油气田应用化学
油气田应用化学
5000+ 人选课
更新日期:2025/04/30
开课时间2025/03/05 - 2025/06/08
课程周期14 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介


1、为什么要学习这门课程?

    油气田开发过程涉及多项子工程,每种子工程实施中又会产生多个需要解决实际工程问题,大部分工程问题的产生和解决方法都与化学学科有密切关系。油气田开发中的大部分工程问题可以通过化学方法、化学剂、化学工作液来解决,掌握这些方法、原理等方面的知识有助于更好的利用化学方法、化学剂、化学工作液解决工程实际问题和开发新的化学剂、化学工作液。油气田应用化学对石油勘探开发作出了巨大贡献,现代石油勘探开发一刻也离不开油气田应用化学。

2、这门课程的主题是关于什么?

    《油气田应用化学》是把化学理论、化学方法、化学处理剂、化学工作液应用于油气田开发的钻井、完井、采油、集输及污水处理等工程技术中的交叉型、应用型化学分支学科。

    本课程内容涉及油气田开发上游工程中的大部分重要工程。主要有:钻井、固井、压裂、酸化、调剖与堵水、化学驱油、原油破乳、清防蜡等。

    本课程的主题是油气勘探开发中工程问题的来源,问题的化学本质及影响因素,解决工程问题的化学工作液的组成、功能、作用,组成化学工作液的化学剂(油田化学品)的制备方法、结构、性能、作用原理,化学工作液和化学剂的性能指标要求及检测方法,学科发展趋势与研究前沿等。因此,本课程对不论是对化学工程,还是对石油工程、材料工程、环境安全等专业学生都有较强的适用性。

3、学习本课程能获得什么?

1)油气田勘探开发和《油气田应用化学》相关工程背景知识。

2)《油气田应用化学》专业知识。

3)从化学角度分析、思考工程问题的能力;以工程要求为目标,从化学剂(材料)的结构、性质、作用原理出发,提出解决工程问题的化学方法、化学工作液来解决工程实际问题的能力。

4)通过本课程的学习,至少可以获得根据工程问题→分析问题本质原因→提出解决问题基本方法的科学思维基本模式。

5)考试合格,可获得证书。证书可以作为申请学分、继续教育、终身学习、专业扩展、个人能力等方面依据。

4、课程的特色和亮点

1)特色:

①《油气田应用化学》是化学学科与石油地质、石油工程、材料工程、环境工程等学科结合的化学特殊分支学科。课程具有化学学科与油气勘探开发工程结合的独特性和鲜明的油气特色;课程是多学科交叉、理论与应用紧密结合的特色专业课程。

②系统、完整、成熟、油气特色鲜明的教学内容体系。《油气田应用化学》课程于1978年由我校在国内石油高校中首创;该课程经过40年的教学研究和教学改革,形成了特色鲜明、系统、完整、成熟的教学内容体系,并建成了与之配套的理论课程教材、实验教材、油田应用化学研究所和校内外实践基地,引领本学科方向发展;先后被评为校级、省级精品课程。

2)亮点:

①完整、丰富、形象生动的在线教学资源,辐射面广。及时将教师科研成果、学科研究前沿融入教学内容,在线教学资源完整、丰富;知识结构逻辑性强、教学深入浅出、形象生动;为实现线上线下结合教学、翻转课堂教学等教学方法的改革和自主学习、终身学习提高了有利条件;配套教材、在线教学资源广泛被国内相关专业和相关专业社会学习者使用,辐射面广。

②高素质、专业化的教学团队。本课程教学团队是由长期从事某一个或几个油田化学方向研究的资深教师组成,确保每个工程分支教学的深度、广度及前瞻性;确保及时结合相关方向的研究进展与研究前沿;确保及时将教师科研成果转化为教学内容。


