《原油处理与管输用剂》课程教学大纲

《原油处理与管输用剂》教学大纲一、课程基本信息课程名称原油处理与管输用剂CrudeOilTreatmentandPipelineTransportationAgent课程编码PLC223321020开课院部储运与建筑工程学院课程团队原油处理与管输用剂课程团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业油气储运工程授课语言中文先修课程物理化学、输油管道设计与管理、油气集输、原油流变性及测量课程简介（限选）“原油处理与管输用剂”是为油气储运工程专业本科生开设的一门专业选修课程，主要向该专业的学生介绍与油气储运工程有关的原油处理与管输用剂的基本原理、类型、评价方法及应用范围。该门课程具有显著的学科交叉特性，主要内容包括：胶体与界面化学基本原理、化学添加剂在油田开发领域应用现状、含蜡原油降凝剂的发展与应用现状、稠油乳化降粘输送技术、原油乳状液的破乳技术与化学破乳剂、管输紊流减阻剂的发展与应用现状、油田污水处理剂的发展与应用现状、原油物性分析与化学用剂评价方法介绍等。课程的授课目标是使学生了解在油田地面处理与管道输送中存在的工程问题及其物理化学解决方法，掌握各种化学用剂的基本原理、种类、评价指标及应用范围，学会利用网络资源查找相关化学用剂的文献资料，进而提高学生对各种化学用剂的理论认知，培养学生分析、解决实际工程问题的能力。Thecoursenamed“Chemicalagentsforcrudeoiltreatmentandpipelinetransportation”isanoptionalcoursesetupforthecollegestudentsmajoringinOil-GasStorage&TransportationEngineering.Thecoursemainlyintroducesthebasictheories,type,evaluationmethod,andapplicationrangeofthechemicalagentsforcrudeoiltreatmentandpipelinetransportationtothecollegestudents.Thiscoursehasoutstandingmulti-disciplinaryproperty,andthemaincontentsofthecourseinclude:basictheoryofcolloidandinterfacechemistry,applicationstatusofchemicalagentsinoilfieldexploitation,developmentandapplicationstatusofpourpointdepressantsforwaxycrudeoil,transportationtechniquesofheavyoilbyoil-in-wateremulsion,demulsificationtechniquesandchemicaldemulsifiersforcrudeoil-wateremulsion,developmentandapplicationstatusofturbulentdragreducerforpipelinetransportation,developmentandapplicationstatusofoilfieldproducedwatertreatmentagents,introductionsofthemethodsforanalyzingthecrudeoilbasicphysicalparametersandevaluatingthechemicalagentsperformance.Theteachingobjectiveofthecourseistomakethecollegestudentsunderstandtheexistingengineeringproblemsinoilfieldsurfacetreatmentandpipelinetransportationandthecorrespondingsolutionsfortheproblems,graspthebasictheories,type,evaluationmethod,andapplicationrangeofdifferentchemicalagents,thusenhancingthetheoreticalrecognitionofthecollegestudentsonthechemicalagentsandcultivatingthestudents’abilitiestoanalyzeandsolvethefieldengineeringproblems.