“油气井增产技术”课程教学改革与实践

2011-08-15焦国盈裴苹汀戚志林王建华曹杰

重庆科技学院学报（社会科学版） 2011年13期

关键词：油气井平时成绩酸化

焦国盈，裴苹汀，戚志林，王建华，曹杰

“油气井增产技术”课程教学改革与实践

焦国盈，裴苹汀，戚志林，王建华，曹杰

从教学内容的选择、教学方法的应用、考核方法和教学效果四个方面对“油气井增产技术”课程的教学改革与实践进行了总结，探讨了新建本科院校在大众化教育模式下，如何利用先进的教学手段和教学方式提高课程教学效果的方法。

“油气井增产技术”；教学改革；教学实践

“油气井增产技术”，又称油气藏增产措施或者油水井增产增注技术，是石油工程专业、油田化学专业和相关专业的专业课。油气藏增产技术系统讲解油气井、注水注气井的常规增产增注技术和非常规增产增注技术。前者主要包括水力压裂技术和酸化增产技术，后者主要包括高能气体压裂技术、水力振荡增产技术、高压水射流解堵技术、超声波增产技术、人工地震处理技术、井下脉冲放电增产技术和微生物增产技术。教学的目的是使学生掌握油气井增产、水井增注方面的基本理论和工艺设计的基本方法，为学习后续课程“完井与井下作业”等打下扎实的基础，并为将来从事储层改造和井下作业方面的工作奠定一定的基础。近年来，常规增产技术发展很快，各种新型工作液、新工艺、新工具和高性能装备不断涌现，课程如何适应这种发展？同时，每一届的课程性质都不一样，时而限选课时而任选课；且每一届的学时也不同，有时32学时，有时40学时。在这种情况下，该讲哪些内容？哪些内容应该重点讲？如何进行课程考核？是任课教师需要思考的问题。

一、教学内容

（一）突出常规工艺技术

针对每一届课程性质不同和学时变化的特点，授课内容以常规增产技术为主，不常用的非常规增产技术以概述为主。非常规增产技术主要简述其技术原理、主要设备、施工工艺以及在国内外的应用情况。常规增产技术中水力压裂技术重点讲述水力压裂原理、压裂液、支撑剂、压裂施工工艺、水力压裂设计和常用水力压裂设计软件的使用方法，多学时则增加特殊压裂工艺。酸化技术详细讲述酸化原理、酸液及其添加剂、酸化工艺、酸化设计和常用酸化设计软件的使用方法，多学时则增加酸化试验。

（二）缩减复杂的工艺技术

低渗透储层压裂技术即整体压裂技术是开发低渗、特低渗油气藏的有效技术。但是，整体压裂技术是以整个油藏或者整个区块作为研究对象，涉及油藏、地质、采油、化学、油藏数值模拟等多个学科，压裂设计时要用断裂力学、岩石力学、渗流力学、油藏模拟、最优化理论、流体力学等知识，所用到的模型多而复杂。鉴于我校学生的基础特别是数学和力学基础差，有些转专业的文科生（比例占10%左右）没有学过工科基础课如高等数学、大学物理、大学化学和工程流体力学，学习本节难度很大，因此，在讲述时做适度的精简处理，只介绍整体压裂技术的概念和原理，以及在国内的应用特别是长庆气田的应用情况，不讲具体的设计方法和设计模型。

（三）理顺与相关课程的关系

油气井增产技术、采油工程、完井与井下作业和采油采气新工艺新技术这四门课程都涉及到压裂酸化内容，因此，在授课时采油工程着重讲述采油方式、注水工艺和配套技术，概述水力压裂原理和酸化原理，完井与井下作业着重阐述常规增产技术井场工艺，而将水力压裂原理、酸化增产原理、入井液、施工工艺以及施工设计全部放在油气井增产技术课程中，采油采气新工艺新技术主要讲述采油采气技术，主要是井筒举升工艺的新发展和近几年新发展起来的油气开采技术。

