更新时间:2023-04-05 15:37:43
目前,石油工程设计课程教学中主要包括:油藏工程设计、钻井工程设计、采油工程设计和储层改造工程设计等四个专题。石油工程设计是大学生在石油工程领域的第一次“实战”演习。其中,油藏工程设计中包括:井网布置和注采井组动态分析。钻井工程设计包括:井身结构设计、钻井液设计、钻柱设计、钻井参数设计、固井设计、井控设计和钻机选择等。采油工程包括:有杆泵采油系统工程设计、连续气举设计和电潜泵采油系统设计等。储层改造工程设计包括:水力压裂和酸化设计。根据教学计划安排,石油工程设计通常用4周~6周时间,时间比较紧凑。一般要求学生在这个时段内分别进行油藏工程设计、钻井工程设计、采油工程设计和储层改造工程设计等。这四个专题的设计内容根据不同油田的生产数据、钻井数据、地质资料等进行,也即只做以一口井或一个井组为对象的单项工程设计。四个设计之间,没有共同的设计基础数据,相互之间没有必然的联系,每个设计具有相对的独立性。
二、单项工程设计教学的优点
1.成熟的教学内容降低指导难度
在石油工程设计中,各个单项设计的内容几乎没有太多的更新。以钻井工程设计部分为例,在钻井工程设计阶段,通常选用某油田的真实《钻井设计》作为主要参考资料。由于钻井工程设计内容较多,在设计的过程中,将学生分组,每小组3人,分别进行水力参数设计、固井参数设计、钻柱及下部钻具组合设计等,再将三部分内容合在一起,构成完整的钻井工程设计。在进行各部分设计的过程中,学生根据教材或专业书籍、工具手册上给出的计算方法进行计算。这个过程就是先有结果,之后要求学生根据现有专业知识进行结果复核。一般情况下,指导教师对每口井的钻井设计计算结果出现的各种问题较为了解,教学指导过程难度较小。
2.较短学时内保证各单项设计的完整性
由于石油工程设计的内容较多,而教学学时较短,为了保证学生能够得到各个单项设计过程的训练,同时也为了保证每个单项设计的相对完整性,对每个部分的设计内容都进行了适当的简化,便于学生抓住重点,训练解决问题的能力,以利于较短时间内教学工作的顺利开展。
3.模块化教学内容提高了学生的设计效率
石油工程设计在分成四个单项进行教学时,每个部分的教学内容都比较集中,都有相对独立性。指导教师根据设计内容详细讲解,使学生能够明确主要的设计思路和设计方法,并进行初步模仿和试做。学生在进行各部分设计时,根据事先拟定的已知数据和资料,采用教材上给出的设计方法进行计算,针对具体设计内容快速完成该部分的设计,提高了学生完成各分项工程设计的效率。
三、单项工程设计教学的不足
1.单项工程设计内容更新速度慢
石油工程设计各个单项设计内容的前提条件和已知条件更新速度较慢。如,钻井工程设计部分参考的原始设计还有20年前的,这与当前的钻井技术发展速度不匹配。很多陈旧的设计方法和理念还没有得到及时的改进,很多新的技术方法没有充分考虑和融入,甚至有些设备工具早已淘汰,但却在目前的设计中出现。这对实践类教学是不利的。
2.各单项工程设计之间联系不够紧密
学生在进行工程设计时,各个专题的训练几乎是孤立的,没有共同的数据基础,相互之间缺少必要的联系。一名合格的石油工程师必须具有全局意识,因此,只有将各个专题通盘考虑,设计出的内容才能真正服务于实际生产,才能与目前提倡的“卓越工程”素质培养相符。目前,从各单项各自的训练内容上看,确实能够使学生在各单项上得到好的锻炼。但是在进行各单项设计时,学生却不能从油田开发过程的全局出发。学生在设计过程中很少加入个人观点,也会相应的缺少全局意识和观念。因此,在工程设计训练中,应增强工程设计综合训练力度,使学生通过查阅文献或资料,理顺各个专题设计中的前后逻辑关系和衔接次序,优化以培养具有“综合业务素质”工程师为特色的教学内容。近几年,学校参加全国石油工程设计竞赛的作品数量较少,设计质量不高。究其原因,不是学生不优秀,而是缺乏必要的指导。学生不知如何从全局考虑,做一个上、中、下游一体化的完整的石油工程设计。这也说明以往孤立式、分专题开展石油工程设计教学存在不足。
3.学生缺少获取和加工原始数据方法的训练
石油工程设计各个专项设计内容的已知参数和设计要求基本上都已给出,缺少训练学生如何获取和加工原始数据的思路和方法。经常出现学生采用教材的计算方法计算出来的结果与已知数据相差很大,使学生产生困惑和不解。这其中一个重要原因是,学生对现场的实际地质情况和工程施工情况缺少了解。如果能够训练学生从某一油田开发初期的原始资料开始进行编辑整理,并作为学生将要进行石油工程设计的原始参考资料,依次进行油藏工程、钻井工程、采油工程和储层改造工程等四个专题模块的设计,学生既学会了解决问题的方法,又学会了发现问题、分析问题的方法,从而培养学生综合考虑问题,从全局出发进行石油工程设计。
4.学生团队协作能力未能得到充分训练
在进行石油工程设计时,为了让每名学生在短时间内完成全部的工作,只能降低设计难度,减少发现问题和分析问题的环节,更多地强调解决问题的最后一个环节。而发现和分析问题的环节往往是更难的,是更需要训练的,同时也需要更多的时间和更多的人在一起进行分析和讨论。因此,在进行石油工程设计实践教学的训练过程中,其组织形式也应模仿现场工程师的工作方式——团队协作。这样做,可以使学生体验到石油工程设计的真实性,还可以使学生在团队协作的工作方式中学会与他人相处,体验在团队协作中自己应承担的责任和义务,增强学生的责任感和大局观念。学生毕业工作后,能感受到在学校所进行的石油工程设计具有很强的实用性。
