成理工《采油工程》教學(xué)大綱

《采油工程》教學(xué)大綱※<前言>《采油工程》課程是石油工程類專業(yè)的主干專業(yè)課程。是建立在油層物理、油藏工程、滲流力學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，對油田采油方式、工藝原理、工藝過程及技術(shù)的綜合研究，同時(shí)還對油田常規(guī)增產(chǎn)措施進(jìn)行研究。通過《采油工程》課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解采油中的基本過程、油氣井筒流動(dòng)的工藝過程，掌握采油物理原理，對采油生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用有一定的分析、解決問題能力。本課程建立在油層物理、油藏工程、滲流力學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，在內(nèi)容上有一定的聯(lián)系。后續(xù)課程有儲層改造、提高采油率、完井工程等。※<教學(xué)內(nèi)容>《采油工程》講授自噴井、抽油井、注水井等的結(jié)構(gòu)及原理，各類生產(chǎn)井、注水井的工藝流程以及日常管理等知識；油水井的增產(chǎn)原理等。本課程的重點(diǎn)在每一章、節(jié)的基本方法和基本原理及基本公式的掌握，而難點(diǎn)往往在工藝措施，不能在課堂體現(xiàn)，力求通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)來進(jìn)行彌補(bǔ)。另外，難點(diǎn)還在體現(xiàn)每一過程的理論及方法的實(shí)際應(yīng)用。深度主要體現(xiàn)在對現(xiàn)場新工藝的跟蹤和講解，廣度在于對新工藝、新措施的剖析后，如何具體應(yīng)用。教學(xué)目的：了解課程和學(xué)科概況及上課要求。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)采油工程的發(fā)展歷史和技術(shù)現(xiàn)狀。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：介紹采油工程的發(fā)展歷史和技術(shù)現(xiàn)狀，并對課程的主要講授內(nèi)容作介紹。第一章油井基本流動(dòng)規(guī)律教學(xué)目的：油井生產(chǎn)系統(tǒng)流動(dòng)過程的動(dòng)態(tài)規(guī)律。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：氣液垂直管兩相流動(dòng)；主要教學(xué)內(nèi)容及要求：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；了解油-氣混合物在垂直管中的流動(dòng)規(guī)律，介紹井筒垂直管中的流動(dòng)規(guī)律及數(shù)學(xué)方程。掌握油嘴節(jié)流基本理論和動(dòng)態(tài)規(guī)律。第二章自噴和氣舉教學(xué)目的：自噴井井筒流動(dòng)動(dòng)態(tài)；氣舉原理教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)分析；氣舉啟動(dòng)主要教學(xué)內(nèi)容及要求：自噴井的協(xié)調(diào)及系統(tǒng)分析，通過地層與井筒、井筒與井口、井口與地面管線等的協(xié)調(diào)關(guān)系，對自噴井的生產(chǎn)系統(tǒng)做分析；自噴井管理及分層開采，了解自噴井管理內(nèi)容，掌握分層開采原理；氣舉，通過氣舉中啟動(dòng)壓力確定、氣舉凡爾選擇等，介紹氣舉的一般問題。通過地層與井筒、井筒與井口、井口與地面管線等的協(xié)調(diào)關(guān)系，對自噴井的生產(chǎn)系統(tǒng)做分析；了解自噴井管理內(nèi)容，掌握分層開采原理；通過氣舉中啟動(dòng)壓力確定、氣舉原理的掌握等，了解氣舉的一般問題。第三章有桿泵抽油教學(xué)目的：抽油裝置和泵的工作教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷計(jì)算；泵的工作原理；影響泵效因素主要教學(xué)內(nèi)容及要求：抽油裝置和泵的工作原理，對抽油機(jī)和抽油泵的工作原理進(jìn)行講解，計(jì)算泵的理論排量；抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過將懸點(diǎn)簡化為簡諧運(yùn)動(dòng)和曲柄滑塊運(yùn)動(dòng)，對懸點(diǎn)的位移、速度、加速度進(jìn)行簡化計(jì)算；抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷計(jì)算，通過對懸點(diǎn)承受的各種載荷的分析，對主要載荷進(jìn)行計(jì)算；影響泵效的因素及提高泵效的措施，對泵效的影響因素進(jìn)行分析，提出提高泵效的措施；抽油井生產(chǎn)分析，對油井工況進(jìn)行分析，分析深井泵的工作狀況（示功圖）。有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理介紹。掌握抽油機(jī)和抽油泵的工作原理，會(huì)計(jì)算泵的理論排量；通過將懸點(diǎn)簡化為簡諧運(yùn)動(dòng)和曲柄滑塊運(yùn)動(dòng)，對懸點(diǎn)的位移、速度、加速度進(jìn)行簡化計(jì)算；過對懸點(diǎn)承受的各種載荷的分析，對主要載荷進(jìn)行計(jì)算；掌握泵效的影響因素，提出提高泵效的措施；能對油井工況進(jìn)行分析，了解深井泵的工作狀況（示功圖）。了解有桿抽油系統(tǒng)工作原理。第四章無桿泵抽油教學(xué)目的無桿抽油裝置和泵的工作教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：潛油電泵、水力活塞泵、水力射流泵、螺桿泵等系統(tǒng)的采油裝置及其工作原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握潛油電泵、水力活塞泵、水力射流泵、螺桿泵等四種機(jī)械采油方式的裝置、工作原理及其主要特點(diǎn)；了解影響泵工作特性的主要因素，正確設(shè)計(jì)各種無桿泵采油裝置；分析其采油系統(tǒng)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。第五章注水教學(xué)目的注水工藝；吸水能力教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：分層吸水能力；吸水能力變化原因；改善吸水剖面方法主要教學(xué)內(nèi)容及要求：水源及水處理，對水源選擇、水質(zhì)及水處理、注水站進(jìn)行介紹；分層吸水能力的研究，測吸水剖面的方法，吸水指示曲線，分層吸水能力測試；注水指示曲線的分析和應(yīng)用，指示曲線的形狀，指示曲線的用途；防止吸水能力降低及改善吸水剖面的方法，分析吸水能力降低的原因，防止吸水能力下降和恢復(fù)吸水能力的措施，改善吸水剖面的方法。了解水源選擇、水質(zhì)及水處理、注水站；掌握測吸水剖面的方法，分析吸水指示曲線，分層吸水能力測試；掌握指示曲線的形狀，指示曲線的用途；掌握吸水能力降低及改善吸水剖面的方法，改善吸水剖面的方法。第六章水力壓裂教學(xué)目的：造縫機(jī)理；水力壓裂工藝過程及實(shí)現(xiàn)方法教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：造縫；壓裂液流變性；壓裂設(shè)計(jì)；壓裂工藝主要教學(xué)內(nèi)容及要求：造縫機(jī)理，了解地應(yīng)力分布，掌握造縫機(jī)理；壓裂液，了解壓裂液的性能要求，掌握壓裂液的濾失性能，了解壓裂液的流變性等其他性能；支撐劑及裂縫導(dǎo)流能力，了解支撐劑類型，掌握裂縫導(dǎo)流能力計(jì)算；壓裂設(shè)計(jì)與壓裂工藝，了解壓裂設(shè)計(jì)步驟和主要內(nèi)容，掌握壓裂工藝要求。了解地應(yīng)力分布，掌握造縫機(jī)理；了解壓裂液的性能要求，掌握壓裂液的濾失性能，了解壓裂液的流變性等其他性能；了解支撐劑類型，掌握裂縫導(dǎo)流能力計(jì)算；掌握壓裂設(shè)計(jì)與壓裂工藝，了解壓裂設(shè)計(jì)步驟和主要內(nèi)容，掌握壓裂工藝要求。第七章酸化教學(xué)目的：不同巖性酸化原理；增產(chǎn)原理教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：碳酸鹽巖酸化；砂巖酸化；酸液添加劑主要教學(xué)內(nèi)容及要求：碳酸鹽巖酸化原理，掌握碳酸巖和砂巖酸化的原理，了解酸化增產(chǎn)的原理。酸液及添加劑，了解酸液種類及添加劑種類及主要性能；砂巖油氣層的土酸處理，掌握土酸處理原理。掌握碳酸巖和砂巖酸化的原理，了解酸化增產(chǎn)的原理。了解酸液種類及添加劑種類及主要性能；掌握土酸處理原理。課程教學(xué)的有關(guān)說明本課程課內(nèi)外學(xué)時(shí)比例：1：1；平均周學(xué)時(shí)：4～6；1．課程為專業(yè)核心課，課后配合教材和參考書復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容2．課內(nèi)習(xí)題課的安排及學(xué)時(shí)安排4次作業(yè)，利用發(fā)作業(yè)當(dāng)天的課前十分鐘糾正習(xí)題錯(cuò)誤。3．利用現(xiàn)代化教學(xué)手段內(nèi)容及學(xué)時(shí)課程全部用多媒體教學(xué)。部分工藝過程較強(qiáng)的章節(jié)用動(dòng)畫演示。4．對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求由于該課程的性質(zhì)，對學(xué)生綜合分析問題能力、動(dòng)手能力、工程意識要加強(qiáng)培養(yǎng)，體現(xiàn)在每個(gè)章節(jié)的具體知識點(diǎn)上※<教學(xué)進(jìn)度與教時(shí)安排>序號章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配講課實(shí)驗(yàn)其他1緒論1學(xué)時(shí)

