第一篇:材料科学与工程基础学习心得
《材料科学与工程基础》课程研修体会
《材料科学与工程基础》是材料专业首要的专业基础课,是学生全面进入专业领域、从基础课到专业课的过渡课程。它概念多、学科知识面宽、应用基础理论广,既包括基本原理,又涉及工程实践应用,无论是学生学起来,还是教师教起来都相当有难度。通过学习顾宜教授及其教学团队讲授的《材料科学与工程基础》课程,使我更加深入的了解本课程的教课规律,熟悉了本课程的重点难点知识,对《材料科学与工程基础》油了更深入的了解。
要在有限的学时内使学生能够掌握基本内容,讲授内容要有详有略,有舍有取,对基本概念应讲透,基本原理和方法应精讲,做到重点突出,详略得体。在本课程中,根据材料成型及控制工程(铸造专业)的教学计划和《材料科学与工程基础》教学大纲,重点讲授晶体学基础、晶体缺陷、相图、扩散及相变等基本知识,对其它内容,例如凝固、固体材料的结构、材料的表面与界面、金属材料的变形与再结晶、材料的变形、高分子材料的结构、固体材料的电子结构与物理性能、材料概论等知识,采用引导自学或简单介绍的方法,让学生在很短的时间内了解相关知识。部分内容在材料物理专业的其它课程中会做详细讲解。由于学时不断减少,不能面面俱到,要做到重点突出,兼顾各知识点。
《材料科学基础》各部分内容之间是紧密联系的,因此在上课之初一定要把该门课程的各部分内容让学生有一个整体认识,并说明各部分内容之间的相互关联。在教学过程中,从一个教学内容转到下一个教学内容时,一定要做好两部分内容之间的衔接工作,因为它起到贯通内容完整性的重要作用。例如在讲解晶体缺陷时,一定要求学生对晶体结构知识全面掌握,而在讲解扩散与相变时,要求学生对晶体缺陷知识熟练掌握。在授课进度安排上,一定要保证前一部分内容已经熟练掌握,才能安排后续相关内容的学习。
为了解决这个《材料科学与工程基础》课程内容多,概念多,理论性强的问题,除了授课时要突出重点,讲清难点,课外多做习题外,更新教学手段,采取有效的教学方法,促进学生理解与记忆,帮助学生学习,将是重要的途径。以往课程教学手段主要是采用课堂面授方式,利用粉笔加黑板的传统教学模式。这种教学方法不能很好地把理论运用到实际中,生动丰富地讲透理论知识,学生学习的难度较大,教学难以达到应有的效果,教学面也很窄。采用多媒体教学的方式,形象生动的对《材料科学与工程基础》的知识进行学习和讲授,此外给学生讲授一些自己在博士期间参与的项目或者课题,并用本课程的哪些知识进行了解决和做出的成果,提高学生学习本课程的兴趣和提高感染力。
现代教育重视学生能力的培养,即注重培养学生获取知识、运用知识、创新知识的能力。在《材料科学与工程基础》教学中,首先要培养学生获取知识的能力。材料科学发展迅速,要培养学生的自学能力。在教学过程中,我们适当安排部分章节让学生自学。学生通过查找相关参考书籍,总结概括自学部分的知识要点,然后分小组进行分析讨论,提高学生的自学能力和对材料专业课的学习兴趣。其次,要结合生产实际,加深对所学内容的理解。最后要加强实验教学,提高学生的动手能力,努力培养学生的创新能力。在实验安排中,在开设基础实验、演示实验的基础上,多开设计型、综合型实验。
通过本课程的学习使我认识到教学名师是如何讲授《材料科学与工程基础》的,并且学习到了新的教学方法和教学体会。作为年轻教师,通过学习顾教授的课程,加深了对《材料科学与工程基础》的学习和系统的串联,为以后的教学开辟了新的思路和在头脑中树立了一个学习的榜样。
第二篇:基础工程学习心得
基础工程学习心得
这学期我们开设了《基础工程》,任何房屋都有基础,那基础工程的重要程度就不言而喻了。随着课程学习的不断深入,我对基础工程这门课程也逐渐的有了更加深刻的理解。学习了这门课程,也让我有诸多的收获!