（四）补充关键内容

基础参数是压裂酸化设计的基础和关键，是保证成功施工的前提，对保证增产效果具有重要的作用。在学时允许的情况下，在讲述压裂、酸化设计时，详细讲述压裂和酸化设计所需的基础参数的种类、作用及其获取方法。同时，室内实验是正确选择压裂液和酸液体系的关键，在讲述压裂液和酸液时适当增加工作液室内评价方法方面的内容，以便学生对包括压裂液、酸液者在内的入井工作液的评价有个感性认识。

二、教学方法

（一）利用多媒体教学

课堂教学是油气井增产技术课程教学的重要部分，采用多媒体［1］为主的授课方式，辅助以板书等传统授课方式，采用启发式、类比等多种教学方法。对常用的工艺原理和工艺过程、关键设备的结构和工作原理，采用动画视频的形式，以便学生直观了解工艺过程和设备的工作过程，准确掌握工艺原理和设备的工作原理。如采用经典视频加深学生对压裂、酸化原理的理解，采用Flash动画演示五种压裂工艺、酸化工艺和高能气体的施工工艺。对不常用的增产技术的施工工艺（如人工地震处理工艺）、关键的设备（如超声波发生器）和典型的施工装备（如压裂车、作业机），以彩色图片方式演示，使学生可以非常清楚掌握工艺的原理、所用工具设备的形状和结构。在充分利用多媒体授课方式优点的同时，适当采用板书教学，提高教学效果。

（二）引入多种授课方式

在授课过程中，除采用课前、课堂和课末提问方式巩固学生对知识点的掌握外，积极引入引导式教学等多种新型教学方式，培养学生的学习兴趣。在讲水平井的增产工艺时，对比水平井与直井，由水平井的特点讲水平井增产遇到的实际问题，由实际问题引入施工工艺，最后讲水平井增产施工的关键设备。在讲高能气体压裂时，首先讲目前压裂技术的种类，然后引导学生总结水力压裂和爆炸压裂的优缺点，通过提问引入高能气体压裂，然后讲述高能气体压裂的原理及其特点。在讲高能气体压裂施工时，对三种施工工艺的优缺点，通过教师引导学生总结的形式进行讲述。

（三）加强实践环节

由于受实验条件和实训条件所限，油气井增产技术的实践环节只有作业一种形式。为杜绝学生简单抄书的情况，通过对有关内容的延伸，布置为课后作业。学生在课后完成作业时，需要检阅与作业相关的国内外文献，通过分析归纳才可以完成作业。这种作业形式，培养了学生检索文献和分析归纳文献资料的能力，进行了科学研究的基本训练。如讲压裂和酸化时，布置作业“新型压裂工艺”、“新型压裂液”、“新型酸压工艺”或者“新型酸液体系”等，课后学生查阅有关酸化压裂的资料，整理出新型工艺的原理、特点及其适用性或者新型工作液的组成、优缺点、适用性以及在现场的应用情况，完成课后习题。

三、考核方法

“油气井增产技术”属于考查课，结业方式可以是论文或者考试。虽然课程性质有时为任选课，有时为必修课，但均选择考试结业，总成绩由试卷成绩和平时成绩按一定的比例构成。为了调动学生学习的自觉性和积极性，平时成绩占总成绩的30%，卷面成绩占总成绩的70%。为真实反映学生的学习情况，采用闭卷考试形式。课堂考勤、作业、课堂笔记和课堂表现四部分组成平时成绩：作业一般布置6-8次，占平时成绩的10%；上课期间考勤5-8次，占平时成绩的10%，具体为缺席扣5分/次，迟到早退扣3分/次，缺席6次以上则平时成绩记0；课堂笔记检查3-4次，占平时成绩的10%；课堂成绩是提问成绩，换算为十分制后直接加到平时成绩中。

这种综合平时表现和卷面成绩的考核方式，培养了学生自觉学习的习惯，督促学生平时按时上课，认真做好课堂笔记，养成课前预习、课后复习的良好学习习惯，在一定程度上真实反映了学生的学习状况。