重庆科技学院石油工程专业实验室建设研究

侯学军,高龙柱,侯佳丹

(重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆 401331)

重庆科技学院石油工程专业实验室建设研究

侯学军,高龙柱,侯佳丹

(重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆 401331)

重庆科技学院石油工程专业教育经历了从专科、到本科、研究生的快速发展,致使其配套实验室建设滞后,影响实验教学质量。分析了重庆科技学院石油工程专业实验室建设现状,对比研究了国内一些主要石油高校石油工程专业实验室的建设情况,构建了适合重庆科技学院现代石油工程专业实验室建设总体规划,主要包括6个综合实验平台、15个专业实验室、以及7个专业研究所,并涉及了钻井、固井、完井、采油、油藏、储运、海工、井控、装备、腐蚀、管柱力学、岩石力学、流体力学等多个专业及多个学科,同时将教学与科研相结合,师资培养与实验建设相结合,确保现代石油工程实验室建设的可持续性,以促进重庆科技学院石油工程专业实验室建设发展,提高重庆科技学院石油工程专业实验教学质量和科研水平。

石油工程;实验室;建设规划;实验平台;教学与科研

重庆科技学院从大专合并后,经历了从专科、到本科、再跨越到研究生教育的快速发展,石油工程专业也随之超前发展,致使其配套实验室建设滞后,影响实验教学质量。近年,在全体教师的共同努力下,成功申请了复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室和重庆市工程技术中心(石油天然气工程研究中心),但因实验室建设资金不足、配套滞后,实验室现有设备和对应称号还有很大一段差距,需要合理的规划、并长期不断建设完善。下面,笔者通过研究当前国内石油高校石油工程专业实验室建设情况,对比当前重庆科技学院石油工程专业实验室建设现状,构建重庆科技学院石油工程专业实验室建设总体方案,避免实验室建设的滞后性、盲目性、重复性和低实用性,促进该专业实验室建设,提高其实验教学质量和科研水平,使其不仅适用于专科、本科、研究生、卓越工程师的正常实验教学,也适用于教师、科研人员的实验研究。

1 重庆科技学院石油工程专业实验室现状

重庆科技学院石油工程专业从专科的办学条件、匆忙经历了短暂的本科发展阶段、已经阔步迈进硕士教育阶段。受专科的影响,石油工程专业试验设备较好的就只有一个校内实训基地,而且主要侧重油田工程师培训和专科本科现场认识实习,在实验教学与科研方面还远远不足,近年,在全体教师的共同努力下,虽然成功申请了1个“复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室”、1个“重庆市工程技术中心(石油天然气工程研究中心)”[1],1个国家级教学示范中心,并建立了多个科研平台,由于实验室建设年限较短、资金不足、配套滞后,实验室现有设备和对应称号还有很大一段差距,和以上所列石油高校相比,更需要大量资金投入和长期不断建设完善,避免实验室建设的滞后性、盲目性、重复性和低实用性。

2 国内其他高校石油工程专业实验室现状

2.1 中国石油大学(北京)

中国石油大学(北京)以科研为主,教学为辅,其石油工程实验室建设全面,国家级实验平台共7个:2个国家重点实验室(重质油国家重点实验室、油气资源与探测国家重点实验室),4个国家工程实验室分室(海洋石油勘探国家工程实验室分室、低渗透油气田勘探开发国家工程实验室分室、油气钻井技术国家工程实验室分室、油气管道输送安全国家工程实验室分室),1个国家能源重点实验室分室(国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室分室);相关省部级实验教学与研究平台34个:1个石油工程教育部重点实验室、3个教育部工程研究中心(气体能源开发利用、多相分离技术与装备、复杂油气藏勘探开发)、2个国家安全生产监督管理总局重点实验室(油气安全工程技术研究中心、油气生产过程安全事故预防与控制基础研究实验室)、7个北京市重点实验室(地球探测与信息技术北京市重点实验室、城市油气输配技术北京市重点实验室、油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室、油气污染防治北京市重点实验室、温室气体封存与石油开采利用北京市重点实验室、石油数据挖掘重点北京市实验室、生物燃气高值利用北京市重点实验室),2个中国石油天然气集团公司重点实验室,1个中国石油化工集团公司重点实验室,15个中国石油天然气集团公司重点研究室,1个中国石油和化工联合会重点实验室;直属研究院科研创新平台4个(非常规天然气研究院、新能源研究院、提高采收率研究院、中国能源战略研究院);校级科研实验平台18个,校级研究中心20个,同时该校与国外知名高校建立联合研究机构9个,与国内企业、研究院所建立联合研究机构26所[2]。

