采油工程教案.doc
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西安石油大学教案
院（系）：
石油工程学院教研室（系）：
采油教研室系
课程名称
采油工程I
课程类别
必修课
总学时
54
学分
3
讲授
学时
44
上机
学时
10
实验
学时
专业
石油工程
班级
石油工程
任课教师
胥元刚
职称
教授
教学目的和要求
使学生掌握从事采油工程工作所必需的基本知识。
通过本门课程的学习，要求学生系统地掌握油井生产系统的流动过程及其流动规律；掌握各种举升方式、增产增注措施的原理和设计方法；掌握在复杂条件下的油气开采技术；了解采油工程的新技术、新工艺和新方法；熟悉采油工程方案设计的主要内容和方法并初步建立采油系统工程的思想。
教学重点与难点
重点：
1.油井的流入动态
2.井筒多相流动规律
3.油井的节点系统分析
4.有杆泵井动态分析方法
5.有杆泵采油的设计方法
6.水力压裂造缝机理
7.酸化原理
难点：
1.非完善井的流入动态
2.井筒压力分布计算的原理与方法
3.节点分析的原理和方法
4.示功图的分析及应用
5.压裂设计的方法及步骤
教材和
参考书
教材：
面向21世纪课程教材《采油工程原理与设计》，张琪主编，石油大学出版社，2000年7月第一版
参考书：
1.《采油工程》，李颖川主编，石油工业出版社，2002年2月第一版
2.《石油开采系统》，MJEconomides等著，金友煌等译，石油工业出版社，1998年3月第一版
3.《采油工程手册》（上、下册），万仁溥主编，石油工业出版社，2000年8月第一版
章节
第一章油井的流入动态
学时：
6
知识点和
分析方法
知识点：
流入动态；IPR曲线；采油指数；流动效率；
分析方法：
由简单到复杂，由浅入深
重点
难点
教学重点：
油井油气两相流动的流入动态；油气水三相流动的流入动态；
教学难点：
非完善井的流入动态
要求掌握内容
1基本概念：
流入动态；IPR曲线；
2垂直井的流入动态
（1）采油指数、单相液体的流入动态
（2）油气两相的流入动态，包括
aVogel方程
b非完善井Vogel方程的修正方法
（3）组合型流入动态
（4）油气水三相的流入动态
（5）多层油藏流入动态特征与分析
3水平井和斜井的流入动态
（1）水平井单相油流的流入动态
（2）溶解气驱油藏斜井和水平井的流入动态
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
给出典型流入动态曲线，从理论上分析不同条件下流入动态曲线的特征，结合现场生产特点讲述不同条件下流入动态曲线的绘制方法。
教学方法：
启发式教学。
以例题剖析来突出重点，解决难点。
本章思考题和习题
作业见习题集1-1、1-2、1-3、1-4、1-5
主要参考资料
备注
未来IPR曲线的预测方法以自学为主
章节
第二章井筒流动动态
学时：
4
知识点和
分析方法
知识点：
井筒流体流动的基本方程、气液两相流动型态及压力分布计算；
分析方法：
由一般到特殊，再到一般；理论与实践相结合
重点
难点
教学重点：
井筒气液两相流动
教学难点：
气液两相流动型态及压力分布计算
要求掌握内容
1井筒气液两相流动的基本概念
（1）基本参数
（2）流动型态
2井筒气液两相流动的压力梯度方程
（1）压力梯度度方程
（2）井筒压力分布计算步骤
3井筒压力分布计算的实用方法
（1）Orkiszewski方法
（2）Beggs-Brill方法
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
在弄清楚气液两相流动特征的基础上，由动量定理导出通用的压力梯度方程。
重点是分析气液两相流动压力分布计算的一般步骤和实用计算方法。
教学方法：
通过实验，观察气液流动的一般现象，总结流动特征
本章思考题和习题
思考题：
1.简述井筒气液两相流动的流态和特点。
2.以已知井口压力为例，说明求解井底压力的步骤。
主要参考资料
备注
Kaya方法以自学为主
章节
第三章自喷和气举采油
学时：
4
知识点和
分析方法
知识点：
节点分析，气举启动压力，气举设计
分析方法：
以最简单的自喷井为例，首先建立生产系统概念，在阐述举升设备工作特性的基础上，说明生产系统的分析和设计方法。
重点
难点
教学重点：
节点分析方法；气举设计
教学难点：
节点分析的步骤；连续气举设计
要求掌握内容
1自喷井生产管理与分层开采
2自喷井的节点系统分析
（1）基本概念
（2）普通节点分析的步骤
（3）函数节点分析的步骤
（4）嘴流特征
3气举采油
（1）气举方式和气举管柱
（2）气举启动过程
（3）连续气举设计
（4）气举动态曲线
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
教授思路：
1）自然现象与生产实际相联系，如汽水、啤酒开启过程液体溢出的现象引出自喷和气举采油方式；2）运用节点系统分析法设计注气深度和注气量。
教学方法：
启发式教学，并以例题剖析来突出重点，解决难点。
本章思考题和习题
思考题：
1.简要叙述节点分析的一般步骤。
2.气举采油基本原理
主要参考资料
备注
章节
第四章有杆泵采油
学时：
10
知识点和
分析方法
知识点：
抽油装置及其工作原理；悬点运动规律及所承受的各种载荷；泵效及其影响因素；抽油机井生产分析；抽油设备选择及有杆抽油系统设计计算的方法*。
分析方法：
首先阐述系统构成，在掌握抽油设备工作原理的基础上，运用系统分析方法，说明有杆抽油系统设计应考虑的因素、内容及其方法和步骤。
重点
难点
教学重点：
