不同舉升方式的采油原理和設(shè)計(jì)方法，水平井產(chǎn)能分析和水平井的應(yīng)用，不同類型油藏的（碎屑巖、碳酸鹽巖）開(kāi)發(fā)技術(shù)及配套的增產(chǎn)措施等，還應(yīng)適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充測(cè)試工藝、修井工程以及完井工程的部分內(nèi)容，使其成為以采油工程為主體、上下各有部分延伸的完整課程。值得說(shuō)明的是，與鉆井工程對(duì)完井工程的要求不同，采油工程是提出油氣田開(kāi)發(fā)和采油工程對(duì)完井工程依據(jù)的要求。

3.實(shí)用性。本課程是采油工程、修井工程、完井工程等課程的后續(xù)課，與這些課程不同的是，本課程著重于礦場(chǎng)實(shí)踐問(wèn)題的解決，但是又不單純以解決礦場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題為目標(biāo)，而是要在解決礦場(chǎng)實(shí)踐問(wèn)題的過(guò)程中進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)采油工程、完井工程等課程理論的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何利用這些課程所學(xué)的理論解決礦場(chǎng)的實(shí)踐問(wèn)題，在實(shí)踐環(huán)節(jié)加深對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，同時(shí)拓展理論問(wèn)題的前沿進(jìn)展研究。

二、采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程教學(xué)方法

石油工程學(xué)科本來(lái)就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，采油工程學(xué)科作為石油工程學(xué)科的重要有機(jī)組成部分，是隨著石油工程的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，從依靠天然能量著眼于單井生產(chǎn)向從油田整體出發(fā)合理部署井網(wǎng)，注水注氣保持油藏壓力，人工舉升工藝的改進(jìn)和設(shè)備配套以及酸化壓裂、調(diào)剖堵水、防砂等油氣井增產(chǎn)增注措施應(yīng)用，采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程一方面要能夠反映理論上的最新研究成果，另一方面要能夠準(zhǔn)確地體現(xiàn)不同的采油工程技術(shù)在礦場(chǎng)上的適應(yīng)性及發(fā)展方向。

1.理論與實(shí)踐相結(jié)合。由于采油工程綜合技術(shù)與案例分析面向礦場(chǎng)應(yīng)用實(shí)踐，結(jié)合理論以培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)進(jìn)行采油工程方案設(shè)計(jì)，礦場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題處理的能力；在課程教學(xué)中首先要進(jìn)行采油工程方案設(shè)計(jì)中的疑難問(wèn)題，特別是幾個(gè)中心環(huán)節(jié)的節(jié)點(diǎn)處理，銜接完井工程和地面建設(shè)方面的幾個(gè)重要指標(biāo)，特別是要培養(yǎng)學(xué)生樹立采油工程綜合技術(shù)應(yīng)用的宏觀思維方式，如在采油工程方案編制中舉升方式的選擇和設(shè)計(jì)，以往采油工程技術(shù)人員被動(dòng)地按照油藏工程設(shè)計(jì)進(jìn)行，缺乏主動(dòng)性和針對(duì)性，現(xiàn)代采油工程則要求提前介入，通盤考慮，主動(dòng)地結(jié)合油藏地質(zhì)條件和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行舉升方式的優(yōu)選和設(shè)計(jì)，優(yōu)選和設(shè)計(jì)的成果還可以指導(dǎo)油藏工程方案指標(biāo)的計(jì)算或復(fù)算。采油工程綜合技術(shù)與案例分析課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中，不但要重視相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，注意其多解性，那么相應(yīng)的學(xué)習(xí)成果就需要在實(shí)踐中進(jìn)行對(duì)照和檢驗(yàn)，特別是與礦場(chǎng)實(shí)際實(shí)施中不符的內(nèi)容是重要要剖析和學(xué)習(xí)深化的重點(diǎn)，要認(rèn)真分析這些差異究竟是理論上的不適應(yīng)，實(shí)際中有困難，還是自身設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，只有這樣，才能加深認(rèn)識(shí)，真正從實(shí)踐和理論結(jié)合入手掌握相關(guān)知識(shí)。

2.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展給工科教育也帶來(lái)了較多的革命性手段，對(duì)于采油工程綜合技術(shù)和案例分析這門課程來(lái)說(shuō)尤為有效。①多媒體教學(xué)手段可以形象化地將礦場(chǎng)實(shí)踐情況如實(shí)地在課堂上展現(xiàn)給學(xué)生，克服了礦場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間不足的弊端；②數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展可以收集和整理大量采油工程方案設(shè)計(jì)成果，并能根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要進(jìn)行組合或調(diào)整，提供取之不盡的設(shè)計(jì)和計(jì)算數(shù)據(jù)，便于大批量學(xué)生應(yīng)用；③發(fā)揮專業(yè)化軟件的作用，課程學(xué)習(xí)與專業(yè)軟件對(duì)照，一方面可以利用相應(yīng)專業(yè)軟件對(duì)照檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的成果，另一方面可以加深學(xué)生對(duì)專業(yè)軟件在設(shè)計(jì)中的流程、機(jī)理和應(yīng)用，兩者可以相互促進(jìn)。

3.教材建設(shè)及素材完善。為了保證課程的延續(xù)性和科學(xué)性，在課程開(kāi)設(shè)一段時(shí)間之后，就應(yīng)該及時(shí)地總結(jié)教學(xué)成果，一方面根據(jù)學(xué)生的成績(jī)變化情況，另一方面結(jié)合學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用效果，盡快地編寫課程教學(xué)大綱，在教學(xué)大綱指導(dǎo)下編寫課程教材大綱，不斷引進(jìn)和吸收國(guó)內(nèi)外類似課程的最新教學(xué)成果，同時(shí)不斷補(bǔ)充完善實(shí)操案例，對(duì)一些技術(shù)或理念落后，已有新工藝技術(shù)取代的舊的內(nèi)容及時(shí)舍棄，節(jié)約寶貴教學(xué)資源，同時(shí)達(dá)到學(xué)以致用的目的。

教材建設(shè)方面要注意與采油工程等其他相關(guān)課程的銜接和補(bǔ)充，又要注意教學(xué)目標(biāo)在不同指導(dǎo)下的有所側(cè)重，既要突出課程特征和教學(xué)重點(diǎn)，又要避免“大而全、小而全”的弊端，嚴(yán)格按照教學(xué)學(xué)時(shí)的120%安排教材主要內(nèi)容，另外安排40%～60%的補(bǔ)充內(nèi)容，以便學(xué)有余力的學(xué)生課外閱讀，同時(shí)也兼顧研究生教學(xué)的特點(diǎn)，預(yù)留相應(yīng)內(nèi)容以拓展學(xué)生視野。

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基金項(xiàng)目：研究生教育質(zhì)量與創(chuàng)新工程重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目2011-02-03。