《钻井工程》课程标准

《钻井工程》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钻井工程的基本概念，如钻井流程、钻头类型及钻井液性质；2. 使学生了解钻井工程中涉及到的地质知识和地层评价方法；3. 引导学生掌握钻井工程设计的基本原则和步骤。

技能目标：1. 培养学生运用钻井参数进行工程计算的能力；2. 提高学生分析钻井过程中遇到的问题，并提出合理解决方案的能力；3. 培养学生利用现代技术手段，如计算机软件进行钻井工程设计的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对钻井工程的兴趣，激发他们探索石油工程领域的热情；2. 培养学生具备良好的团队合作精神，增强他们在钻井工程实践中的沟通与协作能力；3. 引导学生认识到钻井工程在能源开发中的重要性，树立安全、环保的意识。

本课程针对高中年级学生，结合钻井工程学科特点，注重理论知识与实践技能的结合。

在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养他们的创新意识和实践能力。

通过本课程的学习，使学生能够具备钻井工程基本知识和技能，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 钻井工程基本概念：包括钻井的目的、钻井流程、钻头类型及钻井液性质等，对应教材第一章内容。

2. 地质知识与地层评价：涉及地层分类、岩石性质、地质构造及地层评价方法，对应教材第二章内容。

3. 钻井工程设计原则与步骤：介绍钻井工程设计的基本原则、步骤及注意事项，对应教材第三章内容。

4. 钻井参数计算：讲解钻具组合、钻头选择、钻井液配制等参数计算方法，对应教材第四章内容。

5. 钻井过程中问题分析及解决方案：分析钻井过程中可能遇到的问题，如卡钻、井壁塌陷等，并提出相应解决方案，对应教材第五章内容。

6. 钻井工程设计实践：结合计算机软件，让学生动手设计钻井工程方案，对应教材第六章内容。

本教学内容按照钻井工程的基本知识和技能要求进行组织，注重理论与实践相结合，使学生在掌握基本概念的基础上，能够运用所学知识解决实际问题。

《钻井工程》学习指南一、课程性质与任务课程名称钻井工程课程性质《钻井工程》是石油工程专业三大主干专业课之一，是石油工程专业油气井工程方向的核心专业课程。

课程简介《钻井工程》从钻井工程地质环境、钻进工具、钻井液、现代钻井技术、钻井控制技术、固井完井、钻井工程设计、特殊钻井作业及技术等多方面，系统讲述钻井工程涉及到的基本理论、基本计算、基本设计和现代主要钻井技术的基本工艺过程。

课程教学目的培养创新型高素质石油工程专门人才，紧密结合专业特点，以传授现代钻井工程的基本理论与方法为主线，理论联系实际，与多种教学和训练方式相结合，通过整个《钻井工程》课程中的生产实习、课堂教学和实验、课程综合设计三个教学环节，再与最后的毕业设计相结合，使学生准确理解钻井工程中的基本概念，掌握钻井的基础知识、基本理论和主要工艺技术，并能够运用所学知识进行基本的计算、设计和综合性分析。

达到能够运用所学知识从事工程施工、工程规划和设计、解决工程实际问题、从事科学研究的能力。

使学生在工程实践能力方面达到“认识专业--有能力从事生产--有能力进行工程设计和规划生产--有能力进行科研攻关、解决工程或生产中存在的问题”四个层次的提高。

课程学习特点课程学习主要通过课堂教学、室内实验、专题讲座、网络课件、生产实习、教具战士、网络录像片观看、现场专家讲座及自学多种途径完成。

让学生认识钻井对象（地层和岩石）的特征及掌握特征描述的理论及方法、掌握钻井工程及工艺设计的理论基础及基本方法、掌握现代钻井技术的基本原理。

利用网络等现代教育技术的教学方法和教学手段，理论与实际工程相结合，注重突出钻井工程的基础理论以及实用技术讲授，形成实践课堂教学和创新型人才培养体系，从多视角传授知识，使课堂教学与现场参观相结合，便于学生理解和掌握。

