《渗流物理实验》课程教学大纲

《渗流物理实验》教学大纲一、课程基本信息课程名称渗流物理实验SeepagePhysicsExperiment课程编码SPE920311010开课院部石油工程学院课程团队渗流物理实验教学团队学分1.0课内学时24讲授0实验24上机0实践0课外学时24适用专业石油工程授课语言中文先修课程油层物理、渗流力学课程简介（必修）《渗流物理实验》是石油工程专业的一门专业基础实验课程。该课程与油层物理、渗流力学这两门专业课程紧密相关，主要讲授油气藏流体和储层岩石物性参数测试原理与方法，以及流体在储层中的渗流规律及模拟测试方法。旨在让学生掌握各种物性参数的测试原理和方法，增强其对基本概念规律的理解和认识；通过各种综合性实验和设计性实验，进一步巩固理论知识，培养学生的动手能力、设计创新能力和复杂问题研究能力，为将来从事与油气田开发及开发实验等有关的工作打下坚实的基础。ThiscourseisaprofessionalbasicexperimentalcourseforPetroleumEngineeringMajor.Thecourseisdeeplyconnectedwithtwoprofessionalcourses,whichareMechanicsofoilandgasflowinporousmediaandPhysicalPropertiesofPetroleumReservoir.Thiscoursemainlyteachesthebasicconceptsandmeasurementmethodsofoil&gasfieldfluidandformationrockproperties,aswellasthefluidflowinformationregularitiesandsimulatingtestingmethods.Itisdesignedtohelpstudentsmasterthemeasurementprinciplesandmethodsforvariousphysicalparameters,alsotoimprovetheircomprehensionandrecognitionforbasicprinciples.Throughvariouskindsofcomprehensiveexperimentsanddesigningexperiments,itismeanttodevelopstudents’practicalability,innovationabilityandabilitytosolvepracticalproblems,thustoconsolidatetheoreticalknowledgeandlayasolidfoundationforfutureworkrelatedtooilandgasfielddevelopmentanddevelopmentexperiments.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：要求学生学会储层流体和岩石的物性参数、渗流规律的常规测量方法，学会工作原理并正确使用仪器设备，正确处理和分析实验数据，完成实验报告，提高分析和解决问题的能力。是4.2三、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实验1地层原油高压物性分析由于地下储层条件和地面条件存在很大差异，地层原油和地面脱气原油物性特征也不同，通过本实验学习地层原油高压物性和地面油常规物性分析方法，学会使用脱气原油和气体组分设计并分析地层原油高压物性的方法。（1）掌握地层油的泡点压力、原始溶解气油比、体积系数、体积收缩率、密度、黏度等高压物性参数的测定原理。了解高压物性分析仪、高压落球黏度计的结构及工作原理，学会恒质膨胀实验测定泡点压力、一次脱气实验、落球法测试黏度和各高压物性参数计算方法。（2）掌握地面条件下脱气原油黏度测试方法，旋转黏度计和毛细管黏度计使用方法，学会测定地面油品及水溶液等的黏温曲线；学会使用密度计测定流体密度。M14实验4撰写预习报告与实验报告2实验2储层岩石常规物性分析（一）通过本实验学会储层岩石常规物性分析方法中的岩石孔隙度与含流体饱和度的测试原理和方法，评价储层孔隙性和含流体特征。（1）掌握岩石孔隙度的概念测定原理，学会岩石气体孔隙度仪的使用方法。（2）掌握岩石含流体饱和度的概念及测定原理，学会常压干馏仪的使用方法。M13实验3撰写预习报告与实验报告3实验3储层岩石常规物性分析（二）通过本实验学会储层岩石常规物性分析方法中的比面与渗透率等参数测试原理和方法，评价储层比表面特征及渗透性。（1）掌握岩石比面的概念及测定原理，学会岩石比面测定仪的使用方法。（2）掌握岩石渗透率的概念及稳态法测定原理，学会岩石气体渗透率仪的使用方法，掌握达西公式。M13实验3撰写预习报告与实验报告4实验4岩石胶结物特性分析砂岩储层岩石中除砂岩颗粒外，还含有灰质、泥质（黏土）等胶结物，通过本实验，学会测试岩石中碳酸盐含量，分析粘土矿物膨胀性特征。