负责人、大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：在掌握油气储运工程基础知识和专业知识的基础上，能够将胶体与界面化学、专业基础和化学添加剂知识有机结合，用于解决复杂油气储运工程问题是1.1,1.2,1.31.1,1.2,1.32M2目标2：能够应用胶体与界面化学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达油气储运工程领域的复杂工程问题，并能够通过文献检索和研究分析，解决复杂工程问题是2.1,2.22.1,2.23M3目标3：能够基于胶体化学和界面化学的原理，采用科学方法对油气储运系统中的复杂流体制定实验方案，并能够分析与解释实验数据是4.24.24M4目标4：培养学生自主学习和终身学习的意识，关注油气储运领域化学用剂的前沿发展现状和趋势，能够不断学习和适应发展是12.1,12.212.1,12.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章胶体与界面化学理论基础本章重点难点：氢键、极性相近规则、吸附、润湿的定义与内涵；溶胶的基本特性与稳定性，凝胶的形成规律与结构特征；大分子溶液基本特性；表面张力、表面活性、表面活性剂与临界胶束浓度的定义与内涵；表面活性剂的结构特征与分类；表面活性剂的HLB值与功能。////21.11.1重点术语与规则介绍从学生熟悉的自然现象与工程案例角度出发，引出胶体与界面化学学科领域重要的术语及规则，如氢键、极性相近规则、表面张力、表面能趋于减少规则、吸附、润湿等M11讲授//31.21.2胶体化学基本知识介绍从学生熟悉的自然现象与工程案例角度出发，引出分散系统的定义、分类及特点，胶体分散体系的分类及特点，大分子溶液的基本特性，粗分散体系的分类及特点M13讲授//41.3界面化学基本知识介绍从学生熟悉的自然现象与工程案例角度出发，引出相界面、表面张力、表面活性、表面活性剂与临界胶束浓度的定义与内涵，表面活性剂的结构特征与分类，表面活性剂的HLB值与功能，表界面吸附现象与应用M13讲授//5第2章第2章化学添加剂在油田开发领域应用现状本章重点难点：钻井工程与采油工程中所用化学剂的种类及特点；油气集输工程中所用化学剂的种类及特点；管输工程中所用化学剂的种类及特点////62.12.1化学用剂在石油工程领域中的应用让学生了解钻井工程中钻井液的定义、功能及所需的钻井液添加剂，采油工程中所用的驱油剂、调剖剂、堵水剂、防砂剂、清防蜡剂、酸化剂等M1,M21讲授//72.22.2化学用剂在油气集输工程领域中的应用介绍在油气集输工程中存在的工程问题及相应解决措施，重点介绍化学剂在含蜡原油/稠油集输、原油乳状液破乳脱水、油田污水处理、海洋溢油处理等工程问题中的应用M1,M21讲授//82.32.3化学用剂在管输工程领域中的应用介绍在管输工程中存在的工程问题及相应解决措施，重点介绍化学剂在含蜡原油/稠油降凝减粘、防蜡与防沥青质沉积等工程问题中的应用M1,M21讲授//9第3章第3章含蜡原油降凝剂的发展与应用现状本章重点难点：降凝剂的分子结构特点与种类；降凝剂的作用机理；降凝剂的作用规律与功能；影响降凝剂作用效果的因素；纳米复合降凝剂的研究现状////103.13.1降凝剂的发展现状通过课堂演示查阅相关文献资料的方式，介绍国内外降凝剂的发展历史，介绍降凝剂的种类、分子结构特点及应用条件M2,M31讲授//113.23.2降凝剂的作用机理介绍研究降凝剂作用机理的常用技术手段及其测量原理，介绍当前人们提出的多种降凝剂的作用机理，并通过分析讨论是学生明确当前有关降凝剂最新的机理认识M2,M31.5讲授//123.33.3降凝剂的作用规律与功能使学生明确降凝剂在含蜡原油管道输送中的基本作用规律，掌握添加降凝剂后在含蜡原油管道设计和运行管理中起到的功能M2,M3,M40.5讲授2课后作业133.43.4影响降凝剂作用效果的因素使学生了解影响降凝剂作用效果有哪些因素（包括原油组成、降凝剂分子结构、加剂处理条件、管输工艺条件等），掌握各种因素对降凝剂作用效果的影响规律M2,M3,M41.5讲授2课后作业143.53.5降凝剂应用案例介绍介绍降凝剂在某条含蜡原油管道输送中的应用及所起到的作用M2,M3,M40.5讲授2课后作业153.63.6纳米复合降凝剂的研究现状介绍纳米材料的独特优势及其在聚合物改性领域的应用进展，使学生了解纳米复合降凝剂的发展背景、作用规律及作用机理M2,M3,M40.5讲授2课后作业16第4章第4章稠油乳化降粘输送技术本章重点难点：稠油粘度的影响因素；乳状液类型与稳定性指标；乳化剂类型；稠油乳化降粘输送技术的影响因素及影响规律////174.14.1稠油的定义与特性通过课堂演示查阅相关文献资料使学生了解稠油开采与输送难题，介绍我国与国际对稠油的定义、分类，介绍我国稠油