《石油工程概论》课程标准.docx

1、石油工程概论课程标准石油工程概论课程标准课程编码： 2197 课程类别： 专业基础课适用专业：钻井技术 授课单位：石油系煤层气教研室 学时：72 编写执笔人及编写日期：孙建华 2012 6学分： 审定负责人及审定日期： 1.课程定位和课程设计1. 1课程性质与作用石油工程概论是钻井技术专业一门重要的专业基础课，系统介绍石油地质、石油勘探、石油开发、石油钻井、采油方法、油井增产原理、油品储存与运输等内容。本课程是在学习了基础课程后开设的课程，设置在这个专业二学期，为学生以后学习专业课程打下良好的基础。1.2课程基本理念本学习领域教学过程以学生为主体，以能力目标的实现为核心，培养学生具备专业能力、

2、方法能力、社会能力。本课程系统学习地质作用的知识，组成地球的三类岩石、油气藏的形成与富集；会识别油气藏的类型，油气勘探的任务、程序与勘探方法；掌握油气开采的方法、设备，油气开发方案的编制。油气钻探的设备、钻具、钻井液的相关知识，现场应用的钻井技术。明确油田稳产高产的原理与技术，最低损耗的进行油品输送。通过本课程的学习，熟知油气从勘探到生产直至输送的各个工作过程。最终目标：提高石油天然气钻井技术专业学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。1.3课程设计思路1.3.1教学内容设计思路本课程是根据现场职业岗位标准选取教学内容，按照工作任务过程及逻辑关系和学生认知规律，整合、序化教学内容。据此

3、，本课程共设计了七个学习情境33项学习任务，排序符合由浅到深、由简单到复杂得认知规律：学习情境一 石油地质分析学习情境二 石油勘探学习情境三 石油开发学习情境四 石油钻井学习情境五 采油技术学习情境六 油井增产学习情境七 油品保存与运输1.3.2教学模式设计思路本课程的教学模式是按照油田生产现场，本专业岗位群所确定的典型工作任务为出发点，实施项目课程教学，使学生在真实的工作情境中完成学习任务，达到“教、学、做”合一，体现“做、中、学”理念，培养学生综合职业能力。2.课程目标本学习领域教学过程以学生为主体，以能力目标的实现为核心，培养学生具备专业能力、方法能力、社会能力。1.专业能力(1) 掌握

4、地质学的相关概念；(2) 能够熟知油气藏的富集条件、油气层的压力与分布；(3) 能够掌握油气田勘探的方法与任务；(4) 能够掌握石油开发的主要内容；(5) 能掌握钻井的方法、设备与油气井控制；(6) 能够掌握采油的技术与方法；(7) 能够掌握油井的增产原理；(8) 能够掌握油品输送的输油泵、阀门及输油管道。2.社会能力(1) 具有较好的表达能力和沟通能力；(2) 具有分析问题和解决问题的能力；(3) 具有一定的自学能力和创新能力；(4) 具有较强的组织和团队协作能力；（5）具备石油人的铁人精神、吃苦耐劳精神；（6）具备良好的心理素质；具备良好的自我管理、自我约束能力3.方法能力(1) 具有安全

5、生产及环境保护意识；(2) 具有严谨的工作作风和实事求是的工作态度；(3) 具备良好的职业道德及敬业精神，具有爱国创业精神。(4“将今论古”，具有一定的逻辑思维和推理能力；(5具有严谨的工作作风和实事求是的工作态度。3.课程内容与要求3.1典型工作任务描述或学习领域描述石油工程概论学习内容和要求见表1-1。表1-1 石油工程概论学习内容与要求序号学习情境学习情境描述工作任务参考学时1学习情境一石油地质分析通过教师的讲解和多媒体演示，使学生掌握掌握油气藏的相关知识项目一 地质的基本概念16任务1 地球的圈层构造及地球的物理性质任务2 矿物与岩石任务3 地质构造与地质时代项目二 油气藏的形成任务1

6、 油气生成的原始物质任务2 储集层与盖层任务3 圈闭与油气运移任务4 油气藏类型项目三 油气藏流体分布任务1 油气藏流体分布及地层原油物性任务2 天然气高压物性项目四 油气层压力与温度任务1 油气层压力任务2 油气层温度项目五 油气储量任务1 油气储量的分类与分级任务2 油气储量计算方法2学习情境二石油勘探通过教师的讲解，学生讨论掌握油气勘探的方法与物理测井方法项目一 油气田勘探6任务1 油气田勘探对象与任务任务2 油气田勘探程序任务3 油气田勘探方法项目二 地球物理测井任务1 电法测井任务2 声波测井任务3 测井综合解释3学习情境三石油开发通过教师的讲解，学生讨论掌握油气开发的方法与技术项目

