石油工程综合设计教学大纲

《石油工程综合设计》教学大纲英文名称：Comprehensive Design of Petroleum Engineering课程编码：02902 学分：5（7留学生）实践周数：5（7）上机学时：适用专业：石油工程大纲执笔人：步玉环于乐香孟红霞系（教研室）主任：步玉环一、课程目标石油工程综合设计是石油工程专业本科生必修的实践性课程。

通过本课程的学习，培养学生综合运用所学基础知识和专业知识解决实际生产问题的能力。

目的是使学生掌握油田工程设计中开发方案设计、钻井工程设计、采油工程设计和油藏工程评价等的设计方法和设计步骤，提高学生工程设计能力和综合运用知识的能力。

二、基本要求学生在修完全部基础及专业课程后进行综合设计。

按本大纲完成石油工程综合设计后，应对大纲规定的全部内容有系统的理解，掌握其中的工艺设计方法及设计思路，并达到下列要求：1．掌握油藏工程设计的基本方法，会编写简单的油田开发方案；2．学会井身结构的设计方法；3．学会钻井工具的选用及钻井参数的设计计算；4．掌握固井工程设计方法，包括套管柱强度设计、注水泥设计等；5．掌握完井方法、生产管柱尺寸及射孔工艺参数的优选方法；6．掌握常规有杆泵抽油系统设计的主要思路和工艺设计方法。

三、教学内容与学时分配建议综合设计在教师指导下进行。

学生根据所提供的以下基本数据进行设计：油藏地质特征参数、测井资料、取心资料、试采、开发试验等动静态资料；以及井别、井深、地质概况、油层位置、完井方式、地层孔隙压力、地层破裂压力、地层温度、流压及对应产量、饱和压力、套管直径、含水、生产气液比、原油密度、水密度、天然气相对密度、出砂情况、结蜡情况等，完成以下设计内容：（一）油藏工程设计1.5周1．开发方式确定溶解气驱，水驱，溶解气驱转水驱等。

2．开发层系划分与组合开发层系划分与组合原则、层系综合评价等。

3．注水方式及井网密度确定注水方式及井网类型、井网密度及注采井距等。

4．开发指标预测（1）排状注水（2）面积注水开发年限，无水采油期，日产液量、日产油量、日注水量，累产液量、累产油量、累注水量，含水率，采出程度等。

5．经济指标概算与方案优选经济指标概算方法、可行性研究、方案优选方法等。

6．油田开发方案的编写油田概况，油藏描述，油藏工程设计，钻井及完井、采油和地面工程设计要求，经济评价，方案实施要求等。

（二）钻井工程设计1.5周1．井位确定井位的确定、目的层钻深的确定、钻井地质资料、完钻要求等。

2．井身结构设计设计套管的下入层次，各层套管的下入深度，各层套管对应的钻深及对应钻头尺寸，各层套管的直径，水泥上返的高度等，要求画出井身结构示意图、设计结果列表。

3．钻井工具的选用根据每各地层的特点选择钻头的类型，各钻头的主要钻进参数选择、预测各层位的机械钻速，预测全井不同类型（不同尺寸）钻头的使用数量，总的钻进时间等，要求设计结果列表。

4．钻具设计设计二开塔式钻具组合、最后一开次的刚性满眼钻具组合，进行最后一开次的钻杆强度设计、扶正器安放位置，选择钻进过程中使用的方钻杆类型及性能能参数等，要求画出钻柱串接示意图、满眼钻具扶正器安放位置示意图，设计结果列表。