《基础工程》课程总共包括七章内容,包括了地基基础设计原则,浅基础,连续基础,桩基础,基坑工程,地基处理,特殊土地基,地基基础抗震。我们主要学习了浅基础,连续基础,桩基础,和地基处理。
浅基础这一章中,我们学习了浅基础按不同标准的分类。按照受力条件可分为刚性基础(也称无筋扩展基础)和钢筋混凝土扩展基础两大类。而浅基础根据构造形式的不同又可以分为刚性扩大基础,单独和联合基础,条形基础,筏板和箱形基础
通过桩基础的学习,我们知道了单桩,单排桩,多排桩不同 的特性,以及各种桩基础的适用条件。桩基础按承台位置可分为高桩承台基础,低桩承台基础。按施工方法可分为沉桩,灌注桩,管桩基础,钻埋空心桩。按桩的设置效应分为挤土桩,部分挤土桩和非挤土桩。按承载性状可以分为摩擦桩,端承桩,主动桩,被动桩,竖直桩与斜桩。按桩身材料的组成成分又可以分为钢桩,钢筋混凝土桩。根据基桩的构造不同,可分为钢筋混凝土钻孔灌注桩,钢筋混凝土预制桩,钢桩。这一章还介绍了各种桩基础具体的施工方法,步骤,注意事项以及水中桩基础施工的特点,方法,注意事项。我们学习了用不同的方法如何检验桩基础质量。
在地基处理的学习过程中,我首先学习了什么是软弱土地基,以及它的危害。处理软弱土地基的方法主要有一下几个类别置换,排水固结,化学加固,振密挤密,加筋。每种类别里面都包含了若干种具体的施工方法。各类地基处理方法,均有各自的特点和作用机理。在不同的土类中产生不同的加固效果,并也存在着局限性。
通过一个学期的基础工程课程的学习,我从一开始的不了解到现在慢慢的认识到基础工程这门学科的重要性,这是老师平时循循善诱和严格要求的结果。学习是一个循序渐进的过程,随着学习的深入,对课程的了解也逐渐的加深,自己对课程的认识也有了根本的改变。更加坚定了自己要学好这门课程的决心和信心,也为自己以后的学习,工作打下坚实的基础。
同时我们也应该认识到基础工程是一门比较年轻的学科,地基土又是自然历史的产物,复杂多变。因此,为使基础工程问题得到切合实际的,合理的和完善的解决,除了要求我们有丰富的理论知识外,还需要有较多的工程实践知识。在学习理论教学的同时应注意理论联系实际,紧密结合工程实践,才能提高对理论的认识,提高处理基础工程问题的能力。
第三篇:粉体科学与工程基础
第一章
2.什么是超微粉体的表面效应和量子尺寸效应?
答:前者指:随着尺寸的减小,表面原子数量占颗粒总原子数量的比例增加,而表面原子因一侧失去最邻近原子的成键力,引起表面原子的扰动,使得表面原子和近表面原子距离较体内原子大,并产生“再构”现象。这种再构会改变表面及近表面区的对称性,并影响所有对结构敏感的性质。同时随着尺寸的减小,颗粒比表面积和表面能增加,使得颗粒表面的活性大大提高,由此产生所谓超细粉体的表面效应。
后者指:当颗粒尺寸减小到某一值时,金属费米能级附近,相邻的电子能级由准连续态变为离散态的现象。
第二章
1.单颗粒的粒径度量主要有哪几种?各自的物理意义是什么?