泵的工作原理；悬点载荷计算；泵效的影响因素与提高泵效的措施；平衡原理；曲柄轴扭矩及其应用；示功图分析；有杆抽油系统设计方法。
教学难点：
泵的工作原理；曲柄轴扭矩及其应用；有杆抽油系统设计方法；抽油井计算机诊断技术。
要求掌握内容
1抽油系统装置及其工作原理
2抽油机悬点运动规律
3抽油机悬点载荷计算
4抽油机平衡、扭矩和功率计算
（1）抽油机平衡计算
（2）曲柄轴扭矩计算与分析
（3）电动机的选择和功率计算
5泵效计算与分析
6有杆抽油系统设计
（1）抽油杆柱设计
（2）有杆抽油系统设计
7有杆抽油系统工况分析
（1）抽油井液面测试与分析
（2）地面功图分析
（3）抽油井工况诊断技术
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
1）抽油设备—机、杆、泵的工作原理。
2）抽油装置运行—悬点的运动规律—悬点载荷的计算—泵效及其影响因素—提高泵效的措施—抽油机的平衡原理—平衡方式及平衡计算—曲柄轴扭矩计算与分析。
3）系统设计与分析—抽油杆柱设计—有杆抽油系统设计—有杆抽油系统工况分析
教学方法：
启发式教学。
抽油机模型。
本章思考题和习题
作业见习题集4-1、4-2、4-3、4-4
主要参考资料
备注
地面驱动螺杆泵采油技术以自学为主
章节
第五章无杆泵采油
学时：
2
知识点和
分析方法
知识点：
无杆泵采油原理和设计方法
分析方法：
在有杆泵采油的基础上，运用类比的方法
重点
难点
教学重点：
无杆泵采油原理
教学难点：
无杆泵采油设计方法
要求掌握内容
1电潜泵采油原理和设计方法。
2水力活塞泵采油原理和设计方法。
3水力喷射泵采油原理和设计方法。
4井下驱动螺杆泵采油技术。
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
采油装置—工作流程—原理—设计方法
教学方法：
启发式教学。
本章思考题和习题
主要参考资料
备注
本章内容较多，课堂上提纲挈领作一介绍，以自学为主
章节
第六章注水
学时：
4
知识点和
分析方法
知识点：
水质与水处理的措施；吸水能力；分层注水技术；注水指示曲线的分析及应用；注水工艺设计。
分析方法：
重点
难点
教学重点：
水处理的措施；注水井吸水能力的表示；注水指示曲线的分析；
教学难点：
注水指示曲线的应用；注水工艺设计。
要求掌握内容
1）水质与水处理；
2）吸水能力分析；
3）分层注水技术；
4）注水井指示曲线的分析及应用；
5）调剖技术；
6）注水工艺设计
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
从工程角度按照要解决的三个主要问题分别展开。
教学方法：
启发式教学。
本章思考题和习题
作业见习题集9-1、9-2
主要参考资料
备注
章节
第七章水力压裂
学时：
6
知识点和
分析方法
知识点：
造缝机理；压裂设计方法
分析方法：
重点
难点
教学重点：
造缝机理
教学难点：
裂缝几何尺寸计算；压裂设计方法
要求掌握内容
1）造缝机理
2）压裂液类型、性能
3）支撑剂的类型、性能
4）水力压裂设计方法
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
如何造缝（机理、压裂材料）？
à裂缝空间形态à压裂设计
教学方法：
启发式教学。
本章思考题和习题
习题集7-1、7-2、7-3、7-4
主要参考资料
备注
章节
第八章酸化
学时：
4
知识点和
分析方法
知识点：
酸岩反映；酸压；酸液；酸处理工艺
分析方法：
重点
难点
教学重点：
影响酸岩反应速度的因素，提高酸化效果的措施。
教学难点：
确定酸液在裂缝中的浓度分布
要求掌握内容
1）碳酸盐岩地层的盐酸处理；
2）酸化压裂技术；
3）砂岩地层的酸化技术；
4）酸液及添加剂；
5）酸处理工艺。
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
碳酸岩盐酸化à砂岩地层酸化à工艺与效果
教学方法：
启发式教学。
本章思考题和习题
作业见习题集8-1
主要参考资料
备注
章节
第九章油水井维护性措施
学时：
2
知识点和
分析方法
知识点：
分析方法：
重点
难点
教学重点：
教学难点：
要求掌握内容
1）油层出砂原因，清防砂方法；
2）油井结蜡机理，清防蜡方法；
3）油井出水原因，找水与堵水；
4）垢型与清防垢方法；
5）腐蚀原理及预防措施。
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
教学方法：
启发式教学。
本章思考题和习题
主要参考资料
备注
章节
第十章稠油与高凝油开采技术
学时：
1
知识点和
分析方法
知识点：
分析方法：
重点
难点
教学重点：
教学难点：
要求掌握内容
稠油与高凝油开采特征，井筒降粘技术
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
教学方法：
启发式教学。
本章思考题和习题
主要参考资料
备注
章节
第十一章采油工程方案设计
学时：
1
知识点和
分析方法
知识点：
分析方法：
重点
难点
教学重点：
教学难点：
要求掌握内容
采油工程进展，采油工程方案设计的内容和作用。
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等
教授思路：
教学方法：
启发式教学。
本章思考题和习题
主要参考资料
备注
-11-
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