重慶科技學院石油工程專業實驗室建設研究

侯學軍,高龍柱,侯佳丹

(重慶科技學院石油與天然氣工程學院,重慶 401331)

重慶科技學院石油工程專業實驗室建設研究

侯學軍,高龍柱,侯佳丹

(重慶科技學院石油與天然氣工程學院,重慶 401331)

重慶科技學院石油工程專業教育經歷了從專科、到本科、研究生的快速發展,致使其配套實驗室建設滯后,影響實驗教學質量。分析了重慶科技學院石油工程專業實驗室建設現狀,對比研究了國內一些主要石油高校石油工程專業實驗室的建設情況,構建了適合重慶科技學院現代石油工程專業實驗室建設總體規劃,主要包括6個綜合實驗平臺、15個專業實驗室、以及7個專業研究所,并涉及了鉆井、固井、完井、采油、油藏、儲運、海工、井控、裝備、腐蝕、管柱力學、巖石力學、流體力學等多個專業及多個學科,同時將教學與科研相結合,師資培養與實驗建設相結合,確保現代石油工程實驗室建設的可持續性,以促進重慶科技學院石油工程專業實驗室建設發展,提高重慶科技學院石油工程專業實驗教學質量和科研水平。

石油工程;實驗室;建設規劃;實驗平臺;教學與科研

重慶科技學院從大專合并后,經歷了從專科、到本科、再跨越到研究生教育的快速發展,石油工程專業也隨之超前發展,致使其配套實驗室建設滯后,影響實驗教學質量。近年,在全體教師的共同努力下,成功申請了復雜油氣田勘探開發重慶市重點實驗室和重慶市工程技術中心(石油天然氣工程研究中心),但因實驗室建設資金不足、配套滯后,實驗室現有設備和對應稱號還有很大一段差距,需要合理的規劃、并長期不斷建設完善。下面,筆者通過研究當前國內石油高校石油工程專業實驗室建設情況,對比當前重慶科技學院石油工程專業實驗室建設現狀,構建重慶科技學院石油工程專業實驗室建設總體方案,避免實驗室建設的滯后性、盲目性、重復性和低實用性,促進該專業實驗室建設,提高其實驗教學質量和科研水平,使其不僅適用于專科、本科、研究生、卓越工程師的正常實驗教學,也適用于教師、科研人員的實驗研究。

1 重慶科技學院石油工程專業實驗室現狀

重慶科技學院石油工程專業從專科的辦學條件、匆忙經歷了短暫的本科發展階段、已經闊步邁進碩士教育階段。受專科的影響,石油工程專業試驗設備較好的就只有一個校內實訓基地,而且主要側重油田工程師培訓和專科本科現場認識實習,在實驗教學與科研方面還遠遠不足,近年,在全體教師的共同努力下,雖然成功申請了1個“復雜油氣田勘探開發重慶市重點實驗室”、1個“重慶市工程技術中心(石油天然氣工程研究中心)”[1],1個國家級教學示范中心,并建立了多個科研平臺,由于實驗室建設年限較短、資金不足、配套滯后,實驗室現有設備和對應稱號還有很大一段差距,和以上所列石油高校相比,更需要大量資金投入和長期不斷建設完善,避免實驗室建設的滯后性、盲目性、重復性和低實用性。

2 國內其他高校石油工程專業實驗室現狀

2.1 中國石油大學(北京)