答: 轴径是指:以颗粒某些特征线段,通过某种平均方式,来表征单颗粒的尺寸大小。
球当量径是指:用与颗粒具有相同特征参量的球体直径来表征单颗粒的尺寸大小。
圆当量径是指:用于颗粒具有相同投影特征参量的圆直径来表征单颗粒的尺寸大小。
定向径是指:在以光镜进行颗粒形貌图像的粒度分析中,对所统计的颗粒尺寸度量,均与某一方向平行,且以某种规定的方式获取每个颗粒的线性尺寸,作为单颗粒的粒径。
2.粉体分布方程的主要形式有哪几种?各自使用的范围是什么? 答:(1).正态分布,某些气溶胶和沉淀法制备的粉体,起个数分布近似符合这种分布。(2).对数正态分布,大多数粉体,尤其是粉碎法制备的粉体较为符合对数正态分布器频度曲线是不对称的,曲线峰值偏向小粒径一侧。
(3).Rosin-Rammler分布,对于粉体产品或粉尘,特别在硅酸盐工业中,如煤粉、水泥粉碎产品较好的符合该分布。
(4).Gates-Gaudin-Schumann分布,对于某些粉碎产品,如颚式破碎机、輥式破碎机和棒磨机等粉碎产品较好的符合该分布。4.颗粒形状影响粉体哪些重要的性质?
答:颗粒形状影响粉体的比表面积、流动性、堆积性、附着性、流体透过阻力、化学反应活性和填充材料的增强、增韧性等。
7.在粉体的比表面积定义中,粉体颗粒的总表面积指的是什么面积?
答:指的是颗粒轮廓表面积与呈开放状态的颗粒内部空隙、裂缝表面积之和。
第三章
1.影响颗粒堆积结构的主要因素有哪些?
答:第一类涉及颗粒本身的集合特性,如颗粒大小、粒度分布及颗粒形状;第二类涉及颗粒间作用力和颗粒堆积条件,如颗粒间接触点作用力形式、堆积空间的形状与大小和外力施加方式与强度等条件。
4.如何理解粗、细二组元混合颗粒堆积理论对致密堆积的指导意义? 答:(1)当组分接近百分之百为粗颗粒时,堆积体的表观体积由粗颗粒决定,细颗粒作为填充进入粗颗粒的空隙中,细颗粒不占有堆积表观体积;
(2)当组分接近百分之百为细颗粒时,细颗粒形成空隙并堆积在粗颗粒周围,堆积体的表观体积为细颗粒的表观体积和粗颗粒的体积之和。
6.粉体致密堆积的经验有哪些?
答:(1)用单一粒径尺寸的颗粒,不能满足致密堆积对颗粒级配的要求;
(2)采用多组分且组分粒径尺寸相差较大的颗粒,可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求;
(3)细颗粒数量应足够填充堆积体的空隙,两组分时,粗、细数量比例约为7:3;三组分时,粗、中、细颗粒数量比例约为7:1:2时,相对而言,可更好的满足致密堆积对粒度与级配的要求。
(4)在可能的条件下,适当增大临界颗粒(粗颗粒)尺寸,可较好地满足致密堆积对粒度与级配的要求。
第四章
1.颗粒间的内聚力有哪些?
答:范德华力Fv 静电吸引力Fe 液体桥联力Flb 固体桥联力Fsb。
2.为什么说分子间作用是短程力,对颗粒间的分子作用力是长程力?
答:对于块状固质,范德华力是短程力,但是,对由于极大量分子集合体构成的体系—颗粒来说,这种分子力随着颗粒间距离的增大其衰减程度明显变缓。这是由于尺寸微小且相对分散的颗粒,分别集合了大量分子,使分子间作用力形成协同作用效果。因此,对颗粒来说,范德华力可在表面最短距离l约100nm范围内起作用,而通常认为,固体紧密接触时表面距离可达l=0.4nm,所以,颗粒间的范德华力是不能忽视的。8.粉体层开放屈服强度的概念是什么?如何获取粉体层开放屈服强度?
