《海洋油气井工作液及环1》课程教学大纲.docx

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1、海洋油气井工作液及环保（英）教学大纲一、课程基本信息课程名称海洋油气井工作液及环保（英）Working Fluid of Offshore Oil and Gas Wells and Environmental Protection课程编码SPE422611030开课院部石油工程学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时52讲授40实验12上机0实践0课外学时52适用专业本研一体化班（石油工程类）授课语言中文先修课程大学化学、石油工程化学（2-1）,海洋工程环境课程简介 （必修）海洋油气井工作液及环保为石油类本研班海洋油气工程方向必修课。课程主要讲授海洋油气钻完井所涉及的工作流体的基本概念及其

2、主要特性、调控方法和工艺原理，海洋油气钻完井、开发所产生的废弃物种类、危害及处理方法。通过该课程的学习，使学生掌握海洋油 气井钻完井工作液类型、工艺特点及调节方法，掌握海洋油气工程实践所产生的废弃物种类、对环境的影响及其处理工艺；了解海洋油气 钻完井工作液工艺技术和废弃物处理的最新发展趋势，为将来从事现场技术工作或相关的教学科研工作打1、基础。Working fluid of offshore oil and gas wells and environmental protection are compulsory courses in the direction of offshore oi

3、l and gas engineering for this research class. The course mainly teaches the basic concepts, main characteristics, control methods and process principles of working fluids involved in the completion of marine oil and gas drilling, and the types, hazards and treatment methods of wastes generated from

4、 the completion and development of marine oil and gas drilling. Through the study of this course, students can master the types, technological characteristics and adjustment methods of drilling and completion fluids for offshore oil and gas wells, and master the types of wastes generated from offsho

5、re oil and gas engineering practice, impact on the environment and its treatment process; Understand the latest development trend of marine oil and gas drilling and completion fluid technology and waste disposal, and lay a foundation for future on-site technical work or related teaching and research

6、 work.负责人大纲执笔人，审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1了解并认识海洋油气钻完井液与海洋油气工程施工的关系：是2M2目标2 ： 了解并认识海洋油气开发所产生的废弃物对环境的影响是3M3目标3 ：能够就海洋油气工程领域工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。是三、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第一章第一章绪论本章重点难点：海洋油气钻完井对工作流体的技术要求，海洋 油气钻完井工作液设计的内容和基本原则。i21. 11.1简介本课程的 特点、要求、教学 计划Ml0.5讲授0.5自学31

7、.21.2钻完井工作液 的定义、循环流程 及其作用Ml0.5讲授0. 5自学41.31.3钻完井工作液 的分类及发展概况Ml1讲授1自学51.41.4海洋环境对钻 完井工作液的技术 挑战Ml1讲授1自学61.51.5海洋油气钻完 井工作液设计的内 容和基本原则Ml1讲授1作业7第二章第二章黏土矿物 和黏土胶体化学基 础本章重点难点：黏土矿物的概念和特性，晶格取代、阳离子交 换容量等基本概念，黏土胶体的基本特性。/82. 12.1黏土矿物简介黏土矿物的概念，黏土矿物与油气开发的关系Ml2讲授2自学92.22.2黏土矿物的晶 体构造与性质硅氧四面体；铝氧八面体；晶格取代、阳离子交换容量等基本 概念

8、；常见黏土矿物及其特性Ml2讲授2自学102.32. 3黏土胶体化学 基础扩散、布朗运动、相、胶体稳定性等基本概念；黏土胶体的基 本特性；DLVO理论Ml2讲授2作业11第三章第三章钻完井液 的主要性能调控本章重点难点：钻完井液流变性、滤失性等基本概念、描述方 程以及基本参数的物理意义，钻完井液流变性、滤失性等的调 控方法、调控原理以及调控措施。/123. 13. 1流变性基本概念、流型、模式、流变参数物理意义及其调整原理和方 法；流变性测量原理和计算；流变性与钻井的关系；常用降粘 齐!1、增粘剂及其作用机理；聚合物流变性优选技术；低温流变 性调控方法Ml2讲授2自学133.23. 2滤失造壁