中國石油大學(北京)以科研為主,教學為輔,其石油工程實驗室建設全面,國家級實驗平臺共7個:2個國家重點實驗室(重質油國家重點實驗室、油氣資源與探測國家重點實驗室),4個國家工程實驗室分室(海洋石油勘探國家工程實驗室分室、低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室分室、油氣鉆井技術國家工程實驗室分室、油氣管道輸送安全國家工程實驗室分室),1個國家能源重點實驗室分室(國家能源煤與煤層氣共采技術重點實驗室分室);相關省部級實驗教學與研究平臺34個:1個石油工程教育部重點實驗室、3個教育部工程研究中心(氣體能源開發利用、多相分離技術與裝備、復雜油氣藏勘探開發)、2個國家安全生產監督管理總局重點實驗室(油氣安全工程技術研究中心、油氣生產過程安全事故預防與控制基礎研究實驗室)、7個北京市重點實驗室(地球探測與信息技術北京市重點實驗室、城市油氣輸配技術北京市重點實驗室、油氣裝備材料失效與腐蝕防護北京市重點實驗室、油氣污染防治北京市重點實驗室、溫室氣體封存與石油開采利用北京市重點實驗室、石油數據挖掘重點北京市實驗室、生物燃氣高值利用北京市重點實驗室),2個中國石油天然氣集團公司重點實驗室,1個中國石油化工集團公司重點實驗室,15個中國石油天然氣集團公司重點研究室,1個中國石油和化工聯合會重點實驗室;直屬研究院科研創新平臺4個(非常規天然氣研究院、新能源研究院、提高采收率研究院、中國能源戰略研究院);校級科研實驗平臺18個,校級研究中心20個,同時該校與國外知名高校建立聯合研究機構9個,與國內企業、研究院所建立聯合研究機構26所[2]。

中國石油大學(北京)石油工程專業實驗室從國家級到校級,從石油工程的主體研究到其輔助研究,從高校、科研院所到企業,從中石油、中石化到中海油,從國內到國外,都建立了比較全面的石油工程實驗平臺或研究中心,地域的優勢使得資源過于集中,出現實驗室重復建設的現象,建設成本相當高,充分體現了科研為主、教學為輔的辦學定位。相對于資金缺乏、又沒有地域和人才優勢,以教學為主、科研為輔的其他石油類高校,尤其是開辦石油工程專業時間較短的高校,進行全面的石油工程專業實驗室建設根本不現實,也是不可取的。

2.2 中國石油大學(華東)

中國石油大學(華東)是石油、石化行業研究的重要基地,現有重質油國家重點實驗室、油氣加工新技術教育部工程研究中心、石油石化新型裝備與技術教育部工程研究中心等46個國家及省部重點實驗室和研究機構。其中石油工程專業在國家和地方的大力支持下,分別建立了油氣井鉆井國家工程重點實驗室、石油工程教育部重點實驗室、鉆井工程重點實驗室、海洋工程重點實驗室、山東省油氣井工程高校重點實驗室、山東省油氣田開發工程高校重點實驗室、山東省非常規油氣資源開發高校重點實驗室、山東省海洋油氣工程高校重點實驗室、全國石油和石化行業油氣井工程超臨界流體重點實驗室等一大批重點實驗室[3]。

中國石油大學(華東)石油工程專業實驗室設備齊全,實力雄厚,各實驗室可設置不同研究方向,如石油工程教育部重點實驗室設置5個研究方向(復雜油氣井工程力學與過程控制,石油工程多相流與高壓水射流,油氣藏滲流理論與開發技術,提高采收率理論與技術,油氣管道輸送與儲存儲備技術),根據研究方向的相互關系,實驗室由4個實驗室子平臺構成(油氣井工程實驗平臺、油氣田開發工程實驗臺、提高石油采收率實驗平臺和油氣儲運工程實驗平臺),包含了鉆井、采油、油藏、海洋等當前石油工程主體學科實驗內容,體現了教學與科研并舉的實驗室建設理念,但建設成本較高,也有一定的重復建設的現象。

2.3 西南石油大學

西南石油大學現有各級科研基地平臺共計64個,包括國家重點實驗室1個(油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室),國家工程實驗室(協作)2個,國際合作實驗室1個,省部級重點實驗室、工程技術(研究)中心21個,其中石油工程省部級重點實驗室(研究室、所、中心等)15個[4]。