第一章油井基本流動(dòng)規(guī)律（9學(xué)時(shí)）

21-1油井流入動(dòng)態(tài)4學(xué)時(shí)

31-2油-氣混合物在垂直管中的流動(dòng)規(guī)律5學(xué)時(shí)

一次作業(yè)4兩相垂直管流實(shí)驗(yàn)

2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

第二章自噴和氣舉（8學(xué)時(shí)）

52-1自噴井的協(xié)調(diào)及系統(tǒng)分析4學(xué)時(shí)

62-2自噴井管理及分層開采2學(xué)時(shí)

72-3氣舉2學(xué)時(shí)

第三章有桿泵采油（8學(xué)時(shí)）

83-1抽油裝置和泵的工作原理2學(xué)時(shí)

93-2抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律2學(xué)時(shí)

103-3抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷計(jì)算2學(xué)時(shí)

113-4影響泵效的因素及提高泵效的措施1學(xué)時(shí)

123-5抽油井生產(chǎn)分析1學(xué)時(shí)

第四章無桿泵采油（4學(xué)時(shí)）

134-1潛油電泵系統(tǒng)介紹2學(xué)時(shí)

144-2其他無桿泵抽油系統(tǒng)介紹2學(xué)時(shí)

15抽油機(jī)模型及抽水實(shí)驗(yàn)

1學(xué)時(shí)

深井泵結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)

1學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

第五章注水（6學(xué)時(shí)）

165-1水源及水處理1學(xué)時(shí)

175-2分層吸水能力的研究2學(xué)時(shí)

185-3注水指示曲線的分析和應(yīng)用2學(xué)時(shí)

195-4防止吸水能力降低及改善吸水剖面的方法1學(xué)時(shí)

第六章水力壓裂（8學(xué)時(shí)）

206-1造縫機(jī)理2學(xué)時(shí)

216-2壓裂液2學(xué)時(shí)

226-3支撐劑及裂縫導(dǎo)流能力1學(xué)時(shí)

236-4水力壓裂裂縫延伸模