《非常规油气开采》课程教学大纲.docx

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1、非常规油气开采教学大纲一、课程基本信息课程名称非常规油气开采Unconventional Oil and Gas Exploitation课程编码SPE110321020开课院部石油工程学院课程团队非常规油气开采教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业石油工程授课语言中文先修课程油层物理、渗流力学、岩石力学、油田化学、采油工程、油藏工程课程简介 （限选）随着我国经济的快速发展，对石油等能源资源的消费需求不断增加，我国石油消费将在很长时间里呈现上升趋势。而我国非常规油气 资源类型多、分布范围广、资源量巨大，有着广阔的勘探开发前景，且不同类型油气储层开采方式各异

2、，有必要对石油工程专业的学生系 统地介绍非常规油气开采的相关知识，打下扎实的专业基础。该课程是学习采油工程、天然气开采与安全核心专业课之后，在已经 掌握了常规油气开采基本理论、方法和工艺基础上，为深入和详细地介绍非常规油气储层物性、渗流特征及开采注而开设的限定选修 课。本课程学习后，要求学生能明确致密油气、页岩油气等非常规储层物性、渗流特征及开发方式，熟悉并掌握非常规储层改造及开采基 本原理、方法及工艺，具备油气田开发整体方案设计的宏观视野下应用基础知识和石油工程专业知识进行单井工程设计的基本能力，以及 分析和解决非常规油气开采过程中的复杂工程问题、进行技术创新、科技开发和矿场应用的初步能力。

3、With the rapid development of Chinas economy, the consumption demand for oi1 and other energy resources is increasing, and Chinas oil consumption will show an upward trend for a long time. However, China has many types of unconventional oil and gas resources, wide distribution range and huge amount

4、of resources, which have broad exploration and development prospects, and different types of oil and gas reservoirs have different mining methods, it is necessary to systematically introduce the relevant knowledge of unconventional oil and gas exploitation to students majoring in petroleum engineeri

5、ng and lay a solid professional Foundation. After learning the core specialized courses of oil production engineering and “natural gas exploitation and safety”, this course has mastered the basic theories, methods and techniques of conventional oil and gas exploitation, A limited elective course for

6、 in-depth and detailed introduction of unconventional oil and gas reservoir physical properties, seepage characteristics and mining technology. After learning this course, students are required to be able to clearly define the physical properties, seepage characteristics and development methods of u

7、nconventional reservoirs such as tight oil and gas, shale oil and gas, and be fami1iar with and master the basic principles, methods and techniques of unconventional reservoir reconstruction andexploitation, have the basic ability of applying basic knowledge and professional knowledge of petroleum e

8、ngineering to single well engineering design under the macro vision of the overall scheme design of oil and gas field development, and analyze and solve complex engineering problems in the process of unconventional oi1 and gas exploi tat ion, the preliminary ability to carry out technological innova

9、tion, scientific and technological development and mine application.负责人大纲执笔人、审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：能熟悉致密砂岩、碳酸盐岩及页岩油气等非常规储层界定标准、地质及渗流特征；掌握非常 规储层改造及开采基本原理与方法，熟悉各种开采工艺的优缺点及适用条件。是1.3, 1.41. 3, 1.42M2目标2 ：能分析和解决石油工程复杂问题、进行技术创新、科技开发和矿场应用是4. 14. 13M3目标3：能了解致密油气、页岩油气等开采过程中存在的健康、安全及环境风险。是7.

10、17. 1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章第1章绪论本章重点难点：非常规油气资源定义、界定标准以及开发特点/21. 11.1概述非常规油气资源定义、界定标准、开发意义及勘探开发历程Ml0.5讲授/31.21.2非常规油气资 源的类型及全球分 布特征非常规油气资源类型、非常规油气全球分布特征Ml0.5讲授/41.31.3非常规油气资 源地质特征及开发 方式非常规油气资源地质特征、非常规油气开发方式Ml0.5讲授/5思政1爱岗敬业介绍非常规油气开发前景及对我国能源结构的影响Ml0.5讲授、讨 论/6第2章第2章致密储层本章重点难点

11、：致密砂岩、碳酸盐岩及页岩油气储层特征、力/特征及开发特点学参数、储集空间类型、流体赋存状态；致密介质内油气流体 渗流特征、开发方式及提高采收率方法72. 12.1概述与常规油气藏相比，致密砂岩、碳酸盐岩及页岩油气藏的定 义、主要类型及全球致密砂岩、碳酸盐岩与页岩油气藏勘探开 发进展Ml, M31讲授/82.22. 2致密油气藏地 质及渗流特征致密砂岩、碳酸盐岩油气藏地质特征及油气分布规律；致密多 孔介质内油气流体渗流特征Ml, M31讲授/92.32.3致密砂岩与碳 酸盐岩气藏开发方 式及提局米收率方 法致密油气藏开发方式及一般开发程序；注气以及渗吸置换等提 局求收率方法Ml, M31讲授/