课程学时本课程的整体知识模块分为三个部分，按教学实施顺序分别为：生产实习-课堂教学及实验-综合课程设计。

其中：认识实习3天；生产实习2周，主要在油田现场的实践教学基地进行；“课堂教学及实验”56学时（课堂教学50学时，实验4学时，上机2学时）；“综合课程设计”2周，主要在学校进行。

课程设计 钻井工程一、课程目标知识目标：1. 让学生理解钻井工程的基本概念，掌握钻井流程中的关键环节和操作要点。

2. 使学生了解钻井工程的各类设备及其功能，掌握设备的使用方法和安全操作规程。

3. 引导学生掌握钻井工程中常见问题及解决方法，提高学生的实际操作能力。

技能目标：1. 培养学生运用钻井设备进行实际操作的能力，提高动手实践技能。

2. 培养学生分析钻井过程中出现的问题，并提出合理解决方案的能力。

3. 培养学生具备钻井现场安全防护和环境保护的意识。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对钻井工程的兴趣，培养其探究精神和创新意识。

2. 培养学生具备良好的团队合作精神，增强沟通协调能力。

3. 引导学生树立安全生产观念，关注环境保护，提高社会责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论教学与实践操作相结合，使学生在掌握钻井工程基本知识的基础上，提高实际操作能力。

学生特点：高中生具备一定的理论基础，好奇心强，善于探究，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作环节，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

同时，注重培养学生的安全意识、环保意识和团队协作能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到课程目标，为今后从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容依据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 钻井工程基本概念：介绍钻井工程定义、分类及发展历程，使学生了解钻井工程的基本情况。

教学大纲：第一章 钻井工程概述2. 钻井设备与工具：讲解钻井工程中常用的设备、工具及其功能，使学生掌握设备的使用方法和安全操作规程。

教学大纲：第二章 钻井设备与工具3. 钻井流程及操作要点：详细讲解钻井流程的各个环节，重点分析操作要点，提高学生的实际操作能力。

教学大纲：第三章 钻井流程及操作要点4. 钻井工程常见问题及解决方法：分析钻井过程中可能出现的问题，指导学生掌握解决问题的方法。

教学大纲：第四章 钻井工程常见问题及解决方法5. 钻井现场安全与环保：强调钻井现场的安全防护措施，培养学生具备安全意识和环保意识。

《钻井工程课程》实验讲义史玉才、王桂华、郭辛阳编中国石油大学（华东）石油工程实验教学中心2012年8月实验一 岩石硬度及塑性系数的测定1 实验目的（1）通过实验了解岩石的物理机械性质。

（2）通过实验学习掌握岩石硬度、塑性系数的测定方法。

2 实验仪器、设备岩石硬度仪示意图见图1，由函数纪录仪、载荷传感器、位移传感器和其主体组成。

岩石硬度仪主体由手摇泵、液压罐、支柱、上板、下板、压模组成，并可固定载荷传感器、位移传感器及岩样，位移传感器的转换器固定在函数纪录仪的外罩上。

图1 岩石硬度仪示意图（1）手摇泵：手摇泵容积为100mL，最大压强为20MPa，主要由泵桶、丝杠、丝杠压帽、活塞、堵头、堵头压帽、手轮、手柄组成。

（2）液压罐：液压罐的目的是将手摇泵施加的压力通过液缸内的液体推动活塞，带动岩心托盘上的岩样与压模接触、压裂，进而实现实验目的。

液压罐主要由液缸、压帽、活塞、活塞压盘、垫块、岩心托盘组成（3）压模：压模是由高强度钢制成胚体后镶入硬质合金压头，将硬质合金锥磨成柱体，压头直径d=2mm。

图2 平底圆柱压头（4）支柱与上下板：支柱与上下板都有高强度钢制成，支柱的直径和上下板的厚度具有足够的强度满足实验的需求。

（5）位移传感器、载荷传感器：载荷传感器固定在上板上。

位移传感器固定在左支柱上，可上下移动。

位移传感器用来测定压模压入岩样的深度，载荷传感器用来测定压模压碎岩样所用的力。

（6）函数记录仪：采用多通道液晶数显仪，可实时观看图形显示或数字显示，并具有记忆功能，可将实验的数据记录下来，用U盘导入计算机进行编辑。

3 实验原理利用手摇泵加压，压力传递给压模（硬质合金压头），岩样与压头和位移传感器接触后，用手摇泵慢速均匀加载，压头吃入岩样直至破碎，函数记录仪记录整个过程的载荷与位移值，通过载荷与位移的关系曲线计算岩石硬度和塑性系数。