答:在一壁面勿摩擦的理想圆柱型筒体内装入粉体,并在粉体层表面施加一密实压应力使粉体具有一定的密实强度。取下筒体,在侧壁勿任何约束力作用的情况下,若已成型的粉体能承受某一最大压应力而不溃塌,则表明粉体具有与最大压应力相等的密实强度。这一强度称为粉体层开放屈服强度。
粉体层开放屈服强度可通过粉体层屈服轨迹和莫尔圆获得。做一与屈服轨迹相切的莫尔圆,该圆与σ轴的交点即为粉体层开放屈服强度。
9.粉体流动函数的概念是什么?与粉体流动性之间关系如何?
答:粉体流动函数FF定义为FF=σ1/fc。在一定密实应力σ1作用下,开放屈服强度fc小的粉体,FF值较大,即流动性好。当fc为0时,FF趋近与无穷大。粉体能完全自由流动。
第五章
2.流体对颗粒的运动阻力由哪两部分组成?阻力系数与颗粒雷诺数之间的关系? 答:由粘性阻力和惯性阻力组成。阻力系数C=f(Rep)
第六章
3.颗粒的晶格比热容随颗粒尺寸变化的机理是什么?
答:德拜比热容理论认为:当温度较高时,晶体比热容基本不随温度变化,当温度低于
433德拜温度时,晶格比热容和德拜温度的比值有以下关系: Cv=12π RT/5ΘD 5.光波在颗粒分散体系中的散射机理是什么? 答:瑞利散射 米氏散射 夫琅禾费散射
7.颗粒的光吸收机理是什么?光吸收现象有何应用意义?
答:机理:由于光传播时的交变电磁场与颗粒的分子相互作用,使颗粒分子中的电子出现受迫振动,而维持电子振动所消耗的能量,变为其他形式的能量而耗散掉。
应用:光照吸收材料用于电镜、核磁共振、波普仪和太阳能利用,还可以防止红外线、防雷达的隐身材料等。其中金的超微颗粒,不仅吸光率高,而且其在可见光至红外线区域内,光的吸收率不随波长而变化,因此可作为红外传感材料。
第七章
2.颗粒表面活性位与颗粒表面几何形状之间的关系是什么?
答:随着颗粒尺寸的减小,完整晶面在颗粒总表面上所占的比例减小,键力不饱和的质点占全部质点的比例增多,从而大大提高了颗粒的表面活性。颗粒表面活性取决于两个因素:其一,比表面积大小,其二,断裂面的集合形状。
6.颗粒在溶剂中对高分子表面活性剂的吸附建有哪几种主要类型?吸附特点是什么? 答:(1)氢键.键合是非离子型高分子表面活性剂在鳄梨表面吸附的主要原因.(2)共价键.高分子表面活性剂与颗粒表面生成配位键.(3)疏水键.高分子表面活性剂的疏水基可与非极性表面发生疏水键合作用而产生吸附.(4)经典作用.荷电表面与高分子表面活性离子,通过静电作用吸附在颗粒表面.9.粉体的聚凝有哪几种类型? 答:聚集;凝结;絮凝;团聚 11.粉体在空气中的分散措施有那些? 答:干燥分散;机械分散;表面改性分散
12.粉体在液体中的颗粒间作用力主要有哪几种?这些力的特性是什么?
答:(1)范德华力,粉体在液体中的颗粒间作用力考虑由于存在着不能忽视的液体分子对颗粒分子的作用,而导致的对颗粒与颗粒之间分子作用力的影响.(2)双电层静电作用力,(3)空间位组作用,当颗粒表面吸附有高分子表面活性剂时,在颗粒与颗粒相互接近过程中,吸附层将产生一种所谓“空间作用”.(4)溶剂化膜作用,当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物,或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用,在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜.14.颗粒在溶液中的双电层静电作用与颗粒表面电位ζ之间的关系是什么?