9、性基本概念；滤失造壁性影响因素分析（其中主讲静滤失基本方 程推导，瞬、静、动滤失的区别，动滤失测试及影响因素分析 等）；滤失造壁性与钻井的关系；常用降滤失剂及其作用机理。Ml2讲授2自学143.33. 3其他性能钻井液碱度、润滑、抑制等基本概念，钻井液上述性质的影响 因素分析、调控技术及处理剂作用机理。Ml2讲授2作业15实验1实验1钻井液滤 失造壁性、固相含 量与膨润土含量的 测定钻井液滤失造壁性、固相含量与膨润土含量的测定M22讲授/实验2自学/实验 报告16第四章第四章海洋深水 常用钻完井液体系本章重点难点：常见钻完井液体系类型、基本特点和配制原 理，钻完井液受侵后的变化及调控方法。/1

10、74. 14.1深水钻井液中 水合物的形成于防 3/口水合物在钻井液中形成的特点，钻遇水合物储层时水合物的分 解，钻井液防治水合物形成和分解的基本原则、技术方法和基 本原理。Ml2讲授2自学184.24. 2钻完井液体系 简介淡水钻完井液、钙处理钻井液、盐水钻井液、海水钻井液、其 他抑制性钻井液等的基本特点、简单组成、使用特性以及调控 方法等。Ml2讲授2自学194.34. 3深水水基钻完 井液深水低温对钻井液性能的影响规律，高盐聚合物钻井液等常用 体系的配制原理、组成特点、配制与维护要点等。Ml2讲授2自学204.44. 4深水油基/合 成基钻完井液油基/合成基钻井液的基本组成、特点和分类；

11、w/o乳化钻井 液。Ml2讲授2作业21实验2实验2钻井液流 变性、絮凝性测定 及其调控钻井液流变性、絮凝性测定及其调控M22讲授/实验2自学/实验 报告22第五章第五章复杂情况 下的钻井液简介本章重点难点：井下复杂情况类型，发生井下复杂情况的原因 及钻完井液处理措施。/235. 15. 1井塌与防塌简要回顾井壁不稳定（井塌）及其危害；分析井塌原因与类 型；防塌原理与体系及其新发展；井壁稳定性评价实验方法介 绍；回顾常用防塌剂及其作用机理,Ml0.5讲授0. 5自学245.25. 2卡钻与解卡卡钻类型；泥饼压差卡钻的原因与预防；解除泥饼卡钻的钻井 液工艺要点。Ml0.5讲授0. 5自学255.

12、35. 3井漏与堵漏井漏类型及原因；井漏预防措施；堵漏机理与措施。Ml0.5讲授0.5自学265.45. 4井喷与压井钻 井液井喷原因、类型；高压油气层钻井液工艺要点。Ml0.5讲授0. 5作业27实验3实验3水泥浆流 变性、滤失性、稠 化特性实验水泥浆流变性、滤失性、稠化特性实验M22讲授/实验2自学/实验 报告28第八早第八早海洋油气 开发污染物来源本章重点难点：海洋油气开发污染物来源和种类。/296. 16. 1钻井钻井过程概述；水基钻井液；油基钻井液；粘度控制剂；密度 控制剂；失水控制剂；PH值控制剂；缓蚀剂；杀菌剂；地层伤 害控制剂；其它有害杂质；钻井液的分离净化；泥浆储备池； 井场

13、准备。M21.5讲授1.5自学306.26. 2油气开采采油过程概述；产出水；可溶固体，烧类，贫氧；采油用化学 剂：破乳剂，缓蚀剂，防垢剂，杀菌剂，絮凝剂，消泡剂，表 面活性剂等；增产措施用剂：酸化用剂，压裂用剂；天然气开M21.5讲授1.5自学采：油气分离，原油稳定，轻燃回收，天然气预处理等；示踪 剂与放射性元素；其它。316.36. 3大气排放物燃烧；生产性排放；泄露；其它。M21讲授1作业32实验4实验4水合物形 成与分解实验水合物形成与分解实验M22讲授/实验2自学/实验 报告33第七章第七章海洋油气 开发污染物对环境 的影响本章重点难点：生物毒性评价指标，烧类、无机盐、重金属对 环境

14、的影响。/347. 17.1毒性评定生物毒性评价指标；生物毒性评价程序。M21讲授1自学357.27.2油品污染各种烧；烧类的毒性，对海洋动物的影响，对海洋植物的影 响，对人体健康的影响，对生态系统的影响。M21讲授1自学367.37. 3无机盐污染无机盐的生物毒性及其对海洋动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25自学377.47. 4重金属污染重金属的生物毒性及其对海洋动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25自学387.57. 5化学剂污染化学剂的生物毒性及其对海洋动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25自学397.67. 6钻井液污染钻井液的生物毒性及其对海洋