4 实验步骤（1）岩样制备：将岩石切割成正方（圆柱）体，其高度不小于50mm，被测量断面应加以研磨，使岩样平滑且互相平行（直径50mm的岩样两端面不平行度不应超过5mm），岩样制备后应在低于100℃的烘箱中烘干2-2.5小时，然后放在干燥箱内备用。

钻井工程课程设计钻井工程课程设计引言随着油气行业的发展，钻井工程逐步成为重要的行业之一。

钻井工程是指利用各种设备和工具在地下开挖井孔或钻孔以获得能源或矿产资源的过程。

钻井工程涉及到诸多技术和知识，因此需要专业的课程培训来增强学生的实践能力与专业水平。

本文将对钻井工程课程设计进行探讨，以期提高学生的学习效果和渴望掌握更多实际操作技能。

一、课程目标钻井工程课程的目标是培养学生具备以下能力：1. 理解钻井工程的基本原理和操作技术，包括钻井设备、工具、材料等的选择和使用；2. 掌握不同类型的钻井技术，包括传统的机械钻井和射孔式钻井，并了解新型钻井技术的发展；3. 能够熟练使用各种钻井工具和设备，完成钻井作业的前、中、后期工作；4. 具备现代生产管理知识和能力，能够进行钻井生产管理和组织，提高生产效率和质量；5. 持续学习各种前沿技术和新型设备，并具有独立创新和解决实际问题的能力。

二、课程内容1. 钻井工程基本知识：介绍钻井工程的基本原理和评价方法、钻井液的种类和组成、钻井设备的分类和用途、TDS、BSC、HOUC等的讲解和分析；2. 钻井工具、材料及选用：讲解各种常用的分析仪器、钻头和钻柄、钻井管、钻杆等的组成和用途，并深入探讨其选用及使用标准；3. 钻井方法及技术：分析和讲解传统常用的机械牵引式钻井、射孔式钻井、水力钻井等各类钻井方法，并介绍新型钻井技术、非常规钻井技术等；4. 钻井设备运行及维护：介绍钻井设备的运行、维护及保养，包括机械、电气等方面的内容；5. 钻井生产管理：讲授钻井生产管理的基本知识和管理工具，包括生产计划、业务对接、财务管理、管理流程等；6. 综合应用实验训练：进行现场实习与教学，让学生通过亲身体验加深对各类钻井技术、设备和工具的运用，以及对实际作业场景的应对能力。

三、教学方法1. 理论课程教授：采用客观、系统的教学方法讲解课程内容，并提供有关案例和技术文献供学生参考，以帮助学生更好地理解和掌握钻井工程知识；2. 实验教学：以真实的钻井现场为教学场景，组织学生进行面向对象的实践操作，以增强学生的实际能力和实战技能；3. 现场观摩：邀请行业领袖和资深工程师解析实际的案例、讨论和回顾经验，增强学生对实际案例的理解及处理方法等实战技巧；4. 项目案例分析：加强对应用场景的理解和分析能力，让学生更好地理解理论知识在实际中的应用。