（1）测试岩石碳酸盐含量：了解测定储层岩石碳酸盐含量的意义，掌握测定碳酸盐含量的原理和方法。（2）测试泥页岩（粘土）膨胀性：掌握泥页岩膨胀仪工作原理、操作步骤及注意事项，观察泥页岩随时间的膨胀变化规律，分析泥页岩膨胀的机理。M14实验4撰写预习报告与实验报告5实验5特殊岩心分析通过本实验，学会特殊岩石分析方法中的润湿性和毛管力曲线测试。（1）润湿性：掌握光学投影法测定岩石润湿角的原理，学会用切线法、高宽法、圆环法、基线圆环法测定接触角；了解自吸吸入法测定岩石的润湿性的原理及方法。（2）毛管力测试综合仿真实验：掌握压汞法测定毛管力曲线的原理及方法，掌握数据处理及曲线分析方法，学会正确使用压汞仪。M14实验4撰写预习报告与实验报告6实验6流体稳定渗流模拟测试通过本实验学会分析单相不可压缩流体一维单向和平面径向稳定渗流特征。（1）掌握不可压缩流体一维单相稳定渗流模拟实验装置的使用方法，测定不同压差下的渗流压力和流量，学会数据处理方法，验证单向稳定渗流规律，掌握单向渗流产量公式。（2）掌握不可压缩流体平面径向渗流模拟实验装置的使用方法，测定不同压差下的渗流压力和流量，学会数据处理方法，验证径向稳定渗流规律，掌握径向渗流产量公式。M12实验2撰写预习报告与实验报告7实验7复杂条件下稳定渗流水电模拟实验通过水电模拟实验方法，模拟测试圆形地层中心一口生产井的平面径向稳定渗流问题和直线供给边界附近一口生产井的镜像反映问题。（1）圆形地层中心一口生产井的平面径向稳定渗流问题：掌握水电模拟实验原理，掌握圆形地层中心一口直井生产时，产量与压差关系曲线的测定方法、压降漏斗曲线的测定方法，学会利用相似准则进行数据处理。（2）直线供给边界附近一口生产井的镜像反映问题：利用水电模拟装置，学生自行设计实验流程、电路图和实验步骤，模拟在直线供给边界附近一口井生产时，测定产量与边界距离关系曲线、测定等势线，用相似准则计算地层参数，验证镜像反映原理。M14实验4撰写预习报告与实验报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1预习与课堂表现1、实验课前预习情况及预习报告书写情况。2、实验课堂中回答问题等表现情况。20%2实验操作1、实验项目独立完成情况，根据实验中学生操作、合作探索等具体情况评分。2、实验数据真实性、完整性、正确性情况，根据学生实验数据评分。40%3实验报告1、实验报告书写规范，论述完整正确情况。数据处理方法及结果分析正确情况。图表清晰规范，思考题回答正确情况2、根据实验报告的正确性和完整规范性评分。40%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1预习与课堂表现20%A-准时，预习情况良好，预习报告书写规范，回答问题积极正确。B-准时，预习情况良好，预习报告较为详尽。C-准时，预习情况一般，预习报告书写不详尽。D-迟到，不认真预习，不书写预习报告。2M1实验操作40%A-实验过程中独立思考，认真完成实验要求，实验操作规范正确，团队合作小组实验中表现积极突出，得到正确的实验结果。B-实验中认真完成实验要求，实验操作比较规范，团队合作小组实验中表现积极，出现错误能及时改正，得到正确的实验结果。C-认真完成实验要求，实验操作比较合理，团队合作小组实验中表现一般，得到的实验结果不理想。D-实验过程中不能完成实验要求，团队合作小组实验中依赖他人，不能得到正确的实验结果。3M1实验报告40%A-实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实验数据，作图规范正确，从技术角度优选解决方案获得有效结论。B-实验报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分析实验数据，作图规范正确，从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论。C-实验报告格式正确，步骤叙述清楚，实验数据分析不够透彻，作图有小失误，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案获得有效的结论。D-实验报告书写不规范，实验数据处理不正确，作图不规范或存在错误，不能从技术角度优选解决方案获得有效的结论。评分等级说明：[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|渗流物理实验（第二版）,李爱芬、付帅师、张俨彬,中国石油大学出版社,2020.（*主教材）2图书|油层物理学,李爱芬,中国石油大学出版社,2015.3图书|油气层渗流力学（第二版）,张建国等,中国石油大学出版社,2009.七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1地层原油高压物性分析地层油高压物性实验室工科楼B24734专业必做设计性True2储层岩石常规物性分析（一）孔隙度与饱和度测定实验室工科楼B25533专业必做综合性True3储层岩石常规物性分析（二）