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一、石油工程設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀計(jì)

目前，石油工程設(shè)計(jì)課程教學(xué)中主要包括：油藏工程設(shè)計(jì)、鉆井工程設(shè)計(jì)、采油工程設(shè)計(jì)和儲(chǔ)層改造工程設(shè)計(jì)等四個(gè)專題。石油工程設(shè)計(jì)是大學(xué)生在石油工程領(lǐng)域的第一次“實(shí)戰(zhàn)”演習(xí)。其中，油藏工程設(shè)計(jì)中包括：井網(wǎng)布置和注采井組動(dòng)態(tài)分析。鉆井工程設(shè)計(jì)包括：井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆井液設(shè)計(jì)、鉆柱設(shè)計(jì)、鉆井參數(shù)設(shè)計(jì)、固井設(shè)計(jì)、井控設(shè)計(jì)和鉆機(jī)選擇等。采油工程包括：有桿泵采油系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、連續(xù)氣舉設(shè)計(jì)和電潛泵采油系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。儲(chǔ)層改造工程設(shè)計(jì)包括：水力壓裂和酸化設(shè)計(jì)。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排，石油工程設(shè)計(jì)通常用4周～6周時(shí)間，時(shí)間比較緊湊。一般要求學(xué)生在這個(gè)時(shí)段內(nèi)分別進(jìn)行油藏工程設(shè)計(jì)、鉆井工程設(shè)計(jì)、采油工程設(shè)計(jì)和儲(chǔ)層改造工程設(shè)計(jì)等。這四個(gè)專題的設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)不同油田的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、鉆井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)資料等進(jìn)行，也即只做以一口井或一個(gè)井組為對(duì)象的單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)。四個(gè)設(shè)計(jì)之間，沒有共同的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，相互之間沒有必然的聯(lián)系，每個(gè)設(shè)計(jì)具有相對(duì)的獨(dú)立性。

二、單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

1.成熟的教學(xué)內(nèi)容降低指導(dǎo)難度

在石油工程設(shè)計(jì)中，各個(gè)單項(xiàng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容幾乎沒有太多的更新。以鉆井工程設(shè)計(jì)部分為例，在鉆井工程設(shè)計(jì)階段，通常選用某油田的真實(shí)《鉆井設(shè)計(jì)》作為主要參考資料。由于鉆井工程設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，在設(shè)計(jì)的過程中，將學(xué)生分組，每小組3人，分別進(jìn)行水力參數(shù)設(shè)計(jì)、固井參數(shù)設(shè)計(jì)、鉆柱及下部鉆具組合設(shè)計(jì)等，再將三部分內(nèi)容合在一起，構(gòu)成完整的鉆井工程設(shè)計(jì)。在進(jìn)行各部分設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生根據(jù)教材或?qū)I(yè)書籍、工具手冊(cè)上給出的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)過程就是先有結(jié)果，之后要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)進(jìn)行結(jié)果復(fù)核。一般情況下，指導(dǎo)教師對(duì)每口井的鉆井設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)的各種問題較為了解，教學(xué)指導(dǎo)過程難度較小。

2.較短學(xué)時(shí)內(nèi)保證各單項(xiàng)設(shè)計(jì)的完整性

由于石油工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多，而教學(xué)學(xué)時(shí)較短，為了保證學(xué)生能夠得到各個(gè)單項(xiàng)設(shè)計(jì)過程的訓(xùn)練，同時(shí)也為了保證每個(gè)單項(xiàng)設(shè)計(jì)的相對(duì)完整性，對(duì)每個(gè)部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容都進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喕阌趯W(xué)生抓住重點(diǎn)，訓(xùn)練解決問題的能力，以利于較短時(shí)間內(nèi)教學(xué)工作的順利開展。

