前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的工程設計下石油工程論文,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
一、石油工程設計教學現狀計
目前,石油工程設計課程教學中主要包括:油藏工程設計、鉆井工程設計、采油工程設計和儲層改造工程設計等四個專題。石油工程設計是大學生在石油工程領域的第一次“實戰”演習。其中,油藏工程設計中包括:井網布置和注采井組動態分析。鉆井工程設計包括:井身結構設計、鉆井液設計、鉆柱設計、鉆井參數設計、固井設計、井控設計和鉆機選擇等。采油工程包括:有桿泵采油系統工程設計、連續氣舉設計和電潛泵采油系統設計等。儲層改造工程設計包括:水力壓裂和酸化設計。根據教學計劃安排,石油工程設計通常用4周~6周時間,時間比較緊湊。一般要求學生在這個時段內分別進行油藏工程設計、鉆井工程設計、采油工程設計和儲層改造工程設計等。這四個專題的設計內容根據不同油田的生產數據、鉆井數據、地質資料等進行,也即只做以一口井或一個井組為對象的單項工程設計。四個設計之間,沒有共同的設計基礎數據,相互之間沒有必然的聯系,每個設計具有相對的獨立性。
二、單項工程設計教學的優點
1.成熟的教學內容降低指導難度
在石油工程設計中,各個單項設計的內容幾乎沒有太多的更新。以鉆井工程設計部分為例,在鉆井工程設計階段,通常選用某油田的真實《鉆井設計》作為主要參考資料。由于鉆井工程設計內容較多,在設計的過程中,將學生分組,每小組3人,分別進行水力參數設計、固井參數設計、鉆柱及下部鉆具組合設計等,再將三部分內容合在一起,構成完整的鉆井工程設計。在進行各部分設計的過程中,學生根據教材或專業書籍、工具手冊上給出的計算方法進行計算。這個過程就是先有結果,之后要求學生根據現有專業知識進行結果復核。一般情況下,指導教師對每口井的鉆井設計計算結果出現的各種問題較為了解,教學指導過程難度較小。
2.較短學時內保證各單項設計的完整性
由于石油工程設計的內容較多,而教學學時較短,為了保證學生能夠得到各個單項設計過程的訓練,同時也為了保證每個單項設計的相對完整性,對每個部分的設計內容都進行了適當的簡化,便于學生抓住重點,訓練解決問題的能力,以利于較短時間內教學工作的順利開展。
3.模塊化教學內容提高了學生的設計效率
石油工程設計在分成四個單項進行教學時,每個部分的教學內容都比較集中,都有相對獨立性。指導教師根據設計內容詳細講解,使學生能夠明確主要的設計思路和設計方法,并進行初步模仿和試做。學生在進行各部分設計時,根據事先擬定的已知數據和資料,采用教材上給出的設計方法進行計算,針對具體設計內容快速完成該部分的設計,提高了學生完成各分項工程設計的效率。
三、單項工程設計教學的不足
1.單項工程設計內容更新速度慢
石油工程設計各個單項設計內容的前提條件和已知條件更新速度較慢。如,鉆井工程設計部分參考的原始設計還有20年前的,這與當前的鉆井技術發展速度不匹配。很多陳舊的設計方法和理念還沒有得到及時的改進,很多新的技術方法沒有充分考慮和融入,甚至有些設備工具早已淘汰,但卻在目前的設計中出現。這對實踐類教學是不利的。
2.各單項工程設計之間聯系不夠緊密
