熊友明杨志朱红钧刘理明刘平礼邓雄张杰王国华曾凡辉朱海燕赵志红高云（西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500）
摘要：海洋油气工程是国家新兴战略产业专业，课程设计是专业培养中的重要一环，通过课程设计，训练学生利用所学的专业知识解决工程设计问题的能力。文章阐述了西南石油大学在海洋油气工程专业进行课程设计改革的内容和做法以及最后的效果评价，有利于探索海洋油气工程专业学生课程设计和人才培养的有效途径。
关键词：海洋油气工程；课程设计；探索；培养；工程设计
一、课程设计目的
在学期间综合训练学生利用所学知识进行实际的设计能力的训练是我们对海洋油气工程专业学生重要的一个培养环节。
随着近几年国家每年都举行石油工程大赛，我们觉得采取石油工程大赛的方式可以培养学生综合利用所学的知识来解决和设计一个石油工程方案，因此，本课程也采用石油工程大赛的方式对学生进行海洋油气工程设计的训练。通过设计各种各类题目，采用学生自选、自由组合形成多个设计小组的方式，对学生进行综合的训练，达到学生利用所学的专业基础课和专业课的知识完成一个具体的油气田的工程设计的目的。
二、课程设计
程序现代石油工业已经按照如下的程序：设计阶段为地质方案、油藏方案、采油（气）方案、完井方案、钻井方案、集输方案设计，实施阶段则倒过来进行钻井、完井、采油采气、集输。海洋油气工程专业的主干核心专业课程为海洋钻井工程、海洋完井工程、海洋采油（气）工程和海洋集输工程，同时学生也学了渗流力学和油藏工程，因此，按照我们最新的改革，设计的海洋油气工程课程设计的程序是：指导教师提供一个海洋实际油田（气田）基本的地质资料和完整的油藏开发方案，学生完成单项工程（采油气工程设计、完井工程设计、钻井工程设计、集输工程设计）设计，或者完成分方向综合工程（采、输方向，钻井、完井方向）设计，或者完成大综合工程（完井+钻井+采油+集输系统方案）设计。
因此，对于单项工程设计和分方向综合工程设计题目，我们建议按照单项的具体内容进行设计。
对于大综合工程类设计题目，我们拟定的设计程序是：
仔细分析和理解基本的地质资料→仔细分析和理解油藏开发方案→指导教师分题目类型进行分解讲解→学生根据上述基本地质资料和开发方案，进行采油（气）工程方案设计→学生根据上述基本资料和开发方案，设计确保采油（气）工程方案能顺利实施的完井工程方案→学生根据上述完井工程方案，设计配套的钻井工程方案→学生根据基本地质资料和开发方案以及采油（气）工程方案，设计集输方案。
三、课程设计题目类型设计
为了避免学生抄袭，达到训练学生独立进行课程设计的目的，设计的题目较多，无重复题目，做到了每个小组都能选到一个题目。主要有以下几类：
1、大综合工程设计类
根据指导教师提供的基础资料，学生完成某一个油田（气田）采油、完井、钻井、集输总方案的设计。
2、分方向综合工程设计类
根据指导教师提供的基础资料，学生完成采油（采气）与集输总方案设计；
或者完成完井与钻井总方案设计。
3、单项工程设计类
根据指导教师提供的基础资料，学生完成某一个油田（气田）的所有垂直井、定向井、水平井的单项工程（采油方案、完井方案、钻井方案）设计，做到一个学生设计一口具体的井，无重复题目；或者完成这个油田（气田）的集输方案设计。
四、学生分组以及指导方式
1、学生自由组合成设计小组。
2、指导方式如下：首先集中进行课程设计目的和重要性的讲解、设计内容的分解讲解，然后学生自由组合选题后，采取集中辅导、个别辅导的联合方式进行指导。同时，也指导和训练学生最后的文档写作、多媒体的制作技巧。
五、工程设计要求以及设计要点
按照主要的几个工程设计方向，我们提出了设计要求和设计要点，以下是我们探索和实践的内容：
1、采油方向
按照油藏工程方案中的配产需要，根据地质和油藏流体特点优选举升方式、设计举升工艺参数、设计注水水质标准、设计生产管柱、优选井口装置；具体包括：
1）油流入井动态分析
结合地质、、油藏、试井、井眼轨迹等资料,选择适宜的产能方程,计算并绘制相应井的IPR曲线。
2）井筒温度压力分布计算
采用节点分析方法，从井底（地层）计算井筒内的温度、压力分布，确定相应的井口温度和压力。
3）举升方式筛选与设计
作者简介：熊友明（1963-），男，四川省有突出贡献的优秀专家，西南石油大学二级教授、博士生导师、海洋油气工程专业学科带头人、海洋油气工程研究所所长，主要从事现代完井理论与技术、海洋深水开发开采技术等方面的教学与研究工作。
根据IPR曲线和油藏确定的配产方案、流体特性等资料，筛选人工举升方式，设计相应的举升参数。
4）生产管柱优选与设计
根据配产、举升方式、注水开发，优选油管直径，考虑井身结构，优选和设计生产管柱、并完成配套井下工具如封隔器等的筛选。
5）注水水质与工艺设计
根据油藏物性等参数和开发方案，确定注水方案、注水水质及注水工艺管柱结构。
6）井口装置的选型
根据井口压力、温度、流量等，完成井口装置的选择。2、完井方向按照油藏工程方案中配产需要，根据地质和油藏流体特点、举升方式、注水开发等优选生产套管（或者最下一级技术套管）尺寸、设计井身结构（套管程序）、进行生产过程中井眼力学稳定性判断、出砂判断、优选完井方法、设计完井参数、提出完井过程中油层保护技术思路；根据所优选的完井方法与工艺、设计完井管柱。
3、钻井方向
按照油藏工程方案中配产需要，根据地质和油藏流体特点，进行井眼轨迹设计、钻井液基本设计、钻头选型、钻柱设计、钻机选择、钻井参数设计（机械破碎参数、水力参数）、下部钻具组合设计、井控设计、固井工程设计。
4、集输方向
因为内容较多、我们精选了三个主要内容，具体包括：
1）平台油气水处理工艺设计与设备选型（包括分离处理设备、增压设备、仪表及阀门等）；
2）辅助工艺系统（闭式排放系统、开式排放系统、化学药剂注入系统）；
3）外输管道设计。
六、课程设计考核
西南石油大学海洋油气工程研究所采取集中听取设计汇报的方式，每个设计小组提交word文档报告、自行推选1人进行公开答辩，其他人可做辅助汇报。汇报之前，学生提交工程设计文档和多媒体汇报材料打印稿，全所教师集中评审学生的设计报告。答辩时，分组进行答辩，每个组答辩老师不少于5人，最后根据学生的设计报告（文档报告占50%、多媒体材料占10%)和答辩情况（答辩占40%）综合评定课程设计成绩。
七、结束语
课程设计是专业培养中的重要一环，通过课程设计的训练，达到了训练学生利用所学的专业知识解决工程设计问题的能力。西南石油大学在海洋油气工程专业进行的课程设计改革的内容和做法以及最后的考核评价办法，有利于探索海洋油气工程专业学生课程设计和人才培养的有效途径。
项目来源：四川省教改项目《顺应“海洋强国战略”，加强海洋油气工程专业建设与实践》（X15021301009，2014-2016）。