7、一 油气田开发的内容与指标10任务1 油气田开发的内容任务2 油气田开发的指标项目二 油田开发任务1 流体在储层中的流动任务2 开发层系的划分任务3 油田开发方式任务4 油田开发方案的调整4学习情境四石油钻井通过教师的讲解，学生讨论掌握石油钻井技术项目一 钻井技术12任务1 钻井方法任务2 钻井设备与工具任务3 钻井液项目二 油气井控制任务1 井斜与井内压力控制任务2 轨迹控制项目三 固井技术任务1 套管柱设计任务2 注水泥工艺项目三 完井方法任务1 打开生产层任务2 井底完井方法5学习情境五采油方法通过教师的讲解，学生讨论掌握采油工艺技术项目一 自喷采油10任务1 油井流动的流入动态任务2

8、自喷井设备与管理项目二 气举采油任务1 气举系统、过程与方式任务 2 气举阀的结构与作用项目三 有杆泵采油任务1 抽油装置任务2 悬点运动规律与载荷任务3 泵效分析任务4 抽油井生产状况分析项目四 无杆泵采油任务1 潜油电泵任务2 螺杆泵、水力话塞泵6学习情境六油井增产原理通过教师的讲解，学生讨论掌握注水工艺、酸化原理分析以及提高采收率的方法项目一 注水工艺10任务1 水质与水处理任务2 注水井动态任务3 注水工艺项目二 水力压裂任务1 造缝机理任务2 压裂液 支撑剂项目三 酸化原理分析任务1 酸化增产原理任务2 酸岩反应机理任务3 砂层储层酸化项目四 提高采收率任务1 提高采收率方法任务2

9、影响采收率的因素7学习情境七油品储存与运输通过教师的讲解，学生讨论掌握油品储存与运输的方法项目一 油品储存与运输8任务1 油品储存任务2 油品的加热与保温项目二 油品运输任务1 输油泵与阀门任务2 输油管道任务3 油品输送3. 2项目（或学习情境）设计石油工程概论学习情境设计见表1-2表1-2 石油工程概论学习情境设计学习情境一： 石油地质分析学 时：学时 16学习目标石油与天然气分布在地壳的岩石中，因此在获取能源的同时，首先要掌握地质的基本概念，熟知地球及地球的物理性质，掌握矿物岩石的区别，油气藏的形成与类型，油气层中的流体分布，掌握油气层的压力与分布，有利于油气的勘探与开发教学媒体投影仪，

10、多媒体教学软件等。教学方法多媒体演示法、角色扮演法、讨论法等教师安排具有娴熟的教学组织与管理能力；具备较好的语言表达能力、丰富的专业理论知识及专业实践能力教学地点校内多媒体教室，实训室，教室等。考核与评价方式学生自评；组长评价；教师评价。工作项目学时内 容项目一 地质的基本概念3任务1 地球的圈层构造及地球的物理性质1掌握地球的构造特征，以及地球的密度、重力、磁力等物理性质任务2 矿物与岩石1掌握矿物的物理性质，岩石的结构与构造任务3 地质构造与地质时代1熟知各种类型的地质构造，会划分地质时代，会划分地层项目二 油气藏的形成7任务1 油气生成的原始物质1掌握干酪根的类型及生油潜力任务2 储集层

11、与盖层2熟知储集层的孔隙性与渗透性，掌握储集层的类型与特征任务3 圈闭与油气运移2掌握圈闭的概念及参数，圈闭的有效性，掌握油气的运移的相态、动力、通道、方向、距离任务4 油气藏类型2掌握油气藏的分类原则及类型、会判断其成因项目三 油气藏流体分布2任务1 油气藏流体分布及地层原油物性1认识油气藏流体分布，熟知地层原油高压物性任务2 天然气高压物性1认识气藏流体分布，熟知地层原油高压物性项目四 油气层压力与温度任务1 油气层压力1掌握地层压力、流动压力、异常压力等压力参数，掌握异常压力与钻井的关系任务2 油气层温度1掌握油气层的温度对生产的影响项目五 油气储量任务1 油气储量的分级 1熟知油气储量