中国石油大学(北京)石油工程专业实验室从国家级到校级,从石油工程的主体研究到其辅助研究,从高校、科研院所到企业,从中石油、中石化到中海油,从国内到国外,都建立了比较全面的石油工程实验平台或研究中心,地域的优势使得资源过于集中,出现实验室重复建设的现象,建设成本相当高,充分体现了科研为主、教学为辅的办学定位。相对于资金缺乏、又没有地域和人才优势,以教学为主、科研为辅的其他石油类高校,尤其是开办石油工程专业时间较短的高校,进行全面的石油工程专业实验室建设根本不现实,也是不可取的。

2.2 中国石油大学(华东)

中国石油大学(华东)是石油、石化行业研究的重要基地,现有重质油国家重点实验室、油气加工新技术教育部工程研究中心、石油石化新型装备与技术教育部工程研究中心等46个国家及省部重点实验室和研究机构。其中石油工程专业在国家和地方的大力支持下,分别建立了油气井钻井国家工程重点实验室、石油工程教育部重点实验室、钻井工程重点实验室、海洋工程重点实验室、山东省油气井工程高校重点实验室、山东省油气田开发工程高校重点实验室、山东省非常规油气资源开发高校重点实验室、山东省海洋油气工程高校重点实验室、全国石油和石化行业油气井工程超临界流体重点实验室等一大批重点实验室[3]。

中国石油大学(华东)石油工程专业实验室设备齐全,实力雄厚,各实验室可设置不同研究方向,如石油工程教育部重点实验室设置5个研究方向(复杂油气井工程力学与过程控制,石油工程多相流与高压水射流,油气藏渗流理论与开发技术,提高采收率理论与技术,油气管道输送与储存储备技术),根据研究方向的相互关系,实验室由4个实验室子平台构成(油气井工程实验平台、油气田开发工程实验台、提高石油采收率实验平台和油气储运工程实验平台),包含了钻井、采油、油藏、海洋等当前石油工程主体学科实验内容,体现了教学与科研并举的实验室建设理念,但建设成本较高,也有一定的重复建设的现象。

2.3 西南石油大学

西南石油大学现有各级科研基地平台共计64个,包括国家重点实验室1个(油气藏地质及开发工程国家重点实验室),国家工程实验室(协作)2个,国际合作实验室1个,省部级重点实验室、工程技术(研究)中心21个,其中石油工程省部级重点实验室(研究室、所、中心等)15个[4]。

西南石油大学也是经过多年发展的老牌石油高校之一,实验室建设相对较好,但该校离重庆科技学院比较近,且重庆科技学院大部分老师毕业于该校,如果全盘照搬该校实验室建设模式,容易形成近亲繁殖,且因资金问题无法突破该校的实验室规模,只能一直跟着后面跑,不利于学校石油工程专业的发展。

2.4 长江大学

长江大学石油工程专业具有4个省部级重点实验室(油气资源与勘探技术教育部重点实验室、中石油采油气重点实验室长江大学研究室、油气钻采工程湖北省重点实验室、中石油钻井工程重点实验室长江大学研究室),1个省级实验教学示范中心(油气勘探开发实验教学中心)[5]。主要研究方向有:油田开发理论与应用、油气田开采理论与工艺技术、岩石力学工程与应用、油气井钻井完井技术、油田化学理论与工程应用。规模合适,资金相对于前几所学校少,同时有一定的适合于钻井管柱力学研究的实验设备,可借鉴长江大学实验室建设情况,规划重庆科技学院石油工程专业实验室建设,节省资金。

2.5 西安石油大学

西安石油大学石油学院拥有1个联建国家工程实验室(低渗透油气田勘探开发国家工程实验室),1个教育部工程研究中心(西部低渗-特低渗透油田开发与治理教育部工程研究中心),3个省部级重点实验室(陕西省油气田特种增产技术重点实验室、CNPC油层改造重点实验室-高能气体压裂理论与工艺研究室、陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室),3个省部级工程及研究中心(CNPC石油钻井信息应用技术中心、CNPC高能气体压裂工程技术中心、陕西省油气钻采与污染控制工程技术研究中心),1个陕西省实验教学示范中心(石油与天然气工程实验中心),5个研究所(油气藏工程研究所、油气井工程研究所、采油气工程研究所、油气储运工程研究所、海洋油气工程研究所)2个研究中心(智能井研究中心、页岩气开发技术研究中心)[6]。

2.6 东北石油大学

东北石油大学石油工程专业有2个省部级重点实验室(提高油气采收率重点实验室、石油与天然气工程实验室);1个CNPC共建重点实验室(油气藏改造试井与评价重点研究室)[7];但没有与油气井管柱力学与控制实验室联系紧密或相关的实验室。

3 重庆科技学院石油工程专业实验室建设规划

石油工程专业实验室建设规划的制定,必须从大局出发,从长远发展出发,放眼未来,把当前必须建设发展的,今后必须建设发展的,未来有可能要建设发展的,统一规划进来,最少在考虑实验室总体框架的时候,要把今后必须建设发展的,未来有可能要建设发展的实验开发空间预留充足,从而保证今后有较大的发展空间,搭建石油工程专业实验室大构思、大平台。基于这些原则,笔者构思了重庆科技学院石油工程专业实验室建设规划,如图1所示。