答:对同质颗粒,恒为排斥力,且当表面电位大于30mV时,双电层静电作用力要大于范德华吸引力,故可作为一种使颗粒分散的措施.对异质颗粒,根据颗粒所负电性,则有可能为吸引力.15.粉体在液体中吸附高分子表面活性剂时有哪两种空间形式,形成空间位阻的条件是什么?
答:吸附高分子表面活性剂层致密时,空间作用为压缩排斥力,吸附高分子表面活性剂层稀松时,空间作用为穿插链接作用.3
16.什么是溶剂化膜作用?与颗粒表面的极性关系是什么?
答:当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物,或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用,在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜.视颗粒表面的极性的差异程度不同.水对极性表面颗粒为排斥力,对非极性表面颗粒为吸引力.17.粉体在液体中的分散调控措施有那些?其作用原理是什么? 答:介质调控;分散剂调控;机械调控
(1)润湿原则.颗粒必须被液体介质润湿。以使颗粒能很好的浸没在液体介质中.(2)表面力原则.颗粒间的总表面力必须是一个较大的正值,以使颗粒间有足够强的相互排斥作用,防止颗粒间相互接触并产生凝聚.第八章
1.粉碎机械力化学效应对粉体性质可能发生的变化分为哪几类? 答:物理变化;结晶态变化;化学变化
2.粉碎平衡的概念是什么?产生粉碎平衡的原因是什么?
答:粉碎过程中,颗粒尺寸的减小过程与微细颗粒的聚结过程的平衡,称为粉碎平衡.产生原因:(1)微细颗粒间的相互作用力有范德华力、静电力、液桥力,以及机械压力致使颗粒聚结.(2)粉碎过程中,随着颗粒尺寸的减小,颗粒的宏观晶体缺陷和裂纹的数量大大减小,使得颗粒尺寸难以进一步减小.(3)根据粉碎机理分析,颗粒碎裂面的扩展所需的能量,几乎全部来自于应力场中贮存的弹性形变能.习题6 某粉状物料的真密度为3000kg/m3,当该粉料以孔隙率0.4的状态堆积时,求其表观密度?
解:由ε=1-ρa/ρp 故ρa=(1-ε)ρp =(1-0.4)*3000 =1800kg/m3习题10 密度为2650kg/m3的石英颗粒在水中自然沉降,当水的粘度为1.005×10-3Pa·S,密度为1000kg/m3时,若要使颗粒在层流区内沉降,其最大Stokes粒径为多少?若该颗粒在空气中沉降,其最大Stokes粒径又为多少?空气密度1.225kg/m3,粘度为18.1×10Pa·S。-6
1.解:当stokes粒径最大时,即Dp最大
则Rep取最大,即Rep=1 ∴Rep=Dpu1 ①
又∵ u=Dp2(p)g18 ②
182 联立①②得,Dp=3
(p)g 当颗粒在水中自然沉降:
182 最大stokes粒径Dp=3
(p)g =1.04*10-4m 当颗粒在空气中自然沉降:
182 Dp=3
(p)g =5.70*10-5m
第四篇:2022木材科学与工程中级学习心得
2022学习心得作业内容:
①通过知识更新的培训,你学到了那些专业知识?
②通过知识更新的培训,你所学到的知识对自己的工作有何帮助?