12、102.42.4页岩储层特征 及开发方式页岩储层物理力学特征；储集空间类型（天然裂缝、粒间/内孔 隙）及甲烷赋存状态；页岩油气藏开发方式Ml, M31讲授/112.52. 5水资源及环境 问题页岩油气藏开采过程中水资源、环境问题；一氧化碳的收集、 利用与封存Ml, M3/自学12第3章第3章煤层气及 其它非常规储层特 征及开发特点本章的重点难点：煤岩储层特征、割理系统及岩石物理性质； 煤层气开发方式及提高采收率方法；油砂与油页岩开发方式； 天然气水合物开采特点；凝析气藏/挥发油开发方式及提高采收 率方法/133. 13.1概述煤层气定义、能源分布、开发历史及现状，油砂与油页岩储 层、天然气水合

13、物以及凝析气藏/挥发油储层特征Ml0.5讲授/143.23. 2煤层气储层地 质特征煤层气成因和气体成分；储集空间及赋存机理；煤储层的割理 系统、储层地质模型Ml0.5讲授/153.33. 3煤层气开发技 术煤层气解吸扩散特征及数学模型（自学）；开发技术、开发井型 井网优化方法（自学）；开发动态分析（自学）；提高采收率技 术Ml1讲授/自学163.43. 4油砂与油页岩高温高压条件下稠油流体相态行为特征；油砂与油页岩开发方Ml1讲授/开发方式式：蒸汽吞吐、蒸汽驱、地下裂解；开采机理、数值模拟、井 网开发方案设计（自学）173.53. 5天然气水合物 开采特点天然气水合物开采特点及相关的物理模拟

14、与数值模拟方法Ml1讲授/183.63. 6凝析气藏/挥 发油状态方程及开 发特点凝析气藏/挥发油流体相态变化规律及状态方程、保压开发特征Ml1讲授/193.73.7凝析气藏/挥 发油开发方式及提 图米收率方法凝析气藏/挥发油循环注气开发方式及提高采收率方法Ml1讲授/20讨论一工程案例分析一不同类型储层特征及开发特点；井网优化方法M22讨论/21第4章第4章非常规油 气储层改造技术本章重点难点：体积（缝网）压裂原理及方法，储层可压性评 价方法，压裂液与支撑剂类型及性能，非常规储层压裂优化设 计方法，非常规储层压裂裂缝监测及压后评估，交联酸携砂压 裂及转向酸化压裂原理与工艺/224. 14.1

15、体积（缝网） 压裂原理及方法体积（缝网）压裂基本概念、增产机理，支撑剂沉降与运移规 律，裂缝扩展物理与数值模拟Ml2讲授/234.24.2储层可压性评 价方法储层可压性（缝网形成能力）的影响因素及影响规律，脆性指 数计算Ml1讲授/244.34.3非常规储层压 裂材料非常规储层压裂液和支撑剂的类型及性能、非常规储层压裂材 料性能评价及优选方法Ml1讲授/254.44.4体积（缝网） 压裂，芝及适应性分段多簇压裂、同步压裂、拉链式压裂、不同类型非常规储层 压裂工艺适应性Ml1讲授/264.54.5非常规储层压 裂优化设计方法非常规储层压裂设计原则、方法及工具Ml2讲授/274.64. 6非常规储

16、层压 裂裂缝监测及压后压裂裂缝监测方法及特点、微地震监测原理与方法；压后评估 方法Ml/自学评估284.74.7致密碳酸盐岩 储层酸化压裂技术交联酸携砂压裂原理及工艺、转向酸化压裂原理及工艺Ml1讲授/29第5章第5章煤层气及 天然气水合物开采 技术本章重点难点：煤层气解吸及生产采出特点、排采方法、生产 井排采特征分析；注热法、降压法、注化学试剂法、气体置换 法/305. 15.1煤层气解吸及 生产采出特点煤层气解吸特征及对产能的影响，煤层气产出机理，煤层气产 出阶段特征，煤层气排采阶段划分Ml, M32讲授/315.25. 2煤层气排采方 法煤层气排采系统组成，排采工艺流程，排采设备，排水采

