“完井與井下作業”教學改革探討

肖暉　曾順鵬　王建華　徐家年

摘要：本文分析了重慶科技學院“完井與井下作業”課程在教學中存在的問題，從教學內容、實驗課程配置、教學方法及課程考核等方面提出了改革思路，并進行了改革實踐，獲得了一定成效。

關鍵詞：“完井與井下作業”；實驗教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）28-0118-02

“完井與井下作業”是石油工程專業的一門專業方向限選課程。通過該課程的教學，使學生掌握鉆井、完井及油氣水井的井下作業過程中的基本知識，強化石油工程專業課的深入學習，為將來適應現場工作打下良好的工程技術基礎。該課程主要適用于石油工程采油方向大四學生，在即將畢業工作之前系統學習與現場應用最緊密的相關工藝、設備、工具、設計和操作。本文主要介紹該課程改革背景，分析教學過程中存在的問題，并從教學內容、實驗課程、教學方法、課程考核等方面進行改革探討。

一、課程改革背景及教學存在的問題

（一）課程改革背景

該門課程在重慶科技學院升本之前，就作為石油工程專科油氣開采方向的主干課程，經歷了《試油與井下作業》、《試油與修井》再到《完井與井下作業》的演變，由于教學內容與現場相對貼近，在當時非常適合開采方向專科生的培養，對于重慶科技學院專科畢業生能夠快速適應現場工作起到了較大作用。但是，重慶科技學院已升本10年有余，而該門課程內容和教學方式幾乎沒有變化。例如：課程中一些完井、修井方法現在基本不使用，而且目前最新、最熱的非常規油氣資源開采方法也完全沒有涉及。同時，教學方法和手段上過于老套，無法提高學生學習興趣和學習效率。

此外，該門課程雖為采油方向與現場最貼近的課程，但學生卻沒有機會觀看和操作該課程涉及的大量工具和設備，學生普遍反映課堂內容抽象。學校已配備酸化壓裂實訓仿真操作平臺、修井實訓教學平臺、井下工具教學實訓設備等與本課程直接相關的實驗實訓設備，由于種種原因，并未運用到該門課程教學中。

從上述情況可知，該門課程目前無法適應重慶科技學院應用型本科教育需求。因此，本門課程改革的重點在于：更新課程內容，創新教學方法、手段和理念，優化并合理配置實驗課程，全面體現學生培養的工程性，以適應重慶科技學院應用型本科人才培養的需求[1，2]。

（二）教學中存在的問題

1.課程定位不準確，無法適應當前應用型人才培養規格。該課程目前主要講述完井和井下作業的基本原理和方法，這與重慶科技學院的定位——應用型人才培養不匹配，應該轉變該課程的定位和目標，以“工程性”人才培養為主，注重體現和培養學生的工程設計能力和現場施工指揮、操作能力。

2.教學內容陳舊，遠跟不上現代石油工業的發展。當前教學內容一直沿用專科用內容，包括完井方法與工藝、特殊工藝井的完井技術、復雜儲集層的固井與完井、射孔技術、完井增產增注技術（酸化壓裂）、常規修井作業技術、大修工藝等內容，主要講述最傳統和陳舊的工藝、設備、方法，與當前現場實際應用已有較大差距。特別是完全沒有涉及到目前火熱的“非常規油氣”開采，非常規油氣開采過程中的完井與井下作業甚至顛覆了常規油氣的情況，必須加以更新，使我們培養的學生能跟上時代的發展。

3.教學內容抽象，缺乏工程性鍛煉環節。目前《完井與井下作業》僅有理論課時未安排實驗課，學生時常抱怨僅靠課件中的示意圖片，很難理解課程所涉及的大量現場用井下設備、完井工具、修井設備、壓裂設備等，更不知現場是如何運用和操作。如何將相關教學工具設備合理運用到該課程中，如何合理安排實驗課程是必須解決的問題。

此外，某些公式推導和深層次原理講解空洞、難懂，達不到提高學生工程應用能力的目的。而且，從近年重慶科技學院學生參加的石油院校最高級別學生設計和創新類大賽——石油工程設計大賽的情況來看，與其他石油高校還有不小差距，主要反映出學生缺乏設計和創新能力。在本門課程教學中，應加入工程設計學習，增加啟發式、研究式的學習氛圍，并加入設計規范的學習。