的特性以及影响稠油粘度的各种因素...M1,M20.5讲授//184.24.2乳状液的基本性质介绍乳状液的定义及分类，重点介绍乳状液的5个稳定性指标及其内涵，并结合Marangoni效应使学生掌握乳状液稳定性的关键M1,M21.5讲授//194.34.3乳化剂的种类及特点介绍乳化剂的种类、分子结构特点及应用范围M3,M41讲授4课后作业204.44.4稠油乳化输送技术通过课堂演示查阅相关文献资料使学生明确乳化降粘技术是一种有效提高稠油开采与输送效率的技术，介绍稠油乳化剂的种类、乳化输送前提条件和乳化降粘效果的影响因素M3,M41讲授4课后作业21第5章第5章原油乳状液的破乳技术与化学破乳剂本章重点难点：W/O原油乳液破乳剂的结构特点与破乳机理，O/W原油乳液破乳剂的种类与破乳机理////225.15.1技术背景介绍原油乳状液油水分离的技术背景，通过课堂演示及查阅相关文献资料使学生了解化学破乳剂在原油乳液破乳过程中的重要作用M2,M3,M41讲授2课后作业235.25.2W/O型原油乳液破乳剂介绍W/O型原油乳液破乳剂的发展历史，使学生掌握第三代破乳剂的分子结构特点、种类及破乳机理M2,M3,M41讲授3课后作业245.35.3O/W型原油乳液破乳剂介绍O/W型原油乳液破乳剂的种类及作用机理M2,M3,M41讲授3课后作业25第6章第6章管输紊流减阻剂的发展与应用现状本章重点难点：油品管道紊流减阻剂的种类及特点；聚合物型紊流减阻剂的减阻机理、作用规律及功能；天然气管道紊流减阻剂的种类、作用机理及功能////266.16.1油品管道紊流减阻剂的定义与发展现状通过课堂演示查阅相关文献资料使学生了解油品管道紊流减阻剂的发展与应用现状，介绍紊流减阻剂的种类与特点M3,M40.5讲授2课后作业276.26.2紊流减阻剂的减阻机理介绍油品管道紊流减阻剂的结构特点与作用机理M3,M41讲授2课后作业286.36.3紊流减阻剂的作用规律与功能介绍油品管道紊流减阻剂的作用规律和功能M3,M40.5讲授2课后作业296.46.4天然气管道紊流减阻剂发展及应用现状介绍天然气管道紊流减阻剂的种类、结构特点、减阻机理和功能M3,M41讲授2课后作业30第7章第7章油田污水处理剂的发展与应用现状本章重点难点：污水处理指标；防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、絮凝剂、除氧剂的种类、分子结构特点、作用规律与作用机理////317.17.1污水处理指标及处理剂种类介绍污水处理相关指标的定义及范围，介绍常用污水处理剂的种类M3,M40.5讲授//327.27.2防垢剂介绍防垢剂的种类、分子结构特点、作用规律与作用机理M3,M41.5讲授//337.37.3缓蚀剂介绍油气集输系统腐蚀特点，介绍缓蚀剂的种类、分子结构特点、作用规律与作用机理M3,M40.5讲授//347.47.4杀菌剂介绍油田有害菌种的种类及特点，介绍杀菌剂的种类、分子结构特点、作用规律与作用机理M3,M40.5讲授//357.57.5絮凝剂介绍絮凝剂的种类、分子结构特点、作用规律与作用机理M3,M40.5讲授//367.67.6除氧剂介绍油田采出水除氧的目的，介绍除氧剂的种类、分子结构特点、作用规律与作用机理M3,M40.5讲授//37第8章第8章原油物性分析与化学用剂评价方法介绍原油相对密度、初馏点、凝点/倾点、析蜡点与蜡含量的测量标准与方法；原油族组成与全烃气相色谱分析的标准与方法；原油降凝剂、防蜡剂、乳化剂、破乳剂、减阻剂以及含油污水处理用剂的评价标准与方法////388.18.1原油基本物性评价方法介绍从学生熟悉的工程案例角度出发，介绍原油相对密度、初馏点、凝点/倾点、析蜡点与蜡含量的测量标准与方法M3,M41讲授//398.28.2原油族组成与全烃气相色谱分析从学生熟悉的工程案例角度出发，介绍原油族组成与全烃气相色谱分析的标准与方法M3,M40.5讲授//408.38.3化学用剂评价方法介绍介绍原油降凝剂、防蜡剂、乳化剂、破乳剂、减阻剂以及含油污水处理用剂的评价标准与方法M3,M41讲授//四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课后作业课后共4个大作业，需要学生结合课程内容，查阅文献资料完成50%2期末考试闭卷考试，共2小时，满分100分，考察学生对课程基础知识的掌握程度，以及分析工程问题与解决工程问题能力50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1课后作业50%A-作业调研充分，完成报告内容充实，字迹整洁清晰。B-作业调研较充分，完成报告内容较充实，字迹较整洁清晰。C-作业基本完成，字迹较潦草。D-作业未完成，字迹潦草。2M1期末考试50%（见试卷评分标准）3M2课后作业50%A-作业调