5．钻进参数设计进行最后开次的水力参数设计，包括选择钻井泵、缸套直径、额定工作参数、最优排量、碰嘴直径，计算射流及钻头水力参数等，要求设计结果列表。

6．钻井液设计钻井液类型选用，性能设计及日常维护方法，常用处理剂的选用，固控设备应用等，要求设计结果列表。

7．套管柱强度设计各层套管柱的强度设计，套管串的下部结构等，要求设计结果列表。

8．固井和完井设计注水泥浆柱的设计与校核，水泥类型的选择，注水工艺泥设计及计算，完井方法选择及工艺等，要求设计结果列表。

（三）采油工程设计1.5周1．完井工程设计计算产能比、优选射孔参数，选择生产管柱尺寸，计算有效负压值。

2．有杆泵抽油生产系统设计计算并绘制IPR曲线；确定下泵深度；计算动液面；抽油杆柱设计；抽油机校核；泵效计算；抽油系统效率计算。

学生完成设计时应提交综合设计报告，计算应准确，图表应齐全，文字说明应简明。

教师介绍设计思路及设计计算方法0.5周共20学时。

全部综合设计应在5周内完成。

四、教材及主要参考资料1．《钻井工程课程设计指导书》，自编教材；2．《钻井工程理论与技术》，陈庭根主编，石油大学出版社，2000；3．《采油工艺原理与设计》，张琪主编，石油大学出版社，2000；4．《油藏工程基础》，郎兆新主编，石油大学出版社，1991；5．《实用油藏工程方法》，秦同洛主编，石油工业出版社，1989；6．《油气层渗流力学》，张建国等，石油大学出版社，1998。

《工程设计》教学大纲英文名称：Project on Ocean Engineering课程编码: 02903 学分：4 实践周数：4上机学时：适用专业：船舶与海洋工程大纲执笔人：娄敏、李志刚、李昌良、张亚系（教研室）主任：陈建民一、课程目标《工程设计》是船舶与海洋工程专业的一门重要的必修课，其目标是培养学生运用所学基础知识和专业知识解决海洋工程问题的能力；复习和巩固学习过的导管架平台设计基本内容，为以后导管架平台设计打下坚实的基础；复习和巩固学习过的船舶静力学以及船舶结构设计的知识，为以后的船舶和海洋浮体设计打下基础。

二、基本要求掌握以导管架平台设计资料为基础，进行平台甲板设计及支撑结构设计的基本方法；掌握以船舶设计资料为基础，核算船舶浮性和初稳性的计算方法、计算公式和计算过程，熟悉各计算表格的含义，并绘制船舶静水力曲线图；能完成典型船舶船体中剖面的结构设计，掌握按相关规范要求进行船体总纵强度的校核方法，能够正确绘制船体中剖面图。

三、教学内容与学时分配建议1．导管架平台设计（1）甲板设计3天重点难点：计算简图选取、甲板、梁柱内力计算。

a. 上部结构计算简图选取b. 梁格的布置及连接形式c. 甲板厚度设计d. 梁与立柱的内力计算和截面选择（2）导管架设计4天重点难点：荷载计算和结构分析。

a. 导管架尺寸选择b. 荷载计算，包括使用荷载和环境荷载c. 导管架结构分析（3）桩基设计3天重点难点：桩基的受力分析。

a. 桩基尺寸选择b. 桩基受力分析2．船舶静水力要素计算及结构设计5天（1）船舶静水力要素计算重点难点：静水力曲线的计算，邦戎曲线的计算。

a. 正确识读所提供的船舶资料，熟悉其主尺度、船体型线图和型值表。

b. 根据所提供的型线图和型值表计算静水力曲线，并绘制静水力曲线图，其中包括：型排水体积曲线、浮心纵向坐标曲线、浮心垂向坐标(或KB)曲线、漂心纵向坐标曲线、水线面面积曲线、每厘米吃水吨数TPC曲线、横稳心半径BM曲线(或横稳心垂向坐标曲线)、纵稳心半径BML曲线(或纵稳心垂向坐标曲线)、每厘米纵倾力矩MTC曲线、水线面系数Cwp曲线、中横剖面系数CM曲线、方形系数CB曲线、棱形系数CP曲线。

c. 根据所提供的型线图和型值表，计算并绘制额定吃水下的横剖面面积曲线。

d. 根据所提供的型线图和型值表，计算并绘制邦戎曲线图。

（2）船舶结构规范设计5天重点难点：按照规范确定构件尺寸，绘制船体中剖面图a. 根据对设计船的要求，任务书和船东的要求，分析所设计船的船体强度要求，选择合适的规范。

