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基于应用型人才培养的储运专业《油田地面化学》课程建设
摘要:在国家碳达峰、碳中和背景下,石油行业大力推进低碳可持续性发展。石油工业生产过程中所涉及的油田化学品在油气田钻探、开采和集输过程中均发挥着重要作用。储运专业结合专业背景与应用型人才培养目标,建设油田化学新课程。本文阐述了储运专业《油田地面化学》课程建设的背景、内容以及目标。通过课程内容的重构和课程模块的完善,能够实现课程质量的提升,同时培养高素质的复合型储运人才。
关键词:油气储运;油田地面化学;应用型人才;评价规范
[中图分类号]TQ [文献标识码]A
Abstract: Under the background of national carbon peak and carbon neutrality, the oil industry is vigorously promoting low-carbon sustainable development. The oilfield chemicals involved in the production process of petroleum industry play an important role in the drilling, exploitation and gathering and transportation of oil and gas fields. The new course of oil field chemistry is constructed in combination with the professional background and the training target of applied talents. This paper describes the background, content and objective of the course construction of "Oilfield Surface Chemistry" for the major of storage and transportation. Through the reconstruction of course content and the improvement of course modules, we can realize the improvement of course quality and cultivate high-quality compound talents of storage and transportation.
Key words: oil and gas storage and transportation; oilfield surface chemistry; application-oriented talents; evaluation criteria
1 引言
油田化学是石油科学中最年轻的科学,是以石油工程、化学、化工为基础,同时涉及电化学、环境学以及微生物学等多种学科的交叉型科学[1]。油田化学涉及学科广泛,内容丰富,包括钻井化学、采油化学和集输化学三部分[2],钻井化学与采油化学属于油田地下化学,而集输化学属于油田地面化学。钻井、采油和油气集输虽然是石油生产中不同过程,但彼此相互衔接,因此油田化学的组成部分在相互关联的同时,也具有各自的发展方向[3]。
在新工科“天大行动”愿景下,张大良提出新工科建设的六大理念[4],为新工科专业培养方案与课程建设指明了方向[4]。在“双碳”以及“新工科”背景下,油气能源的需求与研究日愈扩大。其中,油田化学广泛应用于油气田钻探、开采以及集输过程中,发挥纽带衔接作用[5]。因此,建设油田地面化学,提高油田集输化学课程教学质量,对培养全面高素质应用型储运人才具有重要意义。
2 课程建设背景
目前,中国石油大学(北京)克拉玛依校区油气储运工程专业开设的与集输化学有关的课程是《油田化学》。该课程的讲授内容包括钻井化学、采油化学和集输化学三部分,目前的课程中突出存在下述问题:
(1)开设符合储运专业培养目标的集输化学课程。油田化学包括钻井化学、采油化学和集输化学三部分。其中钻井化学和采油化学主要讲授内容是钻井流体化学、压裂液化学、化学提高采收率等;集输化学主要讲授内容是原油、天然气以及油气田污水处理。因此,建设符合储运专业的课程应包含集输化学的内容,而削弱钻井化学和采油化学的占比。
(2)《油田地面化学》课程内容重构,需编制相应的教学大纲。学校以“解决复合工程问题”为人才培养目标,因此,在该课程的建设中,应在教学大纲中增添实验教学环节。新课程的教学资料需更新完善,包括教学大纲的编制、实验指导书的编写、教学参考书目的确定以及课程考核方式的完善等。
(3)课程中增添化学基础知识。因学校教学课程设置的限制,储运系学生的化学理论基础较为薄弱。因此在新课程建设时,应充分考虑相关因素,在课程设置上增加高分子化合物和表面活性剂章节,使学生了解并掌握相关化学理论基础。
(4)根据规范介绍化学品的评价方法。油气储运过程中所使用的化学品均具有各自的评价标准,应在课程中向学生介绍不用化学品的评价规范,进一步的与现场实际相结合。
通过课程建设,将原油输送、天然气净化以及污水处理中所涉及的化学原理分章节进行详细讲授。同时,将油田化学品中涉及最多的高分子化合物和表面活性剂单独讲授。最后,结合现场实际应用,根据规范介绍化学药剂的评价方法,丰富课程内容,保证学生在课堂上能够接触到具有时效性且实用的知识,也使学生具备解决油气储运问题的能力。
3 课程建设
3.1 课程教学目标
通过学习本课程,学生应具备下述能力:
课程目标1:能够理解油田地面化学研究内容及发展方向。
课程目标2:能够理解油田地面化学中的基本概念和基本理论。
课程目标3:能够掌握常用化学品基本性质和使用方法。
课程目标4:能够了解常用油田化学品的评价规范。
课程目标5:能够分析、解决油气储运过程中的化学品问题。
3.2 课程教学内容
课程教学内容设置的主要原则是:将集输化学分为原油处理、天然气净化以及油气田污水处理三部分内容进行逐一介绍,同时增加高分子聚合物和表面活性剂相关的化学基础知识。课程内容详见表2。
4 结语
为适应国家“碳达峰、碳中和”发展的要求,石油工业生产过程中所涉及的油田化学品需在应用及性能上进一步创新。相关专业应充分结合专业工程背景和学生基础进行课程的建设及改革。储运专业《油田地面化学》课程建设通过课程章节调整重置完成了课程内容的重构;通过增添化学基础知识完成了课程模块的完善。以此为基础,在实际教学过程中同时利用丰富的教学手段,激发学生学习兴趣,提高学生应用化学方法分析、解决油气储运工程问题的能力,培养“储运-油田化学”高质量复合型应用人才[6]。
参考文献
[1] 付美龙, 唐善法, 黄俊英. 油田应用化学[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2005.
[2] 赵福麟. 油田化学[M]. 中国石油大学出版社, 2010.
[3] 柳建新, 付美龙. 石油工程专业”油田化学”课程教学改革及实践效果分析[J]. 化学教育, 2015, 04: 51-54.
[4] 张大良. 新工科建设的六大问题导向[N]. 光明日报, 2017-04-18(13).
[5] 文守成, 付美龙. 石油工程专业《油田化学》教学改革探讨[J]. 长江大学学报, 2013, 10(22): 140-142.
[6] 张玉平. 当前形势下油田化学应用技术人才培养与石油行业发展[J]. 科技资讯, 2017, 15(22): 224.
基金项目:中国石油大学(北京)克拉玛依校区2022年教育教学研究项目(编号:JG2022024)。
作者简介:鲁文君(1996.05-),女,新疆阿勒泰人,硕士,助教,luwj@cupk.edu.cn,主要研究方向为油气储运工程;李家学(1979.12-),男,四川资阳人,博士,高级工程师,主要研究方向为油气储运工程。

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