四、单项工程设计教学的改革方案
1.强化小组讨论机制
在石油工程设计教学过程中,要求学生以团队协作方式进行四个专题的综合训练。在四个专题设计之初,要求小组成员必须针对各自的专题设计要求提出问题,小组内部进行讨论和研究,撰写公共部分内容,形成小组讨论机制。这样做的目的就是要求小组内各成员能够相互配合,团结协作。虽然小组内各成员主要负责其中一个专题的设计工作,但是每名成员必须根据自己对基础数据的理解和四个专题的共同需求,提炼出共同使用的公共数据资料,从而训练学生的工程意识和全局意识。
2.延长教学时间
单项工程设计实践教学环节与学生毕业后从事的工作内容息息相关。在大四阶段,强化和细化这些实践性较强的教学内容越来越有必要。因此,适当延长单项工程设计的教学时间也是非常必要的。目前,本校以往安排在大四阶段的专业课程多数都提前到大三阶段,目的是给考研的学生腾出更多的时间来专心备考。这样一来,大四阶段的教学时间较为充裕,使延长单项工程设计的教学时间成为可能。
3.工程设计代替毕业设计
(一)哈萨克斯坦阿克套项目
1.合作方式:以公司为主包方与民营钻井队合作共同投标获取工作量。今年中标卡拉姆卡斯和热的拜区块72口井,侧钻井由我公司承担,直井和水平井则和民营钻井队平均分配工作量。
2.合作内容:由民营钻井队提供施工人员和设备,公司提供套管、完井工具等大宗物资。3.合作规模:目前代管钻井队伍6支(其中华盛达5支,滨里海1支),预计全年完成进尺7万米。
(二)哈萨克斯坦克孜洛尔达项目
1.合作方式:与KAM油田公司签有战略合作协议,大包80%的作业井,由于自有钻机数量不够,无法在KAM油田公司合同规定时间内完成大包合同,因此将部分工作量拿出与民营钻井队伍展开合作。
2.合作内容:由民营钻井队提供施工人员和设备,公司负责井队搬迁。3.合作规模:目前民营钻井队伍3支(其中海隆2支,华油1支),预计全年完成进尺2.9万米。
二、资质管理方面的做法
公司始终将资质审核作为开展合作的关键,首先,通过银行提供信息,审核民营企业资产负债情况,优选信贷良好企业合作。第二,通过安监网等途径,审核民营钻井队是否取得有效的五大证件(即:营业执照、地方安全生产许可证、税务登记证、组织机构代码证、开户行许可证),其中地方安全生产许可证、营业执照必须注明可从事油气井钻探施工,坚决不与证件不全或持假证民营企业合作。第三,严格按照油田公司作业要求,审核民营钻井队设备和人员资质,要求必须提供设备、设施购置发票、产权证明以及主要生产设备的相关资料,其中井控设备的检测必须是中石油指定的检测机构,其他关键设备检测必须是由中石油认证的服务方,员工必须取得中石油认可的安全证件。
三、下一步合作思路和改进措施
总体思路是做到民营钻井队与公司自营队伍“安全同标准,管理同水平”,重点是抓好以下五个方面:
(一)强化市场开发。继续站稳抓牢现有市场,同时持续开发长庆油田钻井市场和专业化服务市场,尝试开展管理输出业务,确保代管业务规模稳步拓展。
(二)强化运营管理。严格审核,优选管理好、能力强的队伍,淘汰落后队伍;加强制度建设,进一步规范生产运行管理;完善设备配套、检查验收标准;建立代管项目内部竞争机制,工作量实行内部招标分配。
(三)强化组织保障。加强企地协调,提前安排部署各井队生产,全力做好技术支撑和物资保障,开展劳动竞赛,确保生产工作高效、高质量运行。
(四)强化安全管理。逐步引入HSE体系,统一安全管理标准,推广在自营队伍中使用较好的安全管理方法,严格组织开展安全检查,研究建立监督队伍,指导和督促安全措施的制定和落实,确保安全生产。
随着海上油气开发的不断发展,海洋石油工程技术发展迅速。目前,全世界已有2300多套水下生产设施、204座深水平台运行在全世界各大海域。目前,中国海洋石油总公司正在启动深水钻井、铺管装备等方面的前期研究;我国的FPSO建造速度和建造质量已达到国际先进水平,在深水油气田开发方面已实现了零的突破。在国家863计划的支持下,深水油气田开发公用技术平台正在建设中。
2.海洋石油工程概论课程改革的必要性
我国海洋深水区域具有丰富的油气资源,但我国海洋石油工程自主开发能力和实践经验仅限于200m水深之内,与国外深水海洋石油工程技术的飞速发展尚有很大距离。我校石油工程、机械工程、安全工程、海洋工程等专业均开设有“海洋石油工程概论”课程,对海洋石油开发工程进行系统的介绍,能够全面地讲述海洋石油从勘探到开发的整个过程。但如今海洋石油开发技术日新月异,目前使用的教材缺乏最前沿的技术介绍,这就要求教师的课堂教学要有更前沿的科普知识。在实验教学方面,教学设备比较陈旧,实验学时较少。对于最常用的海洋石油钻采工具,学生也缺乏直观的认识。受限于各种因素,我校对于海洋石油工业所需人才的培养还相对缓慢,因此对海洋石油工程概论课程进行教学体系改革迫在眉睫。
3.海洋石油工程概论课程教学体系改革
3.1以前沿知识介绍为主,优化课堂内容
减少枯燥的理论知识讲解,增加科普性知识介绍,优化课堂教授内容,构建课程新体系。引导学生自主学习,激发学生对海洋石油工业的热情,拓宽知识面,提高学生的综合素质。在教学中渗透海洋石油开发相关技术的发展动态。制作多媒体课件,培养学生独立思考和解决问题的能力,鼓励学生参与技术问题的讨论,培养学生的创新意识。
3.2以工程培养为本,增加实践教学比重