③通过知识更新的培训,与自己的实际工作结合起来谈谈你今后工作的想法
在知识更新培训学习中,了解了木材干燥的基本概念和方法,掌握了木材干燥有关的基本知识:干燥介质、湿空气、温度和相对湿度的测量、木材中水分的组成及对木材干燥的影响,明白了常规木材干燥设备,其基本工作原理、设备的组成及作用,学习了常规木材干燥工艺,包括木材干燥基准及选择方法、木材干燥过程中的热湿处理、木材干燥基准的使用、常规木材干燥生产的操作过程、木材干燥生产的基本管理、木材干燥成本的计算等,了解了木材干燥质量的指标和木材干燥质量指标的检测方法以及木材干燥缺陷产生的原因。
这次学习,对于促进我今后的工作水平提高非常重要。木材之所以要经过干燥后才能使用,主要是为了防止木材产生开裂和变形;提高木材的力学强度,改善木材的物理性能和加工工艺条件;防止木材发生霉变、腐朽和虫蛀;减轻木材重量,提高运输能力。木材的预热和干燥都需要热能,我们了解到干燥介质在干燥中的重要作用,就可以通过不断研究新的干燥介质,进一步提高干燥效率,节约生产成本。
通过学习,加深了对干燥知识的了解。在保证锯材干燥质量的前提下,以较快的干燥速度和较少的能耗完成整个干燥过程,这是木材干燥技术的发展方向。今后我将在这方面多加关注。
第五篇:石油工程基础学习心得——袁浩
石油工程基础学习心得
应化10902班
袁浩
202206447 经过十五周的系统学习,在胡老师的指导下,从一个对石油工程懵懂无知的学生,逐渐成为一名对石油工程各方面略有了解的“知情人”!下面我将对自己在这十五周的学习感受,学习心得进行总结。
在选课时,当我看到石油工程这几个字时,在想这会是一个什么样的课程。作为应化的学生,与油田挂钩的专业,这是必不可少的必备知识!
在绪论部分老师为我们讲解了目前我国的石油工程的发展情况,分别从钻井和采油两个方面来阐述早期的钻井与采油技术到目前的三采所具备的钻井与采油技术,让我们了解到石油工程的发展历史。此外还联系到我院的与油田合作情况,为我们作了详细阐述,同时作为一名应化的学生,也感到自己肩上的责任。现在石油的开采的难度越发的困难,对与其相关的专业的挑战也越发多。顾名思义,石油工程即为主要为开采具有工业储量的石油,天然气资源提供技术基础。石油工程学本身具有广泛的基础,充分吸收了工程学、地质学、数学、物理学、化学、经济学和地质统计学的基础知识。其主要内容是石油工程领域覆盖了油藏工程、钻井工程和采油工程三个独立又相互衔接的工程领域,也就是覆盖了石油开发生产的全过程,并交叉涉及到油气勘探的一些基本内容。
石油是一个国家的重要能源物资,对于石油的形成,众说纷纭。主要两种不同的学说即有机与无机生成,大部分专家认同有机生成学说。认为:古代生物的遗骸在浅海、海湾、内陆湖泊等地沉积下来,并被新的沉积物迅速埋藏起来,使这些有机物不被氧化而保存下来。随着上部沉积物的不断增厚,温度和压力的升高,有机物便在一定的温度、压力条件和特殊的环境下,经过复杂的物理化学变化,最后转变成石油和天然气。首先接触到的是油藏工程,说到油藏就要谈到油气藏。油气藏:石油工程的直接对象(或目的层)是油气的储集地,即油气藏。它通常被定义为:油气在单一圈闭中的聚体。油气在具体孔隙(裂缝)性和渗透性,并为同一动力学系统的最简单的岩层中聚集就形成了油气藏。条件是:有一定数量的运移着的油气、有遮挡物(不渗透性岩层)的作用,阻止了它们继续运移,而在具有孔隙性(裂缝性)地层(又叫储集层)聚集起来。油藏主要是液态碳氢化合物,气藏主要是气态碳氢化合物。一个油田可以是一个油、气藏,也可以是包括多个油、气藏。结合作业现场对于身处地层的原油需要了解其处于地层中的原油的物性,地层油处于高温高压状态下,并溶解有大量的天然气,其物性与地面原油有很大的差别,如粘度、密度和压缩系数等。