课程大纲

第一章 绪论

绪论

第一章 绪论-单元测验

第一章 绪论-作业

第二章 钻井液化学

第二章 第1节 钻井液概论

第二章 第2节 粘土矿物结构与特性

第二章 第3节 钻井液的流变性

第二章 第4节 钻井液的滤失性能

第二章 第5节 钻井液处理剂

第二章 第6节 水基钻井液

第二章 第7节 油基钻井液

第二章 第8节 固相控制技术

第二章 第9节 井漏预防与处理

第二章 第10节 井塌预防与处理

第二章 第11节 压差卡钻的预防与处理

第二章 第12节 油气层保护钻井液技术

第二章 钻井液化学-单元测验

第二章 钻井液化学-作业

第三章 油井水泥及其外加剂

第3章 第1节 第1讲-固井工程概述

第3章 第1节 第2讲-固井质量及要求

第3章 第2节-第1讲-油井水泥的组成与生产

第3章 第2节第2讲-硅酸盐水泥主要组分的结构和性质

第3章 第3节 第1讲-水泥的水化反应速度及影响因素

第3章 第3节 第2讲-水泥单组分的水化历程(1)硅酸盐的水化历程

第3章 第3节 第3讲-水泥单组分的水化历程(2)铝酸盐的水化历程

第3章 第4节 第1讲-油井水泥外加剂概论

第3章 第4节 第2讲-减阻剂的制备原理及分子结构特点

第3章 第4节 第3讲-水泥浆的粘度及减阻剂作用原理

第3章 第4节 第4讲-流体流变学及减阻剂的工程作用

第3章 第4节 第5讲-稠化时间调节剂及分子结构特点

第3章 第4节 第6讲 水泥水化速度的控制(1)促凝剂的作用原理

第3章 第4节 第7讲 水泥水化速度的控制(2)缓凝剂的作用原理

第3章 第4节 第8讲 缓凝剂作用原理研究进展及案例分析

第3章 第4节 第9讲 油井水泥降失水剂的分子结构特点

第3章 第4节 第10讲 降失水剂作用原理

第3章 第4节 第11讲 降失水剂作用原理的研究进展

第3章 辅助教学资料

第三章 油井水泥及外加剂-单元测验

第三章 油井水泥及外加剂(作业)

第四章 压裂液

第1讲 油层水力压裂的概念

第2讲 压裂液的概念和性能要求

第3讲 水基冻胶压裂液的构建

第4讲 水基压裂液常用的稠化剂

第5讲 水基压裂液常用的添加剂

第6讲 表面活性剂清洁压裂液

第四章 压裂液-作业

第四章 压裂液-单元测验

第五章 酸化及酸液添加剂

第1讲 酸化的概念

第2讲 油气井酸化的分类方法

第3讲 碳酸盐岩储层酸化

第4讲 砂岩地层的酸化

第5讲 酸液添加剂

第6讲 缓速酸酸化体系

第7讲 清洁自转向酸液

第五章 酸化及酸液添加剂-作业

第五章 酸化及酸液添加剂-单元测验

第六章 油水井化学堵水与调剖技术

第一节 注水与分层注水

第二节 调剖概述

第三节 调剖剂(一)

第四节 调剖剂(二)

第五节 调剖工艺

第六节 油井出水原因及危害

第七节 堵水方法

第八节 非选择性化学堵水剂(一)

第九节 非选择性化学堵水剂(二)

第十节 选择性化学堵水剂

第十一节 堵水工艺及堵水效果评价

第六章 调剖与堵水-单元测验

第六章 调剖与堵水-作业

第七章 原油乳状液及化学破乳剂

第七章 第1讲 原油乳状液及性质

第七章 第2讲 原油乳状液及化学破乳剂

第七章 第3讲 常用原油破乳剂

第七章 第4讲 破乳剂的评价制备及协调效果

第七章 第5讲 破乳机理

第七章 原油乳状液及化学破乳剂-作业

第七章 原油乳状液及化学破乳剂-单元测试

第八章 化学驱油

第一节 提高采收率的基本原理

第二节 影响采收率的因素

第三节 聚合物及其溶液性质

第四节 强化采油与聚合物驱-聚合物溶液在孔隙介质中的流动特征

第五节 强化采油与聚合物驱-阻力系数和残余阻力系数

第六节 强化采油与聚合物驱-聚合物驱提高采收率机理

第七节 表面活性剂驱提高采收率

第八节 碱水驱提高采收率

第九节 复合物驱提高采收率

第十节 泡沫驱油技术

第十一节 驱油技术总结

第八章 化学驱油-单元测验

第八章 化学驱油-作业

第九章 清、防蜡技术

第九章 第1讲 油井蜡的形成及化学清防蜡技术

第九章 第2讲 油井的化学清防蜡技术

第九章 清、防蜡技术-单元测验

第九章 清防蜡技术-作业