在理论教学的基础上,增加实践教学环节,增加实验课时量,动画演示海洋石油钻采工艺流程,提高学习的兴趣和积极性,在教学中引入科研项目,充分利用现有的科研资源,鼓励学生参加学校大学生创新计划项目,通过实际操作巩固所学的理论知识,培养学生的工程意识。
3.3利用现代化教学手段,开发教学平台
随着现代网络技术的快速发展,充分利用计算机技术、信息技术与网络资源,直观的描述实际海洋环境与海洋石油开发的特点,开发与教学内容相匹配的实验平台,充实教学内容,增强学生对海洋石油工程概论课程的兴趣,加深理解。建立海洋石油装备模型展厅,以模型展示、多媒体演示及展板介绍等方式对多种主要的海洋石油钻采、生产、运输装备进行展示与介绍。目前已有的海洋石油工程实验模型与装备,其中深水防喷器模拟样机由我校机电工程学院老师自主研制开发。海洋石油开发工程技术是当代石油开发工程技术方面的前沿性技术之一,有着广阔的应用前景,并且能带来显著的经济效益。海洋油气开发工程是一门跨学科、跨部门、多领域的技术创新工程,我国海洋石油开发工程领域当务之急就是尽快缩短与国外先进技术之间的差距,使我们的海洋石油开发技术达到或超过国外同类技术水平,也是海洋石油工业与相关工业面临的机遇与挑战。
4.结语
(一)在监理制度上的形成与发展。
工程监理企业作为对工程的造价、质量和工期等程序的监督与控制,其形成与发展历经了三个阶段:试点阶段、稳步发展阶段和全面推行阶段,在三十年来的发展进程中,我国的工程监理制度具有强制性、单一性和监督性的特点,采取企业资质和人员资格的双重准入机制,这些在实践过程中不断发展的监理制度,逐渐形成了规范化的体系,为我国工程监理事业和石油工程建设事业做出了重大的贡献。
(二)工程监理向项目管理转型发展过程中的不确定性因素分析。
在工程监理企业向项目管理型企业转型的发展进程中,必然会产生现有监理状况与项目管理之间的矛盾,这些矛盾主要体现在以下几个方面:
1、工程监理对项目全过程的控制与监督不全面。
目前,我国的工程监理仅仅限定在工程施工阶段,主要对项目的施工过程进行监理和质量控制,对施工之前的设计阶段和竣工期的项目活动,缺乏有效的工程监理。
2、项目活动与监理活动存在意识上的差异。
在项目施工管理活动中,多数项目管理者表现为与监理的不合作态度,在施工过程中不依照监理规范来认真执行,把监理企业当成了项目施工中的外在对立面,主观意识上认为监理企业是派驻现场的监督员,没把监理活动看成是促进项目管理的重要举措之一,这种认识上的偏差使项目活动与监理企业之间存在矛盾。
3、相关法律及法规不完善。
在当前的项目监理过程中,法律法规还不够完善,监理企业的职责与安全责任直接挂钩,导致一些安全事故与监理企业的活动相牵连,使监理行业出现了流失状态,新老接替呈现青黄不接的局面,制约了工程监理对项目的管控作用。
二、监理企业向项目管理型企业转型的必要性分析。
(一)业主多元化的需求促成监理企业向项目管理型企业转型。
伴随经济脚步的加快,工程项目管理规范的法人体系也在逐步完善,为了应对激烈的全球化竞争,为了抢夺原材料市场和资源市场,建设工程单位的重心在不断地发生变化,强烈地需要监理企业实施对项目全过程的监控与管理,而不仅仅局限于项目施工过程中的质量管理,要从管理内容上、管理方法上进行变革,这就为监理企业向项目管理型企业的转型创设了需求的前提。
(二)监理企业自身发展的需求。
工程监理企业在多年的监理实践过程中,不但在监理资质上获得了长足的进展,而且在监理人才上也储备了专业性的监理人才,能够满足工程项目管理的全过程的监理任务需要,为向项目管理型企业的转型创设了资质上和队伍上的条件。
(三)高效、优质的项目管理目标的需求。
监理企业在市场竞争条件下,其服务范畴和内容必将得到拓伸,通过对项目全过程的投资、进度与质量三方的控制,使监理的地位得到额外提升,并在项目管理全过程的控制过程中,获得了更多的增值利益。
三、石油工程监理企业向项目管理型企业转型过程中的财务成本控制分析。
石油工程监理企业是应业主的委托,对石油工程项目进行全过程的投资、质量与成本控制,随着监理企业的转型趋势,其必然在项目的三个阶段发挥重要的成本控制作用,更好地为石油工程建设服务。
(一)石油工程项目设计阶段的监理成本控制。
我国的监理控制在设计阶段的参与度还不够,但是,应该借鉴国外的先进经验,将监理企业参与到项目的设计阶段,通过对项目工艺设计和和技术方案的重大决策的参与,可以从工程造价的角度,对项目进行造价节约和控制,防止施工过程中由于设计变更,而产生的财务成本费用的增加,从权衡的角度上来看,监理企业参与项目设计方案的制定与技术工艺的选取,是非常科学而必须的一种趋势。
(二)石油工程项目施工阶段的监理成本控制。
1、在工程项目的招投标阶段:
监理企业首先要审查施工单位的施工资质和人员资质,严格施行双重准入把关机制,为施工过程中的工程经济质量负责。其次,监理企业要严格执行“先算后干”的施工原则,用市场竞争机制的招投标手段,确定工程合同,并明确工程价款,为今后的竣工结算奠定基础,避免扯皮的现象发生,激发不必要的争端。再次,监理企业要进行动态的合同管理,在合法有效的合同管理之下,对财务中的各项成本费用进行明确规定,例如:定额费标准、人工费、材料费和机械使用费等,实行在财务费用成本预算控制之下的合同动态管理。最后,监理企业要对项目的各成本费用进行控制,采用多方供应商竞争的机制,严格控制材料和机械设备价款,想方设法降低财务费用各项成本。