图1 现代石油工程实验室建设规划图

现代石油工程实验室建设规划必须着重于未来可持续发展,搭建实验平台、构建总体框架,现代石油工程实验室建设平台主要包括油气井工程实验平台、油气田开发工程实验平台、提高石油采收率实验平台、油气储运工程实验平台、海洋工程实验平台、石油工程多媒体展示实验平台6个部分,这6个部分包含了重庆科技学院石油与天然气工程学院的钻井、固井、完井、采油、油藏等主要学科方向,将油气井工程、油气田开发、油藏工程、储运工程、以及新成立的海洋工程等骨干专业融合在一起,有利于学科交叉实验平台的建设与发展。

现代石油工程实验室建设规划关键在实验平台的建设,而实验平台的建设离不开各专业实验室的建设与发展,现代石油工程实验室建设规划的6大实验平台必须结合国家、企业和学校及学院的发展和资金支持的力度,分批分模块逐步完善各个专业实验室,包含油气井管柱力学实验室、油气井流体力学实验室、岩石力学实验室、连续油管技术与应用实验室、油田化学实验室、酸化压裂实验室、固井完井实验室、油藏模拟实验室、管道储运实验室、管道腐蚀与防腐实验室、海洋工程实验室、钻井事故模拟实训中心、钻采装备实习中心、井控模拟实训中心、石油文化展示中心等15个部分,这15个子实验室包含了油藏、钻井、固井、完井、采油、储运、海工、井控、装备、腐蚀、管柱力学、岩石力学、流体力学等多个石油工程主要研究方向、以及与石油工程紧密相关的专业实验室建设,同时各实验室之间相互支持协调,并根据资金情况和学科需求情况,分批逐步完善,持续发展。

现代石油工程实验室建设离不开现代专业化师资队伍的建设与培养,搭建石油工程专业实验室大构思、大平台的同时必须把教学与科研相结合,组建专业化师资队伍,成立多个研究院或研究所,主要包含石油装备研究所、页岩气研究所、管道腐蚀与防腐研究所、复杂油气井工程研究所、连续油管应用技术研究所、控压钻井研究所、实验室建设与教学管理综合评价研究所等,为高质量、专业化的师资队伍提供培训、锻炼和施展才能的平台,同时高质量、专业化的师资队伍反过来支撑各专业实验室的建设、不断完善与改进各个专业实验室,从而促进各专业实验室的可持续性发展。重庆科技学院石油与天然气工程学院现代石油工程实验室建设规划必须在充分分析国内同类石油高校及研究院所的基础上,结合自己的特色,从大局和可持续行发展的角度出发,将钻井、采油、油藏、储运、石工等多学科融合在一起,教学与科研相结合,师资培养与实验建设相结合,科学可行地进行现代石油工程实验室建设规划。

4 结论

1)初步分析了中国主要石油高校的石油工程专业实验室建设情况,明确了石油工程专业实验室建设内容。

2)构建了重庆科技学院石油工程专业实验室建设总体规划,为重庆科技学院石油工程专业实验室建设提供了参考。

[1]重庆科技学院.重庆科技学院石油与天然气工程学院概况[OL].http://syxy.cqust.cn/xygk/xygk.htm,2014-08-01.

[2]中国石油大学(北京).科学研究创新平台[OL].http://www.cup.edu.cn/kjc/base/lab/index.htm,2012-04-05.

[3]中国石油大学(华东).石油工程学院简介[OL].http://pe.upc.edu.cn/dispinfo.asp?ID=359,2012-08-08.

[4]中国西南石油大学.西南石油大学学校概况[OL].http://www.swpi.edu.cn/page/xqzl_xxgk.shtml,2014-09-01.

[5]长江大学.长江大学石油工程学院简介[OL].http://pec.yangtzeu.edu.cn/,2012-10-20.

[6]西安石油大学.西安石油大学石油工程学院简介[OL].http://dept1.xsyu.edu.cn/sygc/xyjj.jsp?type=1&stype=1_1,2012-08-20.

[7]东北石油大学.东北石油大学石油工程学院概况[OL].http://www1.nepu.edu.cn/sygcxy/Class.aspx?id=1,2010-08-04.

[编辑]洪云飞

N4

A

1673-1409 (2014) 28-0106-04

2014-06-17

国家自然科学基金项目(51374266);重庆市科委基础与前沿研究计划项目(cstc2013jcyj A90011);重庆市教委科学技术研究项目KJ131413);重庆科技学院基金项目(CK2013Z07;CK2014B07);重庆科技学院教改项目(201140;YJG2014y004;GJ201407)。

侯学军(1973-),男,博士,副教授,现主要从事油气井工程与石油装备方面的教学与研究工作。