學生在進行工程設計時,各個專題的訓練幾乎是孤立的,沒有共同的數據基礎,相互之間缺少必要的聯系。一名合格的石油工程師必須具有全局意識,因此,只有將各個專題通盤考慮,設計出的內容才能真正服務于實際生產,才能與目前提倡的“卓越工程”素質培養相符。目前,從各單項各自的訓練內容上看,確實能夠使學生在各單項上得到好的鍛煉。但是在進行各單項設計時,學生卻不能從油田開發過程的全局出發。學生在設計過程中很少加入個人觀點,也會相應的缺少全局意識和觀念。因此,在工程設計訓練中,應增強工程設計綜合訓練力度,使學生通過查閱文獻或資料,理順各個專題設計中的前后邏輯關系和銜接次序,優化以培養具有“綜合業務素質”工程師為特色的教學內容。近幾年,學校參加全國石油工程設計競賽的作品數量較少,設計質量不高。究其原因,不是學生不優秀,而是缺乏必要的指導。學生不知如何從全局考慮,做一個上、中、下游一體化的完整的石油工程設計。這也說明以往孤立式、分專題開展石油工程設計教學存在不足。
3.學生缺少獲取和加工原始數據方法的訓練
石油工程設計各個專項設計內容的已知參數和設計要求基本上都已給出,缺少訓練學生如何獲取和加工原始數據的思路和方法。經常出現學生采用教材的計算方法計算出來的結果與已知數據相差很大,使學生產生困惑和不解。這其中一個重要原因是,學生對現場的實際地質情況和工程施工情況缺少了解。如果能夠訓練學生從某一油田開發初期的原始資料開始進行編輯整理,并作為學生將要進行石油工程設計的原始參考資料,依次進行油藏工程、鉆井工程、采油工程和儲層改造工程等四個專題模塊的設計,學生既學會了解決問題的方法,又學會了發現問題、分析問題的方法,從而培養學生綜合考慮問題,從全局出發進行石油工程設計。
4.學生團隊協作能力未能得到充分訓練
在進行石油工程設計時,為了讓每名學生在短時間內完成全部的工作,只能降低設計難度,減少發現問題和分析問題的環節,更多地強調解決問題的最后一個環節。而發現和分析問題的環節往往是更難的,是更需要訓練的,同時也需要更多的時間和更多的人在一起進行分析和討論。因此,在進行石油工程設計實踐教學的訓練過程中,其組織形式也應模仿現場工程師的工作方式——團隊協作。這樣做,可以使學生體驗到石油工程設計的真實性,還可以使學生在團隊協作的工作方式中學會與他人相處,體驗在團隊協作中自己應承擔的責任和義務,增強學生的責任感和大局觀念。學生畢業工作后,能感受到在學校所進行的石油工程設計具有很強的實用性。
四、單項工程設計教學的改革方案
1.強化小組討論機制
在石油工程設計教學過程中,要求學生以團隊協作方式進行四個專題的綜合訓練。在四個專題設計之初,要求小組成員必須針對各自的專題設計要求提出問題,小組內部進行討論和研究,撰寫公共部分內容,形成小組討論機制。這樣做的目的就是要求小組內各成員能夠相互配合,團結協作。雖然小組內各成員主要負責其中一個專題的設計工作,但是每名成員必須根據自己對基礎數據的理解和四個專題的共同需求,提煉出共同使用的公共數據資料,從而訓練學生的工程意識和全局意識。
2.延長教學時間
單項工程設計實踐教學環節與學生畢業后從事的工作內容息息相關。在大四階段,強化和細化這些實踐性較強的教學內容越來越有必要。因此,適當延長單項工程設計的教學時間也是非常必要的。目前,本校以往安排在大四階段的專業課程多數都提前到大三階段,目的是給考研的學生騰出更多的時間來專心備考。這樣一來,大四階段的教學時間較為充裕,使延長單項工程設計的教學時間成為可能。
3.工程設計代替畢業設計
石油工程設計教學能夠使學生全面掌握石油工程設計的原理、方法、步驟和過程,提高石油工程專業學生的工程意識和工程實踐能力,培養符合市場需求的具有“卓越工程師”素質的專業技術人才。目前,大學生在大四階段基本上都要進行畢業設計或畢業論文的訓練,而這項訓練專題性強,涉及知識范圍較窄,一般情況下很難保證學生能將自己之前所學的知識全面系統地利用起來。近年來,大學生在做畢業設計或畢業論文的過程中表現出的效率不高、質量下降的情況越來突出。因此,可以嘗試將石油工程單項工程設計和畢業設計合并,甚至以工程設計代替畢業設計,讓學生有充足的時間完成完整的和系統的石油工程設計訓練過程,其教學效果會更好。
作者:朱忠喜 張迎進 夏宏南 單位:長江大學