2、在工程施工中的进度款控制:
在进行合理的预算控制指标下,采取阶段目标控制法,取代了以往用实物套定额取费的计算方法,这种阶段性目标的监理控制,可以将一个石油工程建设总项目分解成块,施工过程进行到某一阶段时,监理企业就可对其进行检查并认可,完成某一阶段的目标施工任务后,得到监理企业的签字,即可拨付工程进度款,这种在预算控制指标之内的财务成本控制方式,有效地增强了施工单位的工作积极性,同时也提高了施工质量。
(三)石油工程项目竣工阶段的监理成本控制。
监理企业要在施工过程中及时跟踪,对发生的工程赔偿情况,要及时处理,避免在竣工的时候产生扯皮的现象;同时,要加强质量跟踪,避免在竣工验收时出现工程复查或项目之外的抽检,监理企业在竣工阶段验收时,通过对以上事项进行及时处理与防范,就可以有效地完成竣工验收的监理工作。
四、结束语
在实际施工作业中,工程技术人员发现,传统的“三油两布”的残酸池设计存在很大安全隐患,具体表现为:(1)现有的残酸池采用“三油两布”隔离处理,设计目的是以“三油两布”隔离残酸液与酸池基底接触,防止酸池底部腐化,保持酸池完整性从而杜绝泄露。而在实际操作过程中由于施工人员作业水平的局限性,加上油布本身质量缺陷,往往并没有达到预期的彻底隔绝酸液与残酸池池体的目的,导致残酸渗漏污染当地环境,破坏生态平衡。(2)现有的“三油两布”处理技术中的“三油”所指为聚氨酯(全称为聚氨基甲酸酯)沥青涂料,这种涂料漆膜坚韧,耐摩擦、耐酸、耐碱、耐盐等化学腐蚀;具有良好的耐溶剂性和附着力,极好的抗渗性和耐湿热性。同时此涂料为易燃物,并含有挥发性易燃溶剂,故必须远离火星和明火;聚氨酯沥青还是有毒化工产品,要求施工场所应尽量保持良好通风。为消除使用过程中的爆炸隐患,应保证足够的通风量以维持气体/空气比例不超过最低爆炸极限的10%,通常每千克溶剂需要200m3通风量,(与溶剂种类相关)才能维持最低爆炸极限10%的工作环境。残酸池四面封闭不利于空气流通,容易造成生产安全事故。鉴于以上所述,研究新的残酸池防腐技术是符合技术革新换代的要求,对提高生产效率和保障生产安全具有重大意义。
二、研究内容
1.对残酸原样进行样本检测
在油气田酸压施工过程中,有大量的酸液(盐酸)、胶粘剂注入地层,通过置换仍有大量酸液和胶粘剂存留地层,在采气初期就会随着天然气一起上升到地面,产生了大量的残酸废液。该残酸液pH值通常为3~4,酸性强,粘度大,并含有H2S,直接排放会引起环境污染,这种酸液就是实验所要检测的样本来源。实验预计经过分析对砂浆腐蚀性有影响的阴阳离子含量,为腐蚀性原理分析及新型耐酸材料研制做准备。残酸pH值较低,通常在2.5~4.1之间,同时还含多种矿物质和酸化时配入的化学处理剂。由于地下岩层接纳酸量未知,酸液成分不同,不同成分对残酸池腐蚀影响程度不同,因此要对残酸液进行分析测试。分别取3组试样进行化学全分析试样,分析残酸中阳离子、阴离子及有机物含量,并根据各离子含量鉴别残酸性质,确定残酸pH值范围。残酸中除含大量的酸压添加剂(有机物和表面活性剂)外,还含有大量固体悬浮物,外观呈粘稠均相黄绿色浑浊液体,残酸中大量胶体单质硫与酸压残液表面活性剂、聚合物形成极为稳定的分散体系。考虑到该废液的复杂性,采用焚烧处理可以比较彻底解决环境污染的问题。样本检测结果显示,Cl-所占成分在99%以上,故所用酸为盐酸,后续实验根据样本分析结果配制与原样成分相同的酸液进行实验,验证所用材料是否符合现场实际要求耐酸标准。
2.传统方案可行性验证
根据残酸液全分析结果,以及现有材料和施工工艺,对残酸池进行腐蚀性试验研究。原有残酸池与残酸液主要接触面由砂浆及“三油两布”耐腐材料组成,因此将分别对其进行腐蚀性试验研究。试验分别选取现使用的砂浆以及“三油两布”材料加工成试验试块,并分别浸泡在残酸pH值范围内的不同酸液中。根据试验中各材料的腐蚀程度,研究残酸对各材料的腐蚀机理。试验采用砂浆试块2组、现有“三油两布”材料试块2组,不同pH值酸液2组,共计8组实验。(1)采用原有砂浆配比,试样铸模一次成形,养护24h脱模,然后在养护室(20℃,湿度90%)养护7d后,取出自然风干。试验前将试样放在105℃烘箱24h,分别测定每块试件的原始重量,然后进行分组,分别浸泡在2种pH不同的酸溶液中各3~7d,容器为10L的磨口试剂瓶(密闭条件,可防止空气中CO2的进入),每隔3d取出一组试样测试重量,每天测试H+和Ca2+浓度。为了加速腐蚀速度,每隔1d调整一次盐酸溶液浓度。为了便于分析比较,同时选用蒸馏水溶液(pH=7)浸泡试样做对比试验。(2)采用原有“三油两布”材料加工成试验试块,分别测定每块试件的原始重量,然后进行分组,分别浸泡在2种pH不同的酸溶液中各3~7d,容器为2L的磨口试剂瓶(密闭条件,可防止空气中CO2的进入),每隔1d取出一组试样测试重量,每天测试H+和Ca2+浓度。为了加速腐蚀速度,每隔1d调整一次盐酸溶液浓度。为了便于分析比较,同时选用蒸馏水溶液(pH=7)浸泡试样做对比试验。从左向右依次为:“三油两布”加工试块、原有配比砂浆试块、原有配比蒸馏水浸泡砂浆试块。结果表明不经过任何处理的试块的耐酸碱腐蚀性极差,浸泡后出现结构型破坏,无法维持残酸池原有的功能性;而传统“三油两布”工艺,液态酸液极易渗入“两布”以内,侵蚀砂浆岩体,由内及外扩大腐蚀面积或向深层进行腐蚀,不易及时排查,故研制新型材料首先考虑水泥砂浆中加入防腐防渗添加材料,期望达到或基本达到防渗防酸标准。