3.模塊化教學(xué)內(nèi)容提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)效率

石油工程設(shè)計(jì)在分成四個(gè)單項(xiàng)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，每個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容都比較集中，都有相對(duì)獨(dú)立性。指導(dǎo)教師根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容詳細(xì)講解，使學(xué)生能夠明確主要的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行初步模仿和試做。學(xué)生在進(jìn)行各部分設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)事先擬定的已知數(shù)據(jù)和資料，采用教材上給出的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)具體設(shè)計(jì)內(nèi)容快速完成該部分的設(shè)計(jì)，提高了學(xué)生完成各分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的效率。

三、單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)教學(xué)的不足

1.單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容更新速度慢

石油工程設(shè)計(jì)各個(gè)單項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的前提條件和已知條件更新速度較慢。如，鉆井工程設(shè)計(jì)部分參考的原始設(shè)計(jì)還有20年前的，這與當(dāng)前的鉆井技術(shù)發(fā)展速度不匹配。很多陳舊的設(shè)計(jì)方法和理念還沒有得到及時(shí)的改進(jìn)，很多新的技術(shù)方法沒有充分考慮和融入，甚至有些設(shè)備工具早已淘汰，但卻在目前的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)。這對(duì)實(shí)踐類教學(xué)是不利的。

2.各單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)之間聯(lián)系不夠緊密

學(xué)生在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，各個(gè)專題的訓(xùn)練幾乎是孤立的，沒有共同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，相互之間缺少必要的聯(lián)系。一名合格的石油工程師必須具有全局意識(shí)，因此，只有將各個(gè)專題通盤考慮，設(shè)計(jì)出的內(nèi)容才能真正服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)，才能與目前提倡的“卓越工程”素質(zhì)培養(yǎng)相符。目前，從各單項(xiàng)各自的訓(xùn)練內(nèi)容上看，確實(shí)能夠使學(xué)生在各單項(xiàng)上得到好的鍛煉。但是在進(jìn)行各單項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生卻不能從油田開發(fā)過程的全局出發(fā)。學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中很少加入個(gè)人觀點(diǎn)，也會(huì)相應(yīng)的缺少全局意識(shí)和觀念。因此，在工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練中，應(yīng)增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練力度，使學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)或資料，理順各個(gè)專題設(shè)計(jì)中的前后邏輯關(guān)系和銜接次序，優(yōu)化以培養(yǎng)具有“綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)”工程師為特色的教學(xué)內(nèi)容。近幾年，學(xué)校參加全國石油工程設(shè)計(jì)競賽的作品數(shù)量較少，設(shè)計(jì)質(zhì)量不高。究其原因，不是學(xué)生不優(yōu)秀，而是缺乏必要的指導(dǎo)。學(xué)生不知如何從全局考慮，做一個(gè)上、中、下游一體化的完整的石油工程設(shè)計(jì)。這也說明以往孤立式、分專題開展石油工程設(shè)計(jì)教學(xué)存在不足。

3.學(xué)生缺少獲取和加工原始數(shù)據(jù)方法的訓(xùn)練

石油工程設(shè)計(jì)各個(gè)專項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的已知參數(shù)和設(shè)計(jì)要求基本上都已給出，缺少訓(xùn)練學(xué)生如何獲取和加工原始數(shù)據(jù)的思路和方法。經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生采用教材的計(jì)算方法計(jì)算出來的結(jié)果與已知數(shù)據(jù)相差很大，使學(xué)生產(chǎn)生困惑和不解。這其中一個(gè)重要原因是，學(xué)生對(duì)現(xiàn)場的實(shí)際地質(zhì)情況和工程施工情況缺少了解。如果能夠訓(xùn)練學(xué)生從某一油田開發(fā)初期的原始資料開始進(jìn)行編輯整理，并作為學(xué)生將要進(jìn)行石油工程設(shè)計(jì)的原始參考資料，依次進(jìn)行油藏工程、鉆井工程、采油工程和儲(chǔ)層改造工程等四個(gè)專題模塊的設(shè)計(jì)，學(xué)生既學(xué)會(huì)了解決問題的方法，又學(xué)會(huì)了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合考慮問題，從全局出發(fā)進(jìn)行石油工程設(shè)計(jì)。