12、的三级储量以及分级依据任务2 油气储量计算方法1掌握容积法计算储量的方法及参数续表1-2学习情境二：石油勘探学 时：6学时学习目标重点掌握油气田勘探任务、方法、程序，地球物理测井的方法勘探油气资源教学媒体投影仪，多媒体教学软件等教学方法多媒体演示法、角色扮演法、案例分析法等教师安排具有组织教学能力、较好的语言表达能力；具有丰富的专业理论知识及专业实践能力。教学地点校内多媒体教室，实训室，教室等。考核与评价方式学生自评；组长评价；教师评价。工作项目学时内 容项目一 油气田勘探任务1 油气田勘探对象与任务1掌握油气田勘探的任务与对象，会油气单聚集单元的划分任务2 油气田勘探程序1掌握不同勘探阶段的

13、任务与勘探方法任务3 油气田勘探方法1掌握地质法、地球物理勘探方法、地球化学方法、钻井勘探方法多种勘探方法项目二 地球物理测井任务1 电法测井1会利用电法测井方法判断油气水层任务2 声波测井1会利用声波测井方法判断油气水层任务3 测井资料综合解释1会利用多种测井方法综合解释油气水层续表1-2学习情境三：石油开发学 时：10学时学习目标在油田开发过程中，掌握油田开发的主要内容，明确油田开发的指标，掌握油田开发的方式，会根据生产需要及时做出油田开发方案的调整教学媒体投影仪，多媒体教学软件，现场实际资料等；教学方法多媒体演示法，案例分析法、小组讨论法、启发式教学等。教师安排具有娴熟的教学组织与管理能

14、力；具备较好的语言表达能力、丰富的专业理论知识及专业实践能力。教学地点校内多媒体教室，实训室，教室等考核与评价方式学生自评；组长评价；教师评价。工作项目学时内 容项目一 油气田开发的内容与指标2任务1 油气田开发的内容1掌握油田开发的主要内容与工作任务2 油气田开发的指标1掌握关于产量的指标、掌握压力与压差的指标，掌握各指标的作用项目二 油田开发8任务 1 流体在储层中的流动2掌握渗流的概念与渗流过程中的力学分析任务2 开发层系的划分2掌握划分开发层系的原则，掌握划分开发层系的作用任务3 油田开发方式2掌握油田开发方式的选择原则，掌握保持压力开采的优越性任务4 油田开发方案的调整2熟知油田开发

15、方案调整的内容，油田开发方案编制需要的工作过程续表1-2学习情境四：石油钻井学 时：12时学习目标在油气田的整个勘探、开发、建设、生产过程中，都需要进行大量的钻井工作。目前，世界上广泛采用钻井的方法来取得地下的石油与天然气。本学习情境主要介绍了钻井方法、钻井设备及工具、钻井液、固井及完井技术教学媒体投影仪，多媒体教学软件，现场实际资料等；教学方法多媒体演示法，案例分析法、小组讨论法、启发式教学等。教师安排具有娴熟的教学组织与管理能力；具备较好的语言表达能力、丰富的专业理论知识及专业实践能力。教学地点校内多媒体教室，实训室，教室等考核与评价方式学生自评；组长评价；教师评价。工作项目学 时内 容项

16、目一 钻井技术4任务1 钻井方法1熟悉钻井工艺的发展，掌握冲击钻井方法，旋转钻井方法，掌握井身结构任务2 钻井设备1掌握钻机的组成，井口工具及井口防喷器。重点掌握钻具的组成，钻头的类型。现场用的钻头类型任务3 钻井液2会根据生产需要选择钻井液，掌握钻井液的性能，熟知钻井液的参数与生产的关系项目二 油气井控制2任务1 井斜与井内压力控制1熟知井斜的危害，掌握控制井内压力的方法，出现溢流会井喷的的时候可以进行压井任务2 轨迹控制 1掌握定向井井身轨迹设计，掌握定向钻井技术的应用项目三 固井技术3任务1 套管柱设计1掌握套管柱的结构以及套管柱设计方法任务2 注水泥工艺2熟知油井水泥的分类，掌握水泥浆

17、性能的调节，注水泥的设备与工艺过程项目三 完井方法3任务1 打开生产层1熟知油气层伤害的原因以及保护油气层的措施任务2 井底完井方法2掌握裸眼完井、射孔完井、割缝衬管完井方法，完井井口装置。掌握完井工艺及完井测试的内容续表1-2学习情境五： 采油方法学 时：10 学时学习目标采油的基本任务是以经济有效地方法和技术措施实现油井的系统的优化生产，使油田高产稳产。本学习情境主要是油气开发的各种技术与方法教学媒体投影仪，多媒体教学软件，现场实际资料等；教学方法多媒体演示法，案例分析法、小组讨论法、启发式教学等。教师安排具有娴熟的教学组织与管理能力；具备较好的语言表达能力、丰富的专业理论知识及专业实践能