3.新型方案设计与可行性验证
防腐砂浆配合物要考虑生产实践、符合实际。首先应把材料经济性作为前提,在提高耐酸砂浆性能同时,砂浆总造价需要控制。市面上使用的防腐砂浆多是由环氧树脂改性胶乳和国内氯丁橡胶乳液及聚丙烯酸酯,合成橡胶,各种乳化剂,改性胶乳等所组成的高聚物胶乳。这种产品虽然技术成熟,性能完好,但是成本偏高,不适合石油工业钻前工程中残酸池的实际应用。普通水泥砂浆的防酸效果差,主要存在以下几方面:①侵蚀性介质以液相形式与水泥石接触并具有一定的浓度和数量;②水泥石中存在有引起腐蚀的组分—氢氧化钠和水化铝酸钙;③水泥石本身结构不密实,有一些可供侵蚀性介质渗入的毛细孔道。根据钻前残酸池要求,符合要求的材料应该具备以下性能:①抗酸能力强;②具有良好的耐用性;③施工性能好,具有施工时间短,满足对砖缝饱满、平直的要求。实验成功选取两种用以提升砂浆耐酸性能的添加材料:(1)浸泡实验设计成分分析所得,Cl-所占成分在99%以上,鉴于现场所用酸为盐酸,进行试块浸泡时所用酸选取浓盐酸,根据分析所得成分含量配置与原酸液成分基本一致的试验专用溶液并在浸泡试块后加入浓盐酸,至少浸泡3d以上(3~7d)取出,对比试验前后试块重量变化以及表面受腐蚀程度,验证所用材料是否符合现场实际要求耐酸标准。选取达到试验预期要求试块进行防渗实验,对已浸泡酸液的试块进行自然风干处理(以期不影响试块抗压强度以及内部结构),对试块进行二次浸泡1d,取出后进行破坏,探明试块内部是否渗水。综合现场取样残酸与对水泥砂浆腐蚀性影响离子调查结果,配制酸液,主要成分由KCl、NaCl、CaCl2、MgCl2、与高浓度盐酸溶液组成,成分比例完全按照残酸成分分析结果得出,溶液pH值范围为2~4。制酸作业完成后将不同批次制作的试块分别浸泡,放置于通风壁橱内静置3~7d。选择强度为42.5硅酸盐水泥作为胶凝材料、级配合格的普通河沙(细度模数2.75)为细骨料、1.8~2.0硅酸钾作为添加材料配制耐酸砂浆。制取试样时先按预定配合比例加入干燥河沙和水泥,提前称取预定计量的硅酸钾溶液,待河沙和水泥搅拌均匀后加入硅酸钾和水制取水泥砂浆试块。待试块成模后取出立方体试块,保养7d后称取重量,然后放入配制好的与现场残酸组分相同的酸液进行浸泡。浸泡至少3d(3~7d)后取出待自然风干后再次称取重量,观察试块表面完整程度并计入档案。由上表的试验结果我们可以得知,随着河沙量的增加,试块的强度在不断的变低,配合比1∶7强度已经不符合砂浆最低强度的要求,配合比1∶3由于水泥使用量过大成本太贵,不予考虑。因此,水泥跟河沙的配合比确定选取为1∶4、1∶5两个比例同时使用以便横向对比。试验处理采取完全设计,在水泥:河沙不同配比的基础上,加入硅酸钾为不定因素,把硅酸钾比例设为6个水平,(B)=0.3、0.5、0.7、0.9、1.1、1.3。其中水泥(A),河沙(C)=4.0、5.0。共计12组样本处理。材料共制备不同配比共计10×2共20组试块进行浸泡实验,试验结果表明,所制试块材料损耗比在1.2%~3.7%之间,试块完整程度在90%~98%之间。数据表明,水泥砂浆试块所采用的硅酸钾添加材料使试块耐腐蚀性能得到了显著提高,浸泡以后的试块表面完整,并未出现与未添加硅酸钾的试块相同的严重侵蚀现象,改善后的水泥砂浆试块符合新的残酸池设计使用要求,可以选择部分配比试块进行抗渗性能实验与抗压实验。抗压实验共选取了经浸泡实验达到设计标准的5×2共10组试块进行实验,实验结果表明,试块基本符合新的残酸池设计使用要求,其中添加材料硅酸钾配比在0.5~0.9所制试块抗压强度更优,水泥砂浆配合比为1∶4的试块抗压强度在3.7MPa~5.2MPa,浸泡后强度达到2.5MPa~4.6MPa;配合比为1∶5的试块抗压强度在4.2MPa~5.2MPa,浸泡后强度达到2.0MPa~4.4MPa;所有试块在浸泡后的抗压强度出现了明显减小,根据设计使用方法,新型水泥砂浆只运用于残酸池池面加厚保护池体,所以抗压强度也能满足工程实际需要。
4.生产现场实际应用
为了检验室内试验成果,本次研究将进行室外试验对设计材料现场施工可行性进行论证。室外实验严格模拟生产现场实际情况进行,有利于及时发现因室内实验条件限制所造成的缺陷,并改进现场施工工艺。本次实验模拟现场施工条件,建造两个同等大小的残酸池,残酸池尺寸:0.7m×0.7m×1.5m。根据室内实验所得,以不同比例配制耐酸砂浆,1号池使用砂浆成分比例:1∶0.5∶4(水泥、硅酸钾、中细砂。下同),2号池使用砂浆成分比例:1∶0.5∶5,均匀拌制,待所拌制的砂浆不能析出水分时方可使用。在晴朗天气条件下,24h内砂浆可以完全自然风干,检查池体内部是否有砂浆不均、脱落等情况,如没有完整涂刷,应及时补刷砂浆,3d后经完整防酸处理过后的残酸池即可投入生产使用。室外实验所采用酸液取自生产现场,酸液倒入残酸池后静置7d以上,7d以后加入石灰中和,经1d中和完成,取出池中经中和过后的残酸,清洗残酸池,经检验,残酸池池体完好,涂料没有出现开裂、破损、鼓胀等不利情况,残酸池功能依然完好。
三.结束语
石油工程实训基地建设项目的完成,为学院石油天然气工程类专业的发展提供了契机。有利于进一步拓展办学思路,整合社会资源,加强技术研讨和交流;也有利于搭建良好的校企合作平台,建立院校之间和校企之间等各方面合作的稳定机制,从而进一步提升石油天然气工程类专业的办学水平,为我国石油天然气工业的发展做出更大的贡献。