b. 根据型线图、总布置图及任务书的要求，通过调查研究，总体分析同类船舶在结构上的优缺点，定出结构的形式、肋骨间距和改进措施。

c. 按规范计算主要构件尺寸，然后参考母型船的实际结构尺寸并结合使用要求及材料供应情况选取新设计船的构件尺寸（尺寸应符合材料规格与型号），对某些规范上未规定的构件许参考型船按经验决定或用计算方法决定，在这过程中逐渐绘制出船体中部横剖面。

规范计算与船体中部剖面图绘制是交叉进行的。

d. 准确绘制船体中部剖面图与基本结构图。

四、教材及主要参考资料1．《海洋平台工程》，陈建民、娄敏，石油大学校内教材，2009；2．《船舶工程导论》，李志刚，石油大学校内教材，2003；3．《船舶静力学》，盛振邦等，上海交通大学出版社，1992；4．《船体强度与结构设计》，王杰德等编著，国防工业出版社，1995。

《认识实习》教学大纲英文名称：Field Trip课程编码：02991 学分：2 实践周数：2上机学时：适用专业：船舶与海洋工程大纲执笔人：付静系（教研室）主任：倪玲英一、课程目标《认识实习》是船舶与海洋工程专业的一门重要的必修实践类课程，通过该实践教学环节，使学生对海洋工程和石油工程所涉及的生产实践的各方面有一个全面和感性的认识，为后续专业课程的学习奠定基础。

二、基本要求课程安排在学习专业课之前进行，通过本实习，学生应在指导教师的指导下，通过电化教学、现场实习和专题讲座等教学活动，了解海洋工程、石油工程生产实际中的基本内容，包括基本的生产环节、常用的生产设备、工具和装置等，同时还应对目前的生产和技术现状有一个全面的感性的认识。

三、教学内容与学时分配建议建议本课程教学可分为校内教学、现场实习和总结及考核三个环节进行。

（一）校内教学2天在实习开始阶段，通过课堂教学、电化教学和专题讲座等，让学生对海洋工程、石油工程的生产过程、工艺环节、设备及工具、工艺技术等有初步的认识。

（二）专家讲座0.5天海洋工程、石油工程技术发展及趋势。

（三）现场参观实习7天1．了解基本的地质构造、石油的生成及储藏知识，并通过对胜利油田的勘探、开发的历史过程及发展现状，对石油工业有一个整体性的了解；2．了解石油钻井工程相关的工艺过程及技术装备；3．了解石油开采相关的工艺过程及主要装备；4．了解石油集输相关的工艺过程及主要装备；5．了解海洋工程施工的相关工艺及主要装备。

（四）实习总结及考核 2.5天实习成绩由实习出勤情况、学习效果、实习报告的编写和考核等几方面的综合测评而定，由于实习课时少，考核不专门安排时间，可穿插在实习期间进行或安排在实习后。

四、教材及主要参考资料（略）《生产实习》教学大纲英文名称：Practice on Ocean Engineering课程编码：02992 学分：4 实验周数：4上机学时：适用专业：船舶与海洋工程大纲执笔人：娄敏系（教研室）主任：陈建民一、课程目标海工生产实习是船舶与海洋工程专业学生学完有关专业基础课后必修的实践学习课程。

本课程的目的是通过现场实践使学生进一步理解和加强在学校课堂教学中所学到的理论知识，增强对海洋工程的感性认识，扩大知识面，把理论知识和生产实践有机地结合起来。

通过实习让学生了解当前国内先进的海洋船舶与海洋工程的现状和水平。

培养学生分析和处理实际问题、从实际中获取新知识的能力。

同时也培养学生实事求是、踏实肯干、不怕困难、吃苦耐劳的精神。

二、基本要求1．系统的了解船舶与海洋工程各个生产环节的相互联系、地位和作用，了解船舶与海洋工程发展的历史、现状以及将来的发展趋势。