15、动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25自学407.77.7产出水污染产出水的生物毒性及其对海洋动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25自学417.87. 8核辐射污染核辐射的生物毒性及其对海洋动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25自学427.97. 9空气污染空气排放物的生物毒性及其对海洋动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25自学437. 107.10海洋平台对 环境的影响海洋平台对海洋动物和海洋植物的影响。M20. 25讲授0. 25作业44实验5实验5钻井废弃 物色度、重金属含 量、有机物含量测 定钻井废弃物色度、重金属含量、有机物含量测定M2

16、2讲授/实验2自学/实验 报告45第八章第八章污染物处 理本章重点难点：废弃物处理原则、处理_L艺及特点。/468. 18.1废水处理悬浮油的清除：重力分离，加热处理，气体浮选，过滤，聚M32讲授2自学结，絮凝，电场分离，生物处理；溶解油的清除：吸附，气 化，沉淀，生物处理，氧化；悬浮固体颗粒的清除：重力分 离，过滤，絮凝；溶解性固体的清除：离子交换，沉淀，反渗 透，蒸发/蒸僧；中和。478.28.2固体废弃物的 处理脱水：蒸发，渗滤，机械力离心；脱油：洗涤，吸附，加热， 蒸镭/热解，焚烧，溶剂提取，过滤，生物处理；固化。M32讲授2自学488.38.3空气污染物的 处理除挥发性燃类；除二氧化

17、硫、硫化氢；除氮氧化物；除粉尘。M32讲授2作业49实验6实验6钻井废弃 物COD、BOD实验钻井废弃物COD、BOD实验M32讲授/实验2自学/实验 报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业布置68道题目，考核学生对钻井液流变性、滤失性、加重剂用量、COD、BOD等的计算，主要有计算题。10%2课堂小测 试每章布置2-3道课堂小测试题目，采用QQ群在线提交方式，考核学生对本章授课内容的掌握程度。20%3实验本课程12个学时实验,共6次实验。20%4文献综述根据各章讲授内容，课外阅读2篇SPE文献，并完成相应的文献综述报告。10%5期末考试闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分1

18、00分。40%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业10%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案正确。B-独立思考、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案基本正确。c-独立思考、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案部分正确。D-作业抄袭， 未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。2Ml课堂小测 试20%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案正确。B-独立思考、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案

19、基本正确。c-独立思考、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案部分正确。D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。3Ml实验20%A-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实 验数据，获得有效结论。B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步 骤叙述比较清楚，正确分析实验数据，获得比较有效的结论。C-实验过程中认真完成实验要求，不能得到 正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，没有正确分析实验数据，但是结合理论分析获得有 效的结论。D-实验过程中不能完成实验要

20、求，不能得到正确的实验结果，抄袭或未能按时完成实验报告。4Ml文献综述10%（见文献综述评分标准）5Ml期末考试40%（见试卷评分标准）6M2平时作业10%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案正确。B-独立思考、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案基本正确。C-独立思考、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案部分正确。D-作业抄袭， 未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。7M2课堂小测 试20%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案正确。B-独立思考

21、、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案基本正确。c-独立思考、按时 完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案部分正确。D-作业抄袭， 未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。8M2实验20%A-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实 验数据，获得有效结论。B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步 骤叙述比较清楚，正确分析实验数据，获得比较启效的结论。C-实验过程中认真完成实验要求，不能得到 正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，没有正确

22、分析实验数据，但是结合理论分析获得有 效的结论。D-实验过程中不能完成实验要求，不能得到正确的实验结果，抄袭或未能按时完成实验报告。9M2文献综述10%（见文献综述评分标准）10M2期末考试40%（见试卷评分标准）11M3文献综述20%（见文献综述评分标准）12M3期末考试80%（见试卷评分标准）评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1钻井液工艺学，鄢捷年，中国石油大学出版社，2013.2图书1油气出环境保护，中国石油大学出版社，2015.七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1钻井液滤失造壁性、固相含量与膨润 土含量的测定3-42基础必做是2钻井液流变性、絮凝性测定及其调控3-42基础必做是3水泥浆流变性、滤失性、稠化特性实 验3-42基础必做是4水合物形成与分解实验5-62基础必做是5钻井废弃物色度、重金属含量、有机 物含量测定3-42基础必做是6钻井废弃物COD、BOD实验3-42基础必做是