二、石油工程实训基地建设在提高人才培养质量工作中的成效
1.转变了高职人才培养模式
学院充分利用中央财政专项资金和配套资金,使石油工程实训基地达到了实训设备种类齐全、技术水平先进的目标。由于学生在校期间就能掌握与生产一线一致的专业技能,很好地满足了学生实训教学的要求。实训基地为学生提供了实践性、职业性、开放性的实践教学环境,教育教学培养模式也随着教学条件的改善发生了质的转变。把部分课堂讲授的理论知识搬到基地讲授。结合实物,结合生产过程,教师边讲边示范,学生边学边练,讲练一体,工学结合,收到了较好的教学效果。同时把过去验证性、演示性的实验,改为实训课程。把实训课程内容和学生职业资格培训有机融合,让学生掌握实用的专业知识,学生综合职业能力不断提高。从2011年开始,在油气开采技术专业实施了“工学交替、分段递升”人才培养模式改革。2012年,《高职院校“工学交替、分段递升”人才培养模式改革研究》课题在天津市高职教育研究会立项,结合石油类专业在华北油田山西煤层气的学习性实习情况,按照该课题运作模式进行实践。代表该模式实施成果之一的课题研究,已于2014年12月结题并通过验收。
2.加强了“双师”型师资队伍建设
石油工程实训基地建设工作开展以来,先后选派26人次教师下厂锻炼或参加专业培训,共24人次取得国家承认的技能等级证书和职业资格考评员证书。石油工程教研室还从企业聘请了15名具有丰富生产经验的高级技术工人和工程技术人员担任兼职教师。专业教师团队中,所有教师都具备了“双师”教师资格。2014年,石油工程教研室新引进了2名油气田开发专业的硕士研究生来学院工作,增强了专业师资力量。
3.深化了实践教学改革
利用石油工程实训基地平台,对“采油工程”、“钻井工程”等多门课程实施教学改革。通过引入任务驱动、项目导向、案例分析等教学方法,学生的职业能力和实践技能大幅提升,教学改革效果良好。教师充分利用实训基地的仪器设备,开展教学科研和技术攻关,先后完成在上级有关部门立项的多项科研课题。如,《“采油工程”工学结合课程改革研究》、《基于采集输技术系统的采气工程课程开发研究》等多项课题,并通过验收。其中,部分项目还在华北油田公司和学院获奖。近几年,专业教师参与和主编了《油水井生产与管理》、《钻井液的配制及处理》等教材34部,发表了《钻井过程中的数学模型和计算机模拟》、《发挥行业特色与专业优势,建设石油高职学习型教研室》等65篇学术论文,建成1门天津市精品课,建成3门院级精品课。其中,“采油工程”成为2013年天津市精品资源共享课。
4.推动了职业技能竞赛及职业技能鉴定工作
天津市提出,“普通教育有高考,职业教育有大赛”,职业技能竞赛在天津市职业教育工作中占有非常重要的地位。借助实训基地,学院连续举办了三届“海蓝科技石油杯”职业技能大赛,共计参赛856人次。依托实训基地,通过修改完善石油工程技术专业人才培养方案,较好地满足了中国石油、中国石化、中国海油和地方石油企业发展的需要。将“双证书”培养纳入人才培养方案并确定为必修学分,要求学生必须参加职业资格培训与鉴定,取得职业资格证书比例达到100%。近3年,共计2000余人次在石油工程实训基地通过训练考核,并获得职业资格证书。目前,石油工程实训基地成为钻井工、采油工、井下作业工、采气工等多个工种的职业资格培训及鉴定考点。
5.促进了校企合作
石油工程实训基地建成后,面向社会和企业进行技术服务和社会化培训。近三年,完成了渤海钻探工程公司364名钻井操作工岗前培训任务,完成了中国石油大学(北京)305名学生的实训任务,为华北油田参加中国石油集输工技能大赛的选手进行培训,取得了三金两银的历史最好成绩。与中国石油大学合作,完成了国家“863”计划项目“压力管理钻井技术研究”PWD工具井下试验等一批科研成果。通过开展社会培训和对兄弟学校开放共享,基地的辐射作用得到进一步发挥,提高了实训基地的社会影响。
三、石油工程实训基地建设项目执行过程中的经验
1.项目建设前进行认真细致的论证
石油工程实训基地项目建设前,学院聘请校内外专家进行了充分的论证。结合基地现有条件,未来几年石油行业人才需求调查及预测,以及基地建设的必要性等,项目组一致认为,石油工程类专业人才需求旺盛,发展前景广阔,该项目建设非常必要。项目建设依据天津市、华北油田公司及学院“十二五”发展规划,制定了完善的实训基地建设方案。石油工程实训基地的建设瞄准专业领域一流水平,以加快培养适应我国石油工业发展需要的高技能人才为目标,充分借鉴职教与培训的先进理念和方法,增强职业教育辐射、集聚和服务社会的功能,努力打造融在校学生教学实训,石油企业在职人员培训及职业技能资格鉴定,以及石油职业技能大赛于一体的,学历教育与职业资格证书相融通的,校企合作和产学研相结合的门类齐全、设备先进、共享型和开放性的实训基地。
2.项目建设中实施规范化的管理
