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(yè)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(yè)教育經歷了從專科、到本科、研究生的快速發(fā)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(yè)實驗室建設現(xiàn)狀,對比研究了國內一些主要石油高校石油工程專業(yè)實驗室的建設情況,構建了適合重慶科技學院現(xiàn)代石油工程專業(yè)實驗室建設總體規(guī)劃,主要包括6個綜合實驗平臺、15個專業(yè)實驗室、以及7個專業(yè)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(yè)及多個學科,同時將教學與科研相結合,師資培養(yǎng)與實驗建設相結合,確?，F(xiàn)代石油工程實驗室建設的可持續(xù)性,以促進重慶科技學院石油工程專業(yè)實驗室建設發(fā)展,提高重慶科技學院石油工程專業(yè)實驗教學質量和科研水平。

石油工程;實驗室;建設規(guī)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?？?、到本科、再跨越到研究生教育的快速發(fā)展,石油工程專業(yè)也隨之超前發(fā)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(fā)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(xiàn)有設備和對應稱號還有很大一段差距,需要合理的規(guī)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(yè)實驗室建設情況,對比當前重慶科技學院石油工程專業(yè)實驗室建設現(xiàn)狀,構建重慶科技學院石油工程專業(yè)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(yè)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?？?、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(yè)實驗室現(xiàn)狀

重慶科技學院石油工程專業(yè)從?？频霓k學條件、匆忙經歷了短暫的本科發(fā)展階段、已經闊步邁進碩士教育階段。受?？频挠绊?石油工程專業(yè)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?？票究片F(xiàn)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(fā)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(xiàn)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(yè)實驗室現(xiàn)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(fā)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(fā)利用、多相分離技術與裝備、復雜油氣藏勘探開發(fā))、2個國家安全生產監(jiān)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(lián)合會重點實驗室;直屬研究院科研創(chuàng)新平臺4個(非常規(guī)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(zhàn)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(lián)合研究機構9個,與國內企業(yè)、研究院所建立聯(lián)合研究機構26所[2]。

中國石油大學(北京)石油工程專業(yè)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(yè),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(yōu)勢使得資源過于集中,出現(xiàn)實驗室重復建設的現(xiàn)象,建設成本相當高,充分體現(xiàn)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(yōu)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(yè)時間較短的高校,進行全面的石油工程專業(yè)實驗室建設根本不現(xiàn)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(yè)研究的重要基地,現(xiàn)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(yè)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(fā)工程高校重點實驗室、山東省非常規(guī)油氣資源開發(fā)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(yè)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(yè)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(fā)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(fā)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(xiàn)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(xiàn)象。

2.3 西南石油大學

西南石油大學現(xiàn)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(fā)工程國家重點實驗室),國家工程實驗室(協(xié)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(fā)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(yè)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(guī)模,只能一直跟著后面跑,不利于學校石油工程專業(yè)的發(fā)展。

2.4 長江大學

長江大學石油工程專業(yè)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(fā)實驗教學中心)[5]。主要研究方向有:油田開發(fā)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(guī)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(guī)劃重慶科技學院石油工程專業(yè)實驗室建設,節(jié)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(lián)建國家工程實驗室(低滲透油氣田勘探開發(fā)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(fā)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(huán)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(fā)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(yè)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(lián)系緊密或相關的實驗室。

3 重慶科技學院石油工程專業(yè)實驗室建設規(guī)劃

石油工程專業(yè)實驗室建設規(guī)劃的制定,必須從大局出發(fā),從長遠發(fā)展出發(fā),放眼未來,把當前必須建設發(fā)展的,今后必須建設發(fā)展的,未來有可能要建設發(fā)展的,統(tǒng)一規(guī)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(fā)展的,未來有可能要建設發(fā)展的實驗開發(fā)空間預留充足,從而保證今后有較大的發(fā)展空間,搭建石油工程專業(yè)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(yè)實驗室建設規(guī)劃,如圖1所示。

圖1 現(xiàn)代石油工程實驗室建設規(guī)劃圖

現(xiàn)代石油工程實驗室建設規(guī)劃必須著重于未來可持續(xù)發(fā)展,搭建實驗平臺、構建總體框架,現(xiàn)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(fā)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(fā)、油藏工程、儲運工程、以及新成立的海洋工程等骨干專業(yè)融合在一起,有利于學科交叉實驗平臺的建設與發(fā)展。

現(xiàn)代石油工程實驗室建設規(guī)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(yè)實驗室的建設與發(fā)展,現(xiàn)代石油工程實驗室建設規(guī)劃的6大實驗平臺必須結合國家、企業(yè)和學校及學院的發(fā)展和資金支持的力度,分批分模塊逐步完善各個專業(yè)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(xù)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(yè)實驗室建設,同時各實驗室之間相互支持協(xié)調,并根據資金情況和學科需求情況,分批逐步完善,持續(xù)發(fā)展。

現(xiàn)代石油工程實驗室建設離不開現(xiàn)代專業(yè)化師資隊伍的建設與培養(yǎng),搭建石油工程專業(yè)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(yè)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(xù)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(yè)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(yè)化的師資隊伍反過來支撐各專業(yè)實驗室的建設、不斷完善與改進各個專業(yè)實驗室,從而促進各專業(yè)實驗室的可持續(xù)性發(fā)展。重慶科技學院石油與天然氣工程學院現(xiàn)代石油工程實驗室建設規(guī)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(xù)行發(fā)展的角度出發(fā),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(yǎng)與實驗建設相結合,科學可行地進行現(xiàn)代石油工程實驗室建設規(guī)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(yè)實驗室建設情況,明確了石油工程專業(yè)實驗室建設內容。

2)構建了重慶科技學院石油工程專業(yè)實驗室建設總體規(guī)劃,為重慶科技學院石油工程專業(yè)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(chuàng)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(xiàn)主要從事油氣井工程與石油裝備方面的教學與研究工作。