钻井与完井工程教学大纲
第一章绪论
第一节钻井与完井工程在石油工业中的地位
第二节钻井与完井工程的主要内容
第三节钻井与完井工程技术的发展
第二章井身结构设计
第一节地层压力理论及预测方法
第二节地层破裂压力预测方法
第三节经验坍塌压力预测方法
第四节井身结构设计
第五节生产套管尺寸设计
第三章钻井液
第一节钻井液的功能、组成和类型
第二节粘土胶体化学基础
第三节钻井液的工艺性能
第四节钻井液常用原材料和处理剂
第五节钻井液体系
第四章钻进工艺
第一节钻进过程的系统分析
第二节地层岩性
第三节钻头
第四节水力参数
第五节机械参数
第六节钻具
第七节钻井技术
第五章钻井过程压力控制
第一节压力控制钻井的几个概念
第二节井内波动压力预测方法
第三节遗留及井喷控制
第四节欠平衡钻井技术
第六章井眼轨迹设计与控制
第一节概述
第二节定向井井眼轨迹设计
第三节井眼轨迹测量计算
第四节井眼轨迹控制
第七章固井
第一节套管柱强度设计
第二节油井水泥
第三节固井设备和施工
第四节固井质量检验和评价
第八章完井
第一节完井方法
第二节完井方法的选择
第三节完井井口装置及完井管柱
第四节投产措施
第九章储层保护
第一节储层损害的室内评价技术
第二节钻井过程中的储层保护技术
第三节完井过程中的储层保护技术第十章环境保护
第一节前期工程环境管理
第二节钻井完井施工中的环境保护。

《钻井工程》课程教学大纲英文名称：Drilling Engineering 课程编号：040135适用专业：石油工程学时：54 学分：3课程类别：学科大类基础课课程性质：主干课程一、课程的性质和目的该课程是石油工程专业的三门主干专业课之一，为石油工程专业必修课。

目的是使学生了解油气钻井的基本工艺流程、常用钻井设备与井下工具，掌握钻井工程技术原理、理论方法与现场应用；了解钻井工程技术的发展趋势、新技术和新工艺；了解学科研究的前沿内容。

通过该课程的学习，具备从事钻井工程领域科学研究的基础、具备油气井工程现场工程施工的一定工程素质。

二、课程教学内容绪论（1）钻机的组成及钻井工具（2）钻井工艺流程及井身结构（3）钻井的工程地质条件第一章钻井的工程和地质条件第一节地下压力特性（1）地下各种压力（2）地下压力评价（3）地层破裂压力本节重点：地层压力、地层破裂压力、地应力，预测原理、测试方法；本节难点：异常地层压力成因及其评价。

第二节岩石的工程力学性质（1）岩石的机械性质（2）井底条件下岩石的机械性质及其影响因素（3）岩石研磨性（4）岩石的可钻性（5）硬度及塑性系数实验（实验课）本节重点：岩石的力学性质及其影响因素，硬度与塑性的评价及其应用。

第二章钻进工具第一节钻头（1）刮刀钻头的结构及工作原理（2）牙轮钻头的结构及工作原理（3）金刚石材料钻头的结构及工作原理（4）钻头的类型及分类法本节重点：牙轮钻头、PDC钻头的结构及其破岩原理；本节难点：牙轮钻头产生滑动的的机理及其应用。

第二节钻柱（1）钻柱的作用与组成（2）钻柱的工作状态及受力分析本节重点：钻柱的结构及其分类，钻柱设计基础；钻柱失效的原因及其预防。

本节难点：钻柱失效机理分析。

第三章钻井液第一节钻井液的定义及功用（1）钻井液的定义（2）钻井液的功用第二节钻井液的组成和分类（1）钻井液的组成（2）钻井液的分类第三节钻井液的性能（1）钻井液的密度（2）钻井液的流变性能及调整（3）钻井液的造壁性能及降滤失量剂第四节钻井液的固相控制（1）钻井液中的固相对钻速的影响（2）固相控制方法（3）钻井液固相控制设备（4）聚合物絮凝剂第五节井塌及防塌措施（1）井塌的征兆与危害（2）防止井壁坍塌的措施第六节油气层保护及完井液（1）储层损害的主要原因及防止措施（2）完井液本章重点：钻井液主要性能指标及其调节方法，固控系统及其使用，完井液性能要求；本章难点：影响钻井液性能的因素分析，完井液对于油气开发的影响机理。