18、力。教学地点校内多媒体教室，实训室，教室等考核与评价方式学生自评；组长评价；教师评价。工作项目学 时内 容项目一 自喷采油2任务1 油井流动的流入动态1掌握油井流入的动态，垂直管流、嘴流动态任务2 自喷井设备与管理1熟知自喷井井口装置，自喷井的管理方法，自喷井的分层开采与协调生产项目二 气举采油2任务1 气举系统、过程与方式1掌握气举系统的流程，掌握启动压力与工作压力任务 2 气举阀的结构与作用1掌握气举阀的作用、气举阀的结构，掌握间歇气举、柱塞气举项目三 有杆泵采油4任务1 抽油装置1掌握抽油机的型号、结构，掌握抽油泵的理论排量，掌握抽油管柱的结构任务2 悬点运动规律与载荷1掌握抽油过程中的

19、多种载荷，动载荷、静载荷、摩擦载荷、悬点的最大最小载荷任务3 泵效分析1掌握柱塞冲程损失，掌握气体、漏失的影响,会根据生产需要采取提高泵效的损失任务4 抽油井生产状况分析1熟知理论示功图，会分析实测示功图，进行抽油井设备的选择项目四 无杆泵采油2任务1 潜油电泵1熟知潜油电泵的结构、离心泵的工作特性，电潜泵的管理任务2 螺杆泵水力话塞泵1掌握潜油电泵的结构、工作特性及排量学习情境六：油井增产原理学 时：10学时学习目标在油田开发过程中，要保持油井的稳产，采取各种的增产方法，如水力压裂和酸化等方法，提高最终采收率 教学媒体投影仪，多媒体教学软件，现场实际资料等；教学方法多媒体演示法，案例分析法、

20、小组讨论法、启发式教学等。教师安排具有娴熟的教学组织与管理能力；具备较好的语言表达能力、丰富的专业理论知识及专业实践能力。教学地点校内多媒体教室，实训室，教室等考核与评价方式学生自评；组长评价；教师评价。工作项目学时内 容项目一 注水工艺3任务1 水质与水处理1熟知油层伤害的原因，注入水的水质要求，注入水的流程任务2 注水井动态1会看注水井指示曲线，会进行指示曲线分析任务3 注水工艺1掌握注水系统的构成、分层注水及注水工艺措施项目二 水力压裂2任务1 造缝机理1熟知地应力场与井壁应力分布，人工裂缝方位，破裂压力梯度任务2 压裂液 支撑剂1掌握压裂液的类型、压裂液添加剂，压裂液的流变性、滤失性及

21、支撑剂的选择，压裂技术的实现项目三 酸化原理分析3任务1 酸化增产原理1掌握酸洗、基质酸化、压裂酸化原理，碳酸盐岩的酸化原理任务2 酸岩反应机理1掌握酸岩反应机理、酸岩反应速度，影响反应速度的因素，任务3 砂层储层酸化1掌握常规酸化工艺与深部酸化工艺项目四 提高采收率2任务1 提高采收率方法1掌握气体混相驱、热力采油、化学驱、微生物采油提高采收率的方法任务2 影响采收率的因素1掌握油层非均质性、粘度、润湿性、流度比及井网对采收率的影响学习情境七： 油品储存与运输学 时：8学时学习目标油品的储存方式按其容器及运输的形式分为散装与整装油品储存，储存后依据需求成品油与原油要进行输送，主要方式是管道输

22、送。教学媒体投影仪，多媒体教学软件，现场实际资料等；教学方法多媒体演示法，案例分析法、小组讨论法、启发式教学等。教师安排具有娴熟的教学组织与管理能力；具备较好的语言表达能力、丰富的专业理论知识及专业实践能力。教学地点校内多媒体教室，实训室，教室等考核与评价方式学生自评；组长评价；教师评价。工作项目学时内 容项目一 油品储存与运输2任务1 油品储存1掌握油品储存的基本要求，油罐的类型与容量，油库的工艺流程任务2 油品的加热与保温1掌握油品加热的方法，掌握油品在储运过程中的损耗项目二 油品运输6任务1 输油泵与阀门2掌握离心泵与往复泵的工作原理与分类，掌握阀门的类型与作用任务2 输油管道2熟知管道