在油藏开采过程中,随压力、温度的降低以及油中溶解气的不断释出,地层油的性质也在不断变化,渗油计算及开采工艺设计等都是必不可少的。相继了解到地层原油的溶解气油比、地层原油的体积系数B、地层原油的压缩系数、地层原油的粘度等概念,它们都与地层的环境(温度、压力等)有关。此外还需了解天然气的一些高压物性,即天然气的状态方程和压缩因子、天然气的体积系数和压缩系数、天然气的粘度等。在采油过程中,除了油与气之外,还含有大量的水,则必须了解在高压地层中水的性质。地层水包括油层水(底水、边水、层间水)和外来水,另外还有油藏中含油(气)部位的束缚水。底水、边水都是驱油能量,层间水和外来水对油井生产会带来不利的影响。因而我们了解这些水的性质,可以分析油井出水、原油性质变化的原因。地层水中主要为CaCl2和NaHCO3。其含量来表示地层水的矿化度。地层水虽然与地层原油一样处于高温高压下,但由于其中主要是含有大量的无机盐,所溶解的天然气量相对很少,因此,溶解气对地层水高压物性的影响很小,即:地层水的高压物性对于压力、温度、溶解气等具有一定的稳定性。
在学完地层中油气水的高压物性之后,还需知道油藏岩石的一些物理性质。这对钻井有重要的意义。相继懂得了油藏岩石的孔隙度和流体的饱和度、油藏岩石的压缩系数、油藏岩石的渗透率、油藏岩石的润湿性和油水的微观分布等概。接下来便接触到我最熟悉的一点,钻井油气钻井方法及工艺我们这个专业的主要方向就是研究钻也方面的。早在油田化学这门课程中就了解了许多与钻井有关的知识。石油钻井方法的发展历程:古老的人工挖掘(前三世纪到十一世纪)——人力冲击——顿钻钻井——旋转钻井法——井下的动力钻井法——连续管钻井法。而连续管钻井在国内的应用并不广泛,我目前在和老师一起做这个方面的项目,研究连续管钻井钻井液的配方。连续油管钻井技术具有许多独特的优点:能够不关井作业,实现真正欠平衡钻井;提高钻井自动化程度,降低人力需求和作业成本;连续油管可内置电缆,改善信号的随钻传输,实现完全的随钻测井,有 利于实现闭环钻井。但连续油管钻井技术也存在一些局限性,主要表现在:施加钻压困难,钻水平井时水平延伸能力有限;所钻井眼直径较小,井眼清洗困难; 连续油管疲劳寿命较低等。连续管钻井的应用前景非常大,针对它的一些缺点也是对钻井液提出的要求。选择钻井液时必须注意以下几个方面:保证远距离水平钻井的高润滑性能;具有好的井眼稳定性,对地层的损坏小;保持较低的固相含量以保证高的机械钻速和降低摩阻;利用小的泥浆量能最快地去除细小钻屑;通过滤失控制防止由于高固相含量而导致的卡钻;保持低的磨擦压力保证最大的流速和最小的CT疲劳。除了不同的钻井方法,还有不同的井,按目的不同划分为:探井和开发井。按井眼轨迹来分就有:重直井、定向井、水平井、分支井、丛式井等。探井包括:地质浅井、地层探井、预测井、详探井、资料井等。开发井包括:浅油气井、油气井、注入井、检查井等。一口油井的建成要经过许多个工艺过程,主要分为三个阶段:即钻前准备、钻进和完井,而每个阶段又包括了许多具体的工艺过程。钻前准备包括:修公路、平井场及打水泥基础、钻井设备的搬运和安装、井口准备、备足钻井所需的各种工具、器材,如钻杆、钻铤、钻头以及泥浆泵必要的配件、洗井液处理剂等以及生活的必需物资。钻进包括:破岩、洗井、接单根、起下钻、更换钻头、开钻等。在整个钻井的过程中钻井液起着举足轻重的作用,故钻井也有了石油工程“血液”之称。钻井液具有携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头、钻具、传递水动力等作用。国内钻井液的研究水平达到了国际领先水平,钻井液的类型也是非常庞大。