西南石油大學也是經過多年發展的老牌石油高校之一,實驗室建設相對較好,但該校離重慶科技學院比較近,且重慶科技學院大部分老師畢業于該校,如果全盤照搬該校實驗室建設模式,容易形成近親繁殖,且因資金問題無法突破該校的實驗室規模,只能一直跟著后面跑,不利于學校石油工程專業的發展。

2.4 長江大學

長江大學石油工程專業具有4個省部級重點實驗室(油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室、中石油采油氣重點實驗室長江大學研究室、油氣鉆采工程湖北省重點實驗室、中石油鉆井工程重點實驗室長江大學研究室),1個省級實驗教學示范中心(油氣勘探開發實驗教學中心)[5]。主要研究方向有:油田開發理論與應用、油氣田開采理論與工藝技術、巖石力學工程與應用、油氣井鉆井完井技術、油田化學理論與工程應用。規模合適,資金相對于前幾所學校少,同時有一定的適合于鉆井管柱力學研究的實驗設備,可借鑒長江大學實驗室建設情況,規劃重慶科技學院石油工程專業實驗室建設,節省資金。

2.5 西安石油大學

西安石油大學石油學院擁有1個聯建國家工程實驗室(低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室),1個教育部工程研究中心(西部低滲-特低滲透油田開發與治理教育部工程研究中心),3個省部級重點實驗室(陜西省油氣田特種增產技術重點實驗室、CNPC油層改造重點實驗室-高能氣體壓裂理論與工藝研究室、陜西省油氣田環境污染控制與儲層保護重點實驗室),3個省部級工程及研究中心(CNPC石油鉆井信息應用技術中心、CNPC高能氣體壓裂工程技術中心、陜西省油氣鉆采與污染控制工程技術研究中心),1個陜西省實驗教學示范中心(石油與天然氣工程實驗中心),5個研究所(油氣藏工程研究所、油氣井工程研究所、采油氣工程研究所、油氣儲運工程研究所、海洋油氣工程研究所)2個研究中心(智能井研究中心、頁巖氣開發技術研究中心)[6]。

2.6 東北石油大學

東北石油大學石油工程專業有2個省部級重點實驗室(提高油氣采收率重點實驗室、石油與天然氣工程實驗室);1個CNPC共建重點實驗室(油氣藏改造試井與評價重點研究室)[7];但沒有與油氣井管柱力學與控制實驗室聯系緊密或相關的實驗室。

3 重慶科技學院石油工程專業實驗室建設規劃

石油工程專業實驗室建設規劃的制定,必須從大局出發,從長遠發展出發,放眼未來,把當前必須建設發展的,今后必須建設發展的,未來有可能要建設發展的,統一規劃進來,最少在考慮實驗室總體框架的時候,要把今后必須建設發展的,未來有可能要建設發展的實驗開發空間預留充足,從而保證今后有較大的發展空間,搭建石油工程專業實驗室大構思、大平臺。基于這些原則,筆者構思了重慶科技學院石油工程專業實驗室建設規劃,如圖1所示。

圖1 現代石油工程實驗室建設規劃圖

現代石油工程實驗室建設規劃必須著重于未來可持續發展,搭建實驗平臺、構建總體框架,現代石油工程實驗室建設平臺主要包括油氣井工程實驗平臺、油氣田開發工程實驗平臺、提高石油采收率實驗平臺、油氣儲運工程實驗平臺、海洋工程實驗平臺、石油工程多媒體展示實驗平臺6個部分,這6個部分包含了重慶科技學院石油與天然氣工程學院的鉆井、固井、完井、采油、油藏等主要學科方向,將油氣井工程、油氣田開發、油藏工程、儲運工程、以及新成立的海洋工程等骨干專業融合在一起,有利于學科交叉實驗平臺的建設與發展。