为确保实训基地高效运行,学院专门成立了由教学主管院长任组长,实训部、教务处、教学系和教研室人员等为成员的实训基地建设和管理组织机构。同时,细化分工,明确责任。教务处负责总体教学组织安排与协调,实训部负责实训基地的管理及规章制度的制定,教学系具体负责组织教学、培训、实践技能鉴定、设备维护、师资队伍建设、教材建设和对外合作等工作。严格遵照学院《财务管理办法》、《专项资金管理办法》等相关规定,确保经费的有效使用。依据《合同管理和招投标管理办法》、《物资采购管理办法》、《设备管理程序》和《贵重设备管理办法》等管理办法,进行设备购置、管理、维护保养及维修工作。严格遵守国家有关部门颁布的相关法规及条例,以及学院《安全管理办法》、《特种设备安全管理办法》等,进行实训环境管理,制定设备操作管理规程,完善劳动保护措施,确保基地建设符合国家、行业的相关标准并按期完成。2013年5月,由设备管理、资产管理、合同管理、纪委和使用单位等各部门的负责人组成的项目验收组,对整个项目进行验收。未发现质量问题,基本符合标书和使用要求。在实训设备运行中,建立健全了实训基地仪器设备台账,编制了仪器设备安全操作规程和使用手册,开发了实训项目,编写了实训指导书等。通过制定和完善各项规章制度,加强仪器设备技术文件建设,实施目标管理,责任落实到人,保障了实训基地的高效运行。
3.实训基地的建设注重参照企业化模式
实训基地的建设坚持以就业为导向,以掌握职业岗位所需的专业技能为培养目标,邀请油田企业领导、行业专家、用人单位的负责人参与基地实训计划的制订或修订工作。通过职业分析,设计学生的知识、能力和素质结构,科学制订人才培养方案,努力使实训基地建设和改革符合石油行业发展的需要。成立了专业教学指导委员会。在指导委员会的指导下,从实训基地设备的整体布局,到设备间距方位;从设备质量的精度要求,到标语制度的完善,都与石油企业文化相融合。实现了专业与产业、职业岗位的对接,教学过程与生产过程的对接,以及学历证书与职业资格证书的对接。从而使学生经过实训基地的培训,完成了与企业的零距离对接,有效地保证了专业培养的人才适应企业的要求。
4.注重发挥石油工程实训基地的辐射作用
基地不但要满足本专业实践教学任务,而且还要为学院其他相关专业、兄弟院校和石油企业提供实习实训、员工培训、科学研究和技术服务等工作,明确各共享单位(主要包括学院、油田企业、其他石油高职学院)之间的责、权、利关系。石油工程实训基地已初步成为职业院校、科研院所和油田企业共享的资源中心,职业技能培训和职业资格认证中心。
四、对高职院校实训基地建设与管理的建议
1.创造亮点
目前,学院有数控技术实训基地、汽车检测与维修实训基地、石油工程技术实训基地、焊接技术及自动化实训基地获得了中央财政实训基地专项建设资金资助。天津石油职业技术学院目前正在进行天津市高等职业教育示范校的项目建设。作为一所示范性院校,必须要有吸引人眼球的内容。实训基地就是示范性院校的闪光点,是可示范的内容。这是符合高职办学规律和时代潮流的,是可以学习和借鉴并具有推广价值的。
2.打造特色
石油工程实训基地不但要培养高素质石油人才,推动石油科技发展,而且还肩负着传播和引领石油文化,弘扬石油精神的光荣使命。把以“大庆精神”、“铁人精神”为主要内涵的石油精神作为校园文化建设和大学生思想政治教育的重要内容,构建独具特色的校园文化,让石油精神在学校发扬光大,并成为激励广大师生奋勇前进的强大动力。
3.创造经验
石油工程实训基地作为示范校建设的一个亮点,在形成特色的过程中,瞄准示范校建设的目标,抓住发展机遇,把握时代脉搏,尊重客观规律,坚持规模、质量、结构、效益协调发展,加大实训基地人力、财力投入,不断推进改革,在实践教学创新、学生实训管理、培训服务、产学合作,以及人事和用工制度改革、收入和分配制度改革、后勤服务体系等若干方面形成了改革驱动成果和可学习推广的经验。
4.铸造品牌
实训基地的建设不可能一蹴而就。石油工程实训基地的建设始于2004年,经历了10年的建设与发展,具有一定的历史积淀,在较长的发展进程中,通过总结经验,探索规律,形成特色,已成为一个品牌。先后被中国石油和化学工业协会命名为“石油和化工行业职业教育与培训全国示范性实训基地”,被教育部和天津市人民政府命名为“滨海新区紧缺人才培养基地”,天津市人力资源和社会保障局授予学院“天津市高技能人才培养基地”。实训基地的建设无论是大到企业实训基地、校级实训基地,或者小到系级实训基地、专业课程实训项目,均努力成为专业实践教学体系的品牌。
5.扩大影响
石油工程是一个复杂的系统工程,它涉及多方面的专业知识,包括油藏、采油、地质及钻井等。面对石油工程这一综合学科,改善教学理念便显得极为重要。笔者认为,培养石油工程专业人才实践能力存在多方面的重要作用:一方面,能够培养学生实际工作能力,使学生在自身专业中能真正实现学有所成、学有所用。另一方面,能够使院校石油工程专业更具发展空间,塑造院校良好的专业品牌,为生源的扩大奠定良机。另外,还能够使今后石油工程专业教学体系的完善有据可依,取长补短,使院校石油工程专业更具专业特色,为企业乃至社会培养人才起到推波助澜的作用。
二、培养石油工程专业人才实践能力的有效策略探究
1.改善教学模式。
在学科做出调整的基础上,对于石油工程专业的学生而言,需具备多方面的专业知识,主要包括:采油、钻井、开发、地质及计算机等方面。某院校石油工程专业为培养学生实践能力构建了一些较为系统的课程体系。基于课程体系中,主要体现出来的是三大方面的内容,即为“练、习、研”。其中,“练”体现在理论教学当中,主要的内容为作业、设计、实验及上机操作等。“习”主要是基于野外与生产现场,主要的内容包括观察观摩、工具的使用及动手操作等。“研”主要体现在学生对于某一个专业领域的研究,训练的是学生的综合分析及实际应用所学到的知识的能力。
2.充分实施实践教学,同时对学生专业知识结构进行优化。