4.學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力未能得到充分訓(xùn)練

在進(jìn)行石油工程設(shè)計(jì)時(shí)，為了讓每名學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)完成全部的工作，只能降低設(shè)計(jì)難度，減少發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的環(huán)節(jié)，更多地強(qiáng)調(diào)解決問題的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。而發(fā)現(xiàn)和分析問題的環(huán)節(jié)往往是更難的，是更需要訓(xùn)練的，同時(shí)也需要更多的時(shí)間和更多的人在一起進(jìn)行分析和討論。因此，在進(jìn)行石油工程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的訓(xùn)練過程中，其組織形式也應(yīng)模仿現(xiàn)場工程師的工作方式——團(tuán)隊(duì)協(xié)作。這樣做，可以使學(xué)生體驗(yàn)到石油工程設(shè)計(jì)的真實(shí)性，還可以使學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作的工作方式中學(xué)會(huì)與他人相處，體驗(yàn)在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中自己應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和大局觀念。學(xué)生畢業(yè)工作后，能感受到在學(xué)校所進(jìn)行的石油工程設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

四、單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)教學(xué)的改革方案

1.強(qiáng)化小組討論機(jī)制

在石油工程設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式進(jìn)行四個(gè)專題的綜合訓(xùn)練。在四個(gè)專題設(shè)計(jì)之初，要求小組成員必須針對(duì)各自的專題設(shè)計(jì)要求提出問題，小組內(nèi)部進(jìn)行討論和研究，撰寫公共部分內(nèi)容，形成小組討論機(jī)制。這樣做的目的就是要求小組內(nèi)各成員能夠相互配合，團(tuán)結(jié)協(xié)作。雖然小組內(nèi)各成員主要負(fù)責(zé)其中一個(gè)專題的設(shè)計(jì)工作，但是每名成員必須根據(jù)自己對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的理解和四個(gè)專題的共同需求，提煉出共同使用的公共數(shù)據(jù)資料，從而訓(xùn)練學(xué)生的工程意識(shí)和全局意識(shí)。

2.延長教學(xué)時(shí)間

單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)生畢業(yè)后從事的工作內(nèi)容息息相關(guān)。在大四階段，強(qiáng)化和細(xì)化這些實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容越來越有必要。因此，適當(dāng)延長單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的教學(xué)時(shí)間也是非常必要的。目前，本校以往安排在大四階段的專業(yè)課程多數(shù)都提前到大三階段，目的是給考研的學(xué)生騰出更多的時(shí)間來專心備考。這樣一來，大四階段的教學(xué)時(shí)間較為充裕，使延長單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的教學(xué)時(shí)間成為可能。

3.工程設(shè)計(jì)代替畢業(yè)設(shè)計(jì)

石油工程設(shè)計(jì)教學(xué)能夠使學(xué)生全面掌握石油工程設(shè)計(jì)的原理、方法、步驟和過程，提高石油工程專業(yè)學(xué)生的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)符合市場需求的具有“卓越工程師”素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才。目前，大學(xué)生在大四階段基本上都要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文的訓(xùn)練，而這項(xiàng)訓(xùn)練專題性強(qiáng)，涉及知識(shí)范圍較窄，一般情況下很難保證學(xué)生能將自己之前所學(xué)的知識(shí)全面系統(tǒng)地利用起來。近年來，大學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文的過程中表現(xiàn)出的效率不高、質(zhì)量下降的情況越來突出。因此，可以嘗試將石油工程單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)合并，甚至以工程設(shè)計(jì)代替畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生有充足的時(shí)間完成完整的和系統(tǒng)的石油工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練過程，其教學(xué)效果會(huì)更好。

作者：朱忠喜 張迎進(jìn) 夏宏南 單位：長江大學(xué)