現代石油工程實驗室建設規劃關鍵在實驗平臺的建設,而實驗平臺的建設離不開各專業實驗室的建設與發展,現代石油工程實驗室建設規劃的6大實驗平臺必須結合國家、企業和學校及學院的發展和資金支持的力度,分批分模塊逐步完善各個專業實驗室,包含油氣井管柱力學實驗室、油氣井流體力學實驗室、巖石力學實驗室、連續油管技術與應用實驗室、油田化學實驗室、酸化壓裂實驗室、固井完井實驗室、油藏模擬實驗室、管道儲運實驗室、管道腐蝕與防腐實驗室、海洋工程實驗室、鉆井事故模擬實訓中心、鉆采裝備實習中心、井控模擬實訓中心、石油文化展示中心等15個部分,這15個子實驗室包含了油藏、鉆井、固井、完井、采油、儲運、海工、井控、裝備、腐蝕、管柱力學、巖石力學、流體力學等多個石油工程主要研究方向、以及與石油工程緊密相關的專業實驗室建設,同時各實驗室之間相互支持協調,并根據資金情況和學科需求情況,分批逐步完善,持續發展。

現代石油工程實驗室建設離不開現代專業化師資隊伍的建設與培養,搭建石油工程專業實驗室大構思、大平臺的同時必須把教學與科研相結合,組建專業化師資隊伍,成立多個研究院或研究所,主要包含石油裝備研究所、頁巖氣研究所、管道腐蝕與防腐研究所、復雜油氣井工程研究所、連續油管應用技術研究所、控壓鉆井研究所、實驗室建設與教學管理綜合評價研究所等,為高質量、專業化的師資隊伍提供培訓、鍛煉和施展才能的平臺,同時高質量、專業化的師資隊伍反過來支撐各專業實驗室的建設、不斷完善與改進各個專業實驗室,從而促進各專業實驗室的可持續性發展。重慶科技學院石油與天然氣工程學院現代石油工程實驗室建設規劃必須在充分分析國內同類石油高校及研究院所的基礎上,結合自己的特色,從大局和可持續行發展的角度出發,將鉆井、采油、油藏、儲運、石工等多學科融合在一起,教學與科研相結合,師資培養與實驗建設相結合,科學可行地進行現代石油工程實驗室建設規劃。

4 結論

1)初步分析了中國主要石油高校的石油工程專業實驗室建設情況,明確了石油工程專業實驗室建設內容。

2)構建了重慶科技學院石油工程專業實驗室建設總體規劃,為重慶科技學院石油工程專業實驗室建設提供了參考。

[1]重慶科技學院.重慶科技學院石油與天然氣工程學院概況[OL].http://syxy.cqust.cn/xygk/xygk.htm,2014-08-01.

[2]中國石油大學(北京).科學研究創新平臺[OL].http://www.cup.edu.cn/kjc/base/lab/index.htm,2012-04-05.

[3]中國石油大學(華東).石油工程學院簡介[OL].http://pe.upc.edu.cn/dispinfo.asp?ID=359,2012-08-08.

[4]中國西南石油大學.西南石油大學學校概況[OL].http://www.swpi.edu.cn/page/xqzl_xxgk.shtml,2014-09-01.

[5]長江大學.長江大學石油工程學院簡介[OL].http://pec.yangtzeu.edu.cn/,2012-10-20.

[6]西安石油大學.西安石油大學石油工程學院簡介[OL].http://dept1.xsyu.edu.cn/sygc/xyjj.jsp?type=1&stype=1_1,2012-08-20.

[7]東北石油大學.東北石油大學石油工程學院概況[OL].http://www1.nepu.edu.cn/sygcxy/Class.aspx?id=1,2010-08-04.

[編輯]洪云飛

N4

A

1673-1409 (2014) 28-0106-04

2014-06-17

國家自然科學基金項目(51374266);重慶市科委基礎與前沿研究計劃項目(cstc2013jcyj A90011);重慶市教委科學技術研究項目KJ131413);重慶科技學院基金項目(CK2013Z07;CK2014B07);重慶科技學院教改項目(201140;YJG2014y004;GJ201407)。

侯學軍(1973-),男,博士,副教授,現主要從事油氣井工程與石油裝備方面的教學與研究工作。