《钻井工程》学习指南钻井工程是石油工程领域中的重要专业，属于石油工程的前期探查环节。

钻井工程的学习包含了钻井工艺、钻井工具与设备、钻井流体、钻井工程计算与设计等多个方面，因此需要学习者具备扎实的理论基础和实际操作经验。

钻井工程的学习可以从以下几个方面进行：1.掌握基本概念和理论知识：钻井工程学习的第一步是了解钻井工程的基本概念和理论知识。

学习者需要掌握钻井工程的定义、分类、工程团队的组成等基本概念，同时了解井眼轨迹、井壁稳定、钻井液、井下作业等理论知识。

2.学习钻井工艺和操作技术：钻井工程学习的重点是学习钻井工艺和操作技术。

学习者需要深入了解钻井过程中的各个环节，包括钻井方案的制定、岩层力学分析、井眼设计、钻杆组合、钻井液循环、完井工艺等。

通过理论学习和实际操作，掌握各种钻井工艺和操作技术，提高解决问题的能力。

3.掌握钻井工具与设备：钻井工程学习的一项重要内容是学习钻井工具与设备。

学习者需要了解主要钻井工具的结构原理和使用方法，包括钻头、钻杆、钻井液循环装置、测井仪器等。

通过实际操作和实验，熟悉各种钻井工具的使用和维护，提高工具选用和使用的能力。

4.学习钻井流体：钻井流体是钻井工程中不可或缺的一部分，学习者需要掌握钻井流体的种类、性能要求、配方设计和施工方法等知识。

同时，还需要学习钻井过程中，钻井液循环系统的设计和操作，掌握解决钻井液污染和泥浆环境保护的技术。

5.钻井工程计算与设计：钻井工程计算与设计是钻井工程学习的重要内容。

学习者需要学习钻井井眼轨迹计算、地层动力学计算、井壁稳定性分析、钻井液性能计算、井下作业设计等方面的知识。

通过理论学习和实际案例分析，提高计算和设计能力。

在学习钻井工程时，学习者还可以参与钻井工程实习，实践操作技能和理论知识。

可以通过参观实验室和钻井现场，了解钻井工程的实际操作和管理。

除了以上的学习内容，学习者还需要关注新技术和发展趋势。

随着油气资源的不断开发和产出需求的增加，钻井工程技术也在不断发展，学习者需要关注行业动态，了解新技术和设备的应用。

《钻井工程》课程标准课程名称：钻井工程适用专业：三年制高职油气开采技术专业建议学时：1 课程定位与设计思路1.1 课程定位本课程是中等职业学校石油开采钻井专业的一门必修的专业课。

对应岗位是：石油钻井工程生产工艺技术及钻井设备的维护保养。

任务是：使学生掌握石油钻井工程生产工艺技术及钻井设备的维护保养的基本理论，基本知识和基本操作方法，使学生具有分析和解决石油钻井工程中常见问题的基本能力，为以后从事技术工作及开拓新的技术领域打下必要的基础。

本课程的的教学内容主要分为三大块:自喷井的生产与管理（含气举采油基础知识）有杆泵、井的生产与管理和注水井的生产理管理。

其中自喷井的生产与管理，包含了气举采油基础知识。

2 工作任务与课程目标2．1 工作任务本课程主要为采油工岗位服务,所以开展教学活动的场所是采油实训基地、采油实训室、仿真模拟室和多媒体教室。

根据教学目标，学生主要是采油工的角色，其工作任务为：能对自喷井进行维护管理；能操作抽油机设备，常见故障的处理；能对油水井的生产参数进行调控及其生产动态分析；能对油水井进行巡回检查；会录取并计算油、水井和计量站的资料,填写生产报表；维护、保养采油设备,调整设备运行参数；调整注水量,向配水间、注水井供水；收集、整理油、水井的地质资料,并进行工况分析和动态分析；2.2 课程目标通过本课程的学习，使学生掌握石油钻井工程生产工艺技术及钻井设备的维护保养的基本理论，基本知识和基本操作方法，使学生具有分析和解决石油钻井工程中常见问题的基本能力。

具体如下：2.2.1 能力目标（1）具有石油钻井工程现场发现问题、综合分析问题和解决生产工艺问题的能力（2）具有掌握石油钻井新技术、新品种、新设备的能力。

（3）按石油钻井生产任务要求，运用所学知识提出工作见意，完成工作任务，进行石油钻井生产操作技术总结的能力。

（4）合理选择和使用石油钻井工程施工中的各种工具。

2.2.2 知识目标（1）能阅读石油钻井工程设备系统图，具有一定的调整、使用、分析石油钻井工程施工过程的知识。