钻井液实验技能训练教学大纲

《钻井液实验技能训练》课程教学大纲
一、课程简介
1．课程名称、编号
课程名称（中文）：钻井液实验技能训练
课程名称（英文）：Technical Training of Drilling Fluid
课程简称（中文）：钻井液实验
课程编号：2325225
2．课程简介
（1）教学对象
教学对象：钻探技术专业二年级学生。

（2）学时数与学分
本课程学时总数1周，学分为1分。

（3）先修课与后续课
学习本课程需先学习建筑材料、钻井液与堵漏、钻孔工程等课程，后续定向钻进、有关专业选修课程的学习与本课程相关。

（4）课程主要内容简介
本次实验技能训练以所学《钻井液与堵漏》课程为理论基础，主要介绍泥浆基本性能的测试原理和方法，钻井泥浆的无机和有机化学处理剂处理技术，以及各种常用钻井泥浆的配置。

3．教材、教学参考书选用建议
教材：自编《钻井液实验技能训练指导书》
参考书：钻井液与岩土工程浆液，乌效鸣编，中国地质大学出版社。

二、实验（实训）课的目的与基本要求
本课程以独立技能训练的形式开出，主要是为了强化学生的实践动手能力，提高技术应用水平。

通过实验使学生了解泥浆性能及参数测试及配置泥浆的常用仪器设备结构及工作原理，掌握泥浆性能的测试与操作，以及泥浆有关外加剂的处理和常用泥浆的配置方法。

使学生能够达到独立动手完成相关实验操作的目的，教学的重点在于指导学生自己动手完成实验，教学采用教师先进行演示实验，再指导学生独立完成的教学方法。

三、实验课教学内容与学时分配
（一）实验内容
实验一：泥浆性能的测定
实验目标：
1、了解测定泥浆基本性能所用仪器结构及原理。

2、掌握泥浆性能常用测定仪的使用与操作方法。

实验内容：
1、了解泥浆比重、流变特性（粘度和切力）、滤失性能（失水量和泥饼厚度）、固相含量、含砂量等主要性能测定所用仪器的结构。

2、测定上述性能的方法。

主要仪器设备：
比重称、漏斗粘度计、旋转粘度计、泥浆失水量仪、泥浆固相含量测定仪、泥浆含砂量测定器
实验方式与基本要求：
1、实验方式采取教师先演示，然后由教师指导学生进行仪器操作和分析测试。

2、基本要求和注意事项
（1）实验前, 学生必须认真阅读实验指导书, 了解实验目的和实验原理, 明确本次实验中要测定什么量, 用什么实验方法。

对所使用的仪器设备进行详细了解，掌握其工作原理和操作要点。

（2）实验过程中，老师应在实验室进行巡视，及时纠正学生的错误操作，检查学生的实验记录和报告。

学生若实验失败，应找出原因，经老师同意后才可重做实验。

实验过程中, 要求学生勤于动手, 敏锐观察, 细心操作, 开动脑筋,勤于提问，深入分析、钻研问题, 准确记录原始数据, 经教师检查并签名后的实验及其原始数据记录才有效。

（3）实验结束，学生应认真分析实验现象，整理实验结果，分析实验现象和实验原理，能对实验提出自己的改建意见或建议。

老师检查实验结果并认可后，学生须清理实验仪器、整洁实验台面，经老师同意后学生方可离开实验室。

实验二：泥浆的无机化学（碳酸钠）处理
实验目标：
了解无机处理剂碳酸钠对泥浆性能的影响，确定实验用粘土的最优加碱量。

实验内容：
1、在泥浆中加入不同数量的碳酸钠，然后测其粘度、失水量、比重等性能。

2、绘出碳酸钠加量与粘度和失水量关系的曲线图。

主要仪器设备及药品：
六速旋转粘度计、气压失水量仪、比重称、高速搅拌机、天平、PH广泛试纸、搪瓷量杯、量杯、量筒及烧杯等、粘土粉、碳酸钠
实验方式与基本要求：
1、实验方式采取在教师指导下学生进行仪器操作、分析测试。

2、实验基本要求：
学生实验前需对实验进行认真预习，了解实验目的和实验步骤，实验过程中遵守实验室管理规章制度，严格仪器操作要求。

本实验需提前24小时制备式样，因此需在教师指导下提前制备样品以备实验所需。

实验三：泥浆的有机及高分子化学处理
实验目标：
了解常用有机及高分子化学处理剂的作用。

实验内容：
1、基浆的配置。

2、在基浆中加入有机及高分子化学处理剂，并测其性能。

主要仪器设备及药品：
六速旋转粘度计、气压失水量仪、高速搅拌机、低速电动搅拌机、PH广泛试纸、比重称、天平、搪瓷量杯、量杯、量筒、烧杯等
粘土粉、碳酸钠、钠羧甲基纤维素（Na-CMC）、腐植酸钾（KHm）、水解聚丙烯酰胺（PHP）
实验方式与基本要求：
1、实验方式采取在实验教师指导下学生进行仪器操作、分析测试。