17、气工 艺Ml, M30.5讲授/325.35. 3煤层气排采特 征分析煤层气垂直井排采伤害特征，小同排采阶段物性参数变化特征Ml, M3/自学/335.45. 4天然气水合物 开采工艺天然气水合物开采特点，注热法、降压法、注化学试剂法、气 体置换法Ml, M30.5讲授/345.55. 5天然气水合物 开采对环境的影响从全球气候变化、海底地质灾害和海洋生态三个方面分析天然 气水合物的环境效应及工业化开发潜在的风险Ml, M30.5讲授/35思政2爱护环境介绍天然气水合物等非常规油气开采过程中存在的健康、安全 及环境风险M30.5讲授、讨 论/36第6章第6章油砂油页 岩储层及凝析气藏开采技术本

18、章重点难点：油砂露天开采，油砂就地开采、ICP技术；凝 析气藏开采特征、凝析气藏开发方式、保压开采、排液采气、 反凝析堵塞/讲授/376. 16.1油砂开采技术露天开采、就地开采（出砂冷采、蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅 助重力泄油技术、注入溶剂技术、井下就地催化改质开采技 术、水热裂解开采技术等）Ml1讲授/386.26. 2油页岩开采技 术直接开采、ICP技术（地下转化工艺）Ml1讲授/396.36. 3凝析气藏开采凝析气藏与常规气藏开采特征对比Ml1讲授/特征406.46. 4凝析气藏开发 方式衰竭式开发方式，保持压力开发方式，排液采气，反凝析堵塞 与治理Ml1讲授/41讨论二工程案例分析二非

19、常规储层压裂技术进展；不同类型储层开采工艺及适应性M22讨论/四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时表现 考核1 .共布置2-4次文献阅读及综述题目。2 .成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对文献搜集、总结及评述的基本能力。20%2专题报告/ 案例分析 过程考核1 .本课程要求每个学生有2次课堂报告（专题报告/案例分析报告），每次占比50%。2 .成绩采用白分制，主要考核PPT制作、讲述表现、综合应用知识分析与解决问题的能力、创新性等。30%3期末考核1 .实例方案设计报告或最新技术调研报告等，成绩采用百分制。2 .主要考核报告的格式规范

20、性、内容完整性、设计或阐述思路清晰程度、案例设计可靠性或调研报告新颖性、以及运 用所学知识分析解决非常规油气开采过程中存在的工程实践问题的能力。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时表现 考核50%A-独立思考、按时完成，格式规范，阐述思路清晰、对文进行了系统的归纳与总结，并用自己语言进行了 深入的评述;B-独立思考、按时完成，格式比较规范，阐述思路比较清晰、对文献归纳与总结，并简要评 述;C-独立思考、按时完成，格式比较规范，阐述思路比较清晰、对文献进行了初步的归纳与总结;D-作业 抄袭，未能按时完成，格式不规范，阐述思路混乱，缺乏对搜集文献的评述与总结2Ml期末考

21、核50%见试卷评分标准3M2专题报告/ 案例分析 过程考核75%A-PPT汇报结构规范、版面整洁、报告陈述逻辑清晰、能够很好地综合应用知识分析与解决问题的能力、 解决方案创新性强;B-PPT汇报结构规范、版面整洁、报告陈述逻辑较为清晰、能够综合应用知识分析与解 决问题的能力、解决方案创新性较强;C-PPT汇报结构较为系统、版面基本整洁、报告陈述逻辑基本清晰、 具有一定综合应用知识分析与解决问题的能力、解决方案创新性一般;D-PPT汇报框架混乱、版面不整洁、 报告陈述逻辑不清晰、综合应用知识分析与解决问题的能力较差、创新性较弱；4M2期末考核25%见试卷评分标准5M3专题报告/ 案例分析 过程考

22、核75%A-PPT汇报结构规范、版面整洁、报告陈述逻辑清晰、能够很好地综合应用知识分析与解决问题的能力、 解决方案创新性强;B-PPT汇报结构规范、版面整洁、报告陈述逻辑较为清晰、能够综合应用知识分析与解 决问题的能力、解决方案创新性较强;C-PPT汇报结构较为系统、版面基本整洁、报告陈述逻辑基本清晰、 具有一定综合应用知识分析与解决问题的能力、解决方案创新性一般;D-PPT汇报框架混乱、版面不整洁、 报告陈述逻辑不清晰、综合应用知识分析与解决问题的能力较差、创新性较弱；6M3期末考核25%见试卷评分标准评分等级说明：A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59;六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1非常规油气开采（第一版），、，（校内胶印），2021.07. （*主教材）2图书1低渗透油气藏压裂新技术，、温庆志，中国石油大学出版社，2012. 09, ISBN:9787563638130.3图书1油水井增产增注技术，王杰祥，中国石油大学出版社，2009.07, ISBN:9787563621989.4图书1水平井压裂技术，曲占庆、温庆志，石油工业出版社，2009. 09, ISBN:9787502174231.5图书水力压裂设计数值计算方法，王鸿勋、张士诚，石油工业出版社，1998. 06, ISBN:9787502122836.