4.教學方法、手段落后。該門課程目前主要采用“幻燈片+示意圖片”進行講解，學生理解難度大。應該加入更加先進的教學方法和手段，例如，利用即將到位的幾套實驗設備，進行虛擬仿真教學，實現地下虛擬模擬和地面的仿真操作；收集和制作各作業過程視頻和設備的運行原理視頻。

二、課程教學改革思路

（一）更新教學內容，增加工程設計和設計規范內容

1.擴充各教學內容的新工藝、新方法，尤其將當今石油工業熱點——非常規油氣開采中的完井與井下作業工藝技術進行擴充，重點增加頁巖氣、煤層氣、致密氣和致密油的特殊完井工藝、大型壓裂優化設計技術、試油氣工藝技術。

2.縮減復雜的公式推導、深層原理內容。刪除鉆完井應力場模型、壓裂增產機理、酸化增產機理理論部分內容，用圖片代替公式進行簡單介紹。

3.增加各作業過程的工具、工藝、設備、工程設計和設計規范部分。搜集完井、射孔、壓裂、酸化、修井、檢泵等作業過程的工具、設備圖片及最新工藝流程，同時搜集相關行業標準和企業標準作為教學內容。

4.針對當前教材無法涵蓋所有教學內容，且內容相對陳舊的問題，編寫《完井與井下作業》校內使用教材，使之形成一套較為完整的體系。

（二）優化配置實驗課程，編制實驗指導書

優化酸化壓裂實訓仿真操作平臺、修井實訓教學平臺、井下工具教學實訓設備等實驗方案，編制實驗指導書，增加完井與井下作業各個環節實驗實訓課程，為每一環節均配置實驗實訓課。

（三）教學方法改革

調整陳舊的教學方法，采取“講授+案例分析+專題討論”等多種方式相結合，充分利用實驗設備開展虛擬仿真教學。除了介紹基本理論和設計流程之外，還需通過對大量現場案例的分析來提高學生對完井與井下作業各個環節的認識，并開展專題討論，發揮學生的主觀能動性，通過相互討論，形成觀點，上講臺陳述自己的觀點，以激發廣大同學的學習興趣，變被動學習為主動學習，提高學習效果。同時，收集和制作教學視頻，把復雜的工藝流程和工具原理用視頻展示，開展視頻資料教學。

（四）課程考核改革

理論課程考核方面，對各部分內容重點以設計為主，作業和考核更加注重設計類、創新類而摒棄簡單的“問答式”作業。收集了歷年石油工程設計大賽題庫數據，并將平時科研過程中的現場數據加以總結，作為考核用數據，供學生設計用。

實訓實驗課考核方面，實行分組考核，各組設定不同任務目標和障礙，根據解決問題和完成任務的情況進行分項打分。

三、課程改革成效

通過課程定位和目標改變、課程內容更新、實驗課程的優化配置、課程考核改革以及最新教學方法和手段的引入，使學生系統地掌握了完井與井下作業各個環節設計和現場應用操作方面的知識，了解了現場最新（非常規油氣）動態，提高了學生的設計、創新和工程應用能力。培養學生成為優秀的應用型人才，較快適應現場工作的需要，近兩年用人單位對采油方向學生滿意率達到100%。此外，通過該門課程改革，大大提高了采油方向學生的現場設計應用能力。從該門課程改革以來，采油方向學生參加了六屆中國石油工程設計大賽，獲得了較為優異的成績。獲得全國一等獎1項，全國二等獎5項，全國三等獎16項。

參考文獻：

[1]嚴欣平.新建本科院校重慶科技學院轉型發展實踐[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2014，（3）：1-2.

[2]曾順鵬.應用型本科石油工程專業人才培養模式創新研究[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2010，（9）：182-184.

Abstract：The problems in teaching progress of "Completion and Downhole Operation" in CQUST were analyzed. This paper present the way of thinking of the reform to teaching content，configuration of experiment courses，teaching mode and checking way，which were reformed and practiced，certain effect was gained.

Key words：" Completion and Downhole Operation "；experiment teaching；teaching reform