一方面,需要明确培养学生“技术综合应用能力”的目标。例如:将某中小规模油田作为案例,让学生从地质特征、钻井设计一直到油藏方案的调整等一系列环节,进而有效利用课程所学到的知识,在综合分析的基础上,提供较为系统的生产设计方案,这样便能够有效培养学生对所学知识的实际应用能力。另一方面,做好学生的毕业实习工作。积极推行综合课程设计,科学实施实践教学。需要充分注意的是,综合课程设计的内容不可和已经进行的课程设计重叠,也不可代替之后的毕业实习。对于综合课程设计,主要使用的是专题训练与综合分析两者相互融合的方法,同时毕业实习指导老师充分指导者的角色,为学生在综合课程设计完成过程当中起到辅助作用。另外,以综合课程设计的实施为途径,让教师与学生之间进行有效沟通,为完成毕业实习奠定良机。
3.对实践教学条件进行完善,使实践教学体系更具统一性。
在对实践教学条件进行完善的基础上,使实践教学得以成功实施。首先,对于高校而言,在石油工程试验中心中,可采取半开放性的实验管理体制,学生可对实验进行预约;同时为了使有软件实习得到有效保证,可配置先进的计算机工作站以及微机机房,并且对于开发地质及工程所涉及的软件也需要进行有效安装。其次,在综合课程设计方面,需采集大量科研资料进行分析,选择合理有效的实例工区,使学生在综合课程设计上能够发挥优势。最后,选择优质的实习单位,使石油工程专业学生的实习需求得到充分满足。通过现场实习,让学生学习到更多的新知识,使学生的知识视野得到全面拓展;同时,让学生认识到不仅需要学好理论知识,还需要具备高水平的实践应用能力,最终使石油工程专业实践教学充分体现出实效性与科学性,为培养全能型的石油工程专业人才奠定坚实的基础。
三、结语
石油工程本身种类繁多,各个区域、专业和类型也不同,所以我国按照目前分层次的进行石油工程控制造价分析执行的不彻底,在分析过程中,理论没有完全与实际相结合,导致这样对比分析得出的结论有很大的偏差。有一部分企业生搬硬套统计理论、数学公式和模型的分析方法,但结果往往会得出与实际情况背道而驰的分析结论,致使浪费了人力、物力、财力,造价控制也没有达到预期的效果。
二、石油工程的造价控制的有效对策
1.认识石油工程造价控制的重要性
首先,要建立科学的决策体系,石油建设管理单位自身要先意识到项目论证及投资决策的科学性的重要程度;其次,在优化建设方案、设计方案以及建设程序的各个阶段,采用现代经济分析方法,用投资估算方式合理选择的设计方案,并且进行初步设计概算造价,然后用概算造价控制技术设计和预算造价;最后,以求合理使用人力、物力和财力,为石油工程取得良好的投资效益,石油工程造价计算方法和模式和钻井工程工程量清单计价模式要标准化、规范化,具体包括:
(1)严格遵守2008年,我国就已经开始实施的《建设工程工程量清单计价规范(》GB50500-2008)中的相关规定;
(2)各单项工程计价方法和模式以及工程概念性投资、工程预算投资的计算方法的合理性;
(3)工程项目中工程量清单的编制情况以及工程量变化制造清单计价方式的确定;
(4)全过程的造价体系和工程预估价款管理方式的确定;
(5)结合石油工程和企业以及国家实际情况和特点,设计合适的、完整的工程量清单计价模板;
(6)详细了解石油工程造价控制研究的介绍和说明,把工程造价的发生控制在合理的范围和核定的造价限额内;
(7)具体分析项目的经济性杜绝盲目而不切实际地削减投资的行为,充分考虑项目实施的可行性。在造价控制模式完成之后,要全面把握建设项目决策阶段的可行性的研究与评估,在这之前,要做好项目决策的科学化和合理的投资估算指标的预估。科学的决策体系和决策责任制是决策科学化的核心环节,因此建立科学的决策体系,明确各个部门的决策责任制、编制全方面高质量的估算指标,可以合理确定投资估算,为研究与评估打下良好基础,接着,对拟建项目计算期(建设期和生产运营期)内的投入产出进行分类核算,对于项目面对的诸多经济因素进行全面的调查、分析、研究、论证,对比、选择出最优方案。最后需要专家进行经济合理性的评价,这一环节是项目可行性研究和评估的核心内容,它的目的是在经济条件允许条件下,使石油工程的投资项目在造价最少的情况下获得最佳经济效益。
2.综合运用比较分析法和因素分析法
前者是将每项工程中的直接费用,,如:人工费、材料费、机械台班费各自所占的比重同预估的各种基本指标相比较,根据对比,得出反映的各种现象,根据现象,找出差异和联系,指引下一步的分析方式。后者是在石油工程项目的投资额和预估投资额的差异原因的分析中进行综合统计分析。先要对工程项目进行分类,同类别的工程之间必然会存在一定的共性,可以有效的推动其它类工程规范化的发展,也就是说一类工程的标准化建设,可以推动其它类工程朝着更加规范化的发展前进,根据石油工程需要而消耗的人力资源、设备资源费用等级作为标准额度进行分层次编制,我们还需要多个标准进行分析,比如:基础标准、费用标准、预算标准、概算标准等等,依据这些标准对石油工程项目进行分类,合理控制工程造价,同时在落实实际情况下,合理压缩人工费、设备材料费、管理费以及相关价格费用等,根据项目涉及的对象不同确定不同的目标和定额,这样可以大幅度的降低工程造价的同时提升石油工程的管理质量,对市场实时的数据进行监控,企业内部工程项目造价指标也要综合考虑在石油工程造价分析的因素之内,当今市场的需求瞬息万变,我们要时时依据市场要求对石油工程项目的技术指标进行合理的计价并进行施工和组织工作的开展。
三、结束语