2、实验基本要求：本实验要求泥浆实验样品静置24小时后进行测试，因此要求学生在教师指导下提前制备泥浆式样。

实验过程中严格按照实验仪器操作要求及实验步骤进行操作，要求学生勤动手，勤于提问，准确记录实验数据。

实验结束后要求认真分析总结，整理实验结果，提出自己针对实验的意见和建议。

实验四：各类泥浆的配制
实验目标：
了解细分散泥浆、粗分散泥浆及不分散低固相泥浆的组成和配制方法。

实验内容：
1、配制细分散泥浆、粗分散泥浆及不分散低固相泥浆。

2、测定三种泥浆的粘度、切力、失水量、比重及PH值等性能。

3、作三种泥浆的防塌试验。

主要仪器设备及药品：
六速旋转粘度计、气压失水量仪、高速搅拌机、低速电动搅拌机、PH广泛试纸、比重称、天平、搪瓷量杯、量杯、量筒、烧杯等
粘土粉、Na
2CO
3
、Na-CMC、KHm、PHP、Ca（OH）
2
、FcLs、NaOH
实验方式与基本要求：
1、实验方式采取在教师指导下学生进行仪器操作、分析测试。

2、实验基本要求：学生在教师指导下提前一天配置基浆，熟悉泥浆性能基本参数的测试方法和要求，严格按照实验步骤进行操作。

对实验数据进行认真记录、分析，针对结果提出自己的建议和改进措施。

实验五：水泥浆性能的测定和调整
实验目标：
掌握流动度、凝结时间和抗压强度的测定方法，了解水灰比和外参剂对水泥性能的影响。

实验内容：
1、凝结时间测定仪（维卡仪）、流动度仪、抗压强度测定仪的结构和操作方法。

2、配制不同水灰比的水泥浆及加入外参剂的水泥浆，并测其性能。

主要仪器设备及药品：
维卡仪、流动度仪、微型压力仪、天平、水泥、水玻璃、氯化钙
实验方式与基本要求：
1、实验方式采取在教师指导下学生进行仪器操作、分析测试。

2、实验基本要求：实验前预习实验内容和目的，熟悉实验方法和步骤，实验过程中严格按照仪器操作步骤和要点，遵守实验室要求和规定，认真观察实验现象，记录原始实验数据。

实验结束后学生应认真分析实验现象，整理实验结果，能对实验提出自己的改建意见或建议。

老师检查实验结果并认可后，学生须清理实验仪器、整洁实验台面，经老师同意后学生方可离开实验室。

四、实验考核办法
1、根据学院教务处统一规定，课程实验考试方式采取考核方式进行。

2、课程考核评分标准：
（1）课程属于独立设课，本课程的考核将学生的学习全过程纳入到考核范围，采取形成性考核和终结性考核相结合的形式。

形成性考核主要包括：课堂纪律考勤（10%）、课堂参与度（10%）、实验报告（40%）。

终结性考核采用技能操作考核的形式（40%）。

（2）实验成绩应按规定登记到期末总成绩单上。

3、实验报告编写与规范要求
实验报告内容主要包括以下几个方面内容：
（1）实验名称：写在实验报告的封面或上方，并注明实验者专业、班级、姓名、学号、指导老师及实验完成日期。

（2）实验目的：用文字简短地叙述本实验的目的。

不要超过实验范围，更不要泛指。

（3）实验内容：实验内容是本次实验的具体要做的实验项目，在进行实验前对本次实验的内容必须非常明确。

（4）实验仪器：在实验报告中必须列出所使用的仪器、设备及实验装置的类型、型号与设备编号。

（5）实验原理：报告中应简短地描述实验的方法和原理。

（6）实验数据：实验报告中应如实记录实验所得到的原始数据及实验现象。

（7）实验结果：在实验报告中，要对实验数据进行科学的处理，找出规律，得出结论，对于出现误差较大的实验结果，应分析原因，提出改进设想。

（8）收获和体会：在实验报告中，实验者可以写入本次实验的收获和体会，也可以针对本次实验或指导老师，提出相关的改进意见和建议。

4、实验报告应附有实验原始记录。

5、指导教师对每个学生的实验报告要认真批改、评分、签字。

五、有关说明
1、钻井液实验技能训练的宗旨是，学生通过完成这类实验，能受到一次较全面的、严格的、系统的动手操作训练，能了解泥浆配置及性能测试的一般方法，亲身体验科学理论的严谨性。

另一方面，通过实验分析使学生的创新意识、创新精神和创新能力在实践中能得到培养。

2、结合实验教学进度，安排相应的开放式实验，其内容每学年尽量更新，以解决学生在实验中的疑问为主，其内容可以由学生自带课题。

钻井液泥浆实验室尽量以最大限度的对学生开放，这样就能使那些愿意学习、有想法、肯钻研的学生有机会、灵活地安排时间进实验室从事实践活动，充分发展他们的个性，激发
他们的学习欲望和创造潜力，培养他们的创新能力。

3、在课程的教学过程中，不断深化和扩展教学内容。

结合钻探学科的发展趋势与专业教师的实践经验，对实验课程内容进行更新，从而使课程的发展紧跟学科的发展，使学生及时接触学科前沿。