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课程发展
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教学方法与教学手段
教学效果
课程在本专业中的地位

    根据西南石油大学的办学定位,应用化学专业的人才培养目标是:根据应用化学专业人才培养方案,进一步突出石油天然气特色,使专业办成在省内领先,国内知名的专业,毕业生在国内石油工业油田应用化学领域中担负重要作用,并为他们跨入国际石油竞争打好理论和技术基础。
    近五年来,本专业每年从全国招收125-160名本科生,其中2009年在四川的实际录取分数超过二本线60分。90%毕业生就业于中石油、中石化、中海洋三大石油公司的油田企业,10%就业于地方的石油技术服务企业,从事油气田化学研究及技术服务等工作。随着油田开发时间的延长和油气工业向深部、深海、海外的发展,所遇到的技术难题在很大程度上依赖于油田化学工作液技术来解决,对工作液及其施工设计稍有不慎,其社会影响和经济损失将是重大的。例如:3·25开县中石油罗家2号井天然气渗漏事故处理,正是我校应用化学学科带头人罗平亚院士采用了智能凝胶技术有效地控制了井漏,这一事实充分说明油田应用化学在石油勘探开发、集输中的重要作用。为了突出我校应用化学专业的油、气特色,突出化学在石油工业中的重要作用,《油田应用化学》课程被确立为应用化学专业的主干课程和核心专业课程,即如果没有《油田应用化学》课程,就没有原西南石油学院1978-1985年间的油田化学专业,也就没有我校现在的应用化学专业。

课程目标

    本课程要求学生首先要具有一定的化学基础知识,内容涉及无机、分析、物化、有机等基础化学的基本理论和知识,以及高分子化学及物理、有机合成、化工原理、表面与胶体化学等专业基础课的原理。课程目标即培养学生将上述理论和原理与石油地质、石油工程等学科结合起来,这涉及到四个一级学科(化学、化工、石油工程和石油地质)的基本理论,着重强调理科化学学生的工程意识,即化学和化工的理论要联系石油工程和石油地质的实际,使学生通过化学助剂的合成及应用,将油气井工作液与石油工程、石油地质联系起来,掌握利用化学原理提高石油钻探、完井、油气增产的技术及解决石油勘探开发过程中所面临的问题, 培养学生良好的综合素质、实践动手能力和创新能力,最终能够成为国内优秀的油田化学专家和具有在海外石油市场开拓能力的人才。
    因此,本课程教师既要具备深厚的化学、化工理论基础,又要通晓石油工程,石油地质以及本学科的理论和新技术的发展,这就需要主讲教师承担本学科各类级别的科研项目,从而丰富自身的教学经验和科研能力。

    课程共分绪论和十二章内容,每章按原油开采、集输过程中的某一个学科方向进行阐述,它包括该工程(或工艺)中的应用的化学助剂、结构、性质,材料工作液配方,作用机理,工艺技术,发展趋势,工程评价等内容。具体学时分配如下:
    (1)绪论【2学时】
    (2)油井水泥及外加剂【10学时】
    (3)压裂液【8学时】
    (4)酸化及酸液添加剂【8学时】
    (5)油水井堵水及调剖技术【8学时】
    (6)原油乳状液及化学破乳剂【8学时】
    (7)清防蜡技术【2学时,自学和题目讨论】
    (8)强化采油和化学剂【8学时】
    (9)防垢与除垢技术【2学时,自学和题目讨论】
    (10)原油降凝和减阻输送技术【自学和题目讨论】
    (11)化学防砂技术【自学和题目讨论】
    (12)金属的腐蚀与防护【自学和题目讨论】
    课堂授课学时为56学时,其中10-12部分以辅导加自学为主学习。实验课程学时为24学时。开放实验16学时。

课程的重点:

    ①每章所涉及化学和石油工程,工艺技术中的基本理论和概念;
    ②化学剂的结构,性能与作用机理之间的关系;
    ③化学工作液性质适于的石油工程、工艺技术的地层条件;
    ④材料(如水泥,粘土等)的性质,材料与化学剂的适应性(或配伍性);
    ⑤油层伤害研究。

课程的难点:

    1)如何让学生理解化学剂结构与工程参数的关系,什么样的基团应用于那类工程和地层条件,为选择或合成化学助剂并组成工作液配方奠定基础。
    2)材料的结构,性质以及在工作液中的作用和作用机理。由于材料的结构比较复杂,但其在工作液中的作用是非常重要,因此也是难点之一。
    3)根据施工和地质情况要求,对化学工作液的设计,关系到工程的成功与失败。化学工作液设计中某些特性如流变性,高温,高压或高浓度盐水中聚合物的增粘性等都是难点。
    4)通过化学剂和化学工作液作用机理的研究和工程设计要求进行新的化学剂合成及研制新的化学工作液,这体现基础、应用基础研究和创新性的密切关系。

解决方法

    1)通过经典例证和科研成果分析提高学生分析问题和解决问题的能力,并根据有关专家在解决某工程或工艺难题时的思维方式以启发学生及其创新思维。
    2)让学生理解化学剂常用理化性质和理化指标与某工程性质和工程指标的区别和关系,工程设计与施工的关系。
    3)在综合实验、开放性实验中提高理解能力、综合能力和实践动手能力。
    4)用多媒体教学解决信息量大、化学助剂结构、材料结构的复杂问题。
    5)通过拓展课外阅读参考书籍文献,网上信息来辅助课程教学。

    《油田应用化学》是一门实践性很强的学科,实践教学是《油田应用化学》课程的灵魂所在。实践教学的设计思想是围绕培养学生实践(实验和油田实践)动手能力、综合素质、化学工作液设计能力。《油田应用化学》课程实践教学的主要内容是我校化学化工实验教学中心的主要内容。2008年,我校化学化工实验教学中心被批准为2008年度国家级实验教学示范中心,是四川唯一一个国家级化学化工实验教学示范中心。《油田应用化学》实践教学通过24学时的实验课、16学时的开放实验课、油田实习等最终达到实践教学的培养目的。

1、实验教学:

    与基础化学实验不同,油田应用化学实验有50%的实验属综合实验,它包括室内合成化学助剂,然后用工程参数进行多项指标评价,并考察室内研究与现场施工应用的差距、每组实验对学生能力的培养都很有帮助。例如,在实验“油井水泥降失水剂的合成与性能研究”中,学生首先进行水溶性高分子的合成,得到产品后进行工程性能的系列测试,使学生获得实验综合能力的锻炼。

2、开放实验及设计型实验:

    化学化工国家级实验教学示范中心、“油气田化学工作液”和“石油化学助剂研究与开发”四川省高校重点实验室、教育部油田化学工程中心和应用化学实验室对学生开放,在老师的指导和协助下,学生自行设计实验方案进行实验研究,有助于学生能力的培养。

3、化学试剂中试基地和油田的生产实习:

    化学试剂中试基地和油田的参观和实习有利于完整地了解油田应用化学专业毕业生工作和研究的全过程,是理论与实践结合的良好时机,主要是参观油田化学剂生产厂、参观施工现场和顶岗实习。派有经验的教师和聘请现场工程师为学生实际讲解化学剂、化学工作液在各项工程和工艺技术中的应用流程。例如每年组织学生参观矿区大型压裂施工或固井作业。

4、实验教材建设:

    课程组编写了实验指导书,除了验证型实验外,增加了大量的综合型或设计型实验,以启发学生思维。在指导书中编写了150%数量的实验项目,以使学生在开放性实验和设计性实验中参考。参考油田研究院的评价方法并结合行业标准,规范了实验教学的操作方法和评价方法。

5、课外科技活动:

    课程小组的教师都承担有石油行业的科研工作,高年级学生参与科研工作能极大提高学生学习兴趣,具有成就感和荣誉感,对创新能力和素质培养极为有助,聘请水平较高的博士生和硕士生适当参与指导工作。用科研经费和国家级特色专业建设经费为课外小组资助600~1000元药品和检测费,使课外科技活动提高了档次与水平,发表了高级别论文、发明专利、新型实用专利等。
    多年实践教学表明,上述设计思想取得良好效果,极大地调动了学生学习热情。