23、的分类与常见管材，管道附件及管道的防腐、伴热与保温任务3 油品输送2熟知铁路装卸设施及装卸工艺，熟知水运装卸设施及装卸工艺，熟知公路装卸设施及装卸工艺4.教学模式、教学方法与手段4.1教学模式 教学过程中要充分利用一体化教室、实训基地，借助于多媒体、现场实测资料、电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网络信息资源，采取多种教学手段进行教学，如教师可采用小组讨论法、项目教学法、案例教学法、仿真教学法、多媒体教学法等，适合于以工作任务为导向的教学方法组织教学，充分调动学生的学习积极性，使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变；使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；使学生从独立的

24、学习向合作学习转变。学习时学生是主体，教师只是起到组织、引导、陪伴的作用，学生之间要互相配合，团结协作，共同完成教学项目。在教学方法上，突出工作任务单引导的教学法，教学的实施采取任务驱动，强调工作过程系统化和完整性。把“教、学、做”融合在一起，学完一个情景即完成一个工作任务。4.2教学方法与手段 4.2.1教学方法（1）引导文教学法本课程主要以项目均为载体，把学生置于一个真实的工作环境中，引导学生实际问题，教学的主要实施步骤为：（1）创建学习情境，引出问题；（2）学习相关知识，解决问题；（3）通过分析标准，确定方法；（4）实际动手操作；训练能力；（5）报告分析结果，得出结论；（6）组织自评互评

25、，提升素质。通过以上教学过程，学生参加了教学的全过程，收集信息，制定计划，做出决策，实施计划，反馈控制，评价成果，教师是学习过程的组织者，咨询者和参与者，在这个过程中，学生体会到学习乐趣，明确学习目标，掌握了操作技能和学习方法，提高了学生分析问题和解决问题的能力。（2）“教、学、做”合一的一体化教学在教学实施过程中，采用一体化教室和实验室合一，边讲边练，将理论与实际融于一体，提高学生动手能力。（3）头脑风暴法教师先布置工作任务，由学生负责查阅相关资料，学生在拥有大量资料的基础上畅所欲言，分小组讨论自己的想法，充分发挥学生的主动能动性，使学生自主学习能力不断提高。（4）案例教学法选择煤层气田在实

26、际开发过程中的典型案例作为教学内容，使学生有身临其境之感，缩短学校与实际生产之间的距离，为学生就业打下良好基础。（5）角色扮演法在具有地质分析的工作任务实施过程中，模拟企业班组进行组织管理，在任务实施之前，由班长组织召开班前会，传达学习及操作任务要求，劳动分工及安全注意事项，劳动监督与检查、考评等，任务结束后召开班务会总结任务的完成情况与考评结果，教师在整个过程仅充当技术顾问巡回指导，使学生获得工作经验的同时，养成服从、协作、负责的职业素养。4.2.2教学手段1.恰当使用现代教学手段提高学生学习兴趣。将理论教学部分制成多媒体课件，使教学过程更生动、形象，有趣味；另外，教师积极开发网络教学资源，

27、利用网络教学辅助教学，拓展学生知识面，组织学生参加技术比赛，提高学生学习兴趣。2.充分利用实验室，为学生创造真实情景3.充分利用网上教学资源培养学生自主学习能力能课程将建设精品课程网站，学生可以利用网上教学资源学习。4.3教学评价、考核的多元性要求考核方式：节点考核、过程考核(1)节点考核：每个项目（或任务）结束后要组织学生自评、组长评价和教师评价，该项目成绩为学生自评(30分)组长评价(30分)教师评价（40分）。所有的项目（或任务）完成后，各项目（或任务）成绩取平均值的50作为总成绩的第一组成部分。(2)过程考核：每个学习情境结束要做笔试（或口试、或答辩、或网上答题）和技能操作考核，比例见

28、表2-4。表1-3 考核评价比例分配学习情境笔试（或口试、或答辩、或网上答题）技能操作总分学习情境一5分10分15分学习情境二5分10分15分学习情境三5分5分10分学习情境四10分 5分15分学习情境五 10分10分20分学习情境六5分 10分15分学习情境七5510分合 计（100）100分注：总成绩构成：节点考核成绩过程考核成绩5.课程实施条件5.1专任教师和兼职教师组成的具有“双师”结构特点的教学团队要求对专任教师的教师资格、行业企业工作阅历、职业资格及能力和知识结构的要求。对兼职教师的行业企业相应工作岗位年限、职业资格及能力和知识结构的要求。5.2校内外实践教学条件要求5.2.1课程对校内实训基地生产性或实物模拟仿真、混合仿真和计算机虚拟仿真实训环境和设施设备条件的要求。5.2.2课程对校外实训基地及条件要求。5.3课程资源的开发与利用5.3.1教材的选用与编写教材的选用和编写要求；教材编写参照学校关于工学结合特色教材建设的指导意见。5.3.2课程网站和