可分为:分散钻井液、钙处理钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、聚合物钻井液、钾基聚合物钻井液、油基钻井液、合成基钻井液、气体型钻井流体、保护油气层的钻井液等等。与钻井液相配的处理剂又是数不胜数,简单的分类可分为:无机处理剂、有机处理剂、表面活性剂;按其作用可分为:碱度剂和PH控制制、杀菌剂、除钙剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、乳化剂、降失水剂、絮凝剂、起泡剂、堵漏材料、润滑剂、页岩稳定剂、表面活性剂、稀释剂和分散剂、增粘剂、加重剂等等。
在一口井钻探完成之后,需要固井完井试油,之后便是采油的工作。常用的采油方式有:自喷和人工举升方式。自喷采油:如果能量足够大,开井后,原油能自动喷出地面,这种完全依靠天然能量将油采出地面的方法,称为自喷采油。人工举升方式采油:如果地层本身的能量较小,必须人为地补充能量,才能把油采出地面的,如气举、深井泵抽汲办法等,这种借助人工或叫借助机械的采油方式,称着人工举升采油或叫机械采油。气举采油基本原理:是利用人工举升方法,把压缩气体注入油管底部,与地层液混合,靠气体在液体中膨胀,降低液体密度和油管中液柱重量,使油管内的流动压力梯度下降,从而降低井底流动压力,建立起将液体举升到地面的生产压差,这样一种方法叫,是最接近自喷采油的一种人工举升方法,气举所使用气体可以是天然气或氮气、空气,氮气成本较高,空气危险性大,所以常用天然气。优点:灵活性好,它的井口、井下设备比较简单,管理调节比较方便,特别适合于海上采油,深井、斜井,含砂和因不能下深井泵采油的油井;作业费用低;适应性广,大角度斜井,狗腿角大的井,出砂结蜡,结垢井。
最后是一个最现实的问题,关系到经济效益的问题——提高采收率!原油采收分为一采二采三采四采。所谓一采即为利用地层的天然能量将原油驱出,二采即为采用人工注水,注气进行采油的方法。目前国内主要在采用三采,它是以化学的、物理的热力的或联合的作用为基础,来提高采收率的方法。四采即为微生物采油法,国内处于现场试验应用阶段。提高驱油的采收率的措施主要从两方面着手进行,一是提高驱油效率,二是提高波及效率。提高驱油效率是指由天然的或人工注入的驱替剂(液)波及范围内所驱替出的原油体积与波及范围的总含油体积的比值。它反映了驱替液的洗油能力。提高波及效率是指天然的或人工注入的驱替剂接触的部分油藏体积Vs与整个油藏含油体积(V)的比值。用E表示,在某种意义上:体积波及系数是平面波及系数与纵向波及系数的乘积。目前提高油藏采收率的方法主要有:化学驱油法、混相驱油法、热力采油法和微生物采油法等。化学驱油法是指利用注入油藏的化学剂改善原油——化学剂溶液——岩石之间的物化特性,如降低界面张力、改善流度比等,而提高原油采收率的驱油法。化学驱包括:聚合物驱油法、碱水驱油法、微乳液驱。混相驱油法系指向油藏注入一种能与原油在地层条件下,完全或部分混相的流体驱替原油的开发方法。实际上为了消除驱动介质(水或气)与地层油的界面,而在驱油过程中于两者之间建立互溶混带,来提高采收率的方法,称为混相驱油。其包括:烃类混相驱、非烃类混相驱。热力采油法是向油藏注入热流体,或使油层就地发生燃烧形成移动热流,靠热能降低原油粘度,以增加原油流动能力的采油方法。热力采油法有火烧油层和注热流体法两种方法。微生物采油法是指注入合适的菌种及营养物,使菌株在油层中繁殖,代谢石油,产生气体或活性物,可以降低油水界面张力,以提高石油采收率的方法。
在学完石油工程基础这一课程之后,对整个工程有了大致的了解,对于钻井采油的一些方法及其原理也有了更深的认识,同时对自己的专业也有了更清晰的认识。感谢老师胡老师在这学期的辛勤付出,在这堂课上的所学对我们今后的工作也会有很大的帮助!