钻探工程技术专业《钻探工艺》课程标准

《钻探工艺》课程标准二级学院：煤炭与化工产业学院执笔人：丁海英审核人：王毅制定日期：2021.12陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称钻探工艺开课院部煤炭与化工产业学院课程代码考核性质考试前导课程地质学基础、工程测量技术后续课程基础工程施工技术、钻探工程项目管理总学时56课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是☑理实一体化是□适用专业钻探工程技术专业二、课程性质1.本课程是钻探工程技术专业必修的一门专业课，是在学习了《地质学基础》、《工程测量技术》课程，具备了一定地质学基础、工程测量基础的能力基础上，开设的一门理论+实践的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向钻探技术基础工作岗位，培养学生的工程思维能力和解决实际生产问题的能力，为后续基础工程施工技术、钻探工程项目管理课程学习奠定基础的专业核心课程。2.课程功能定位。表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力司钻、井下钻探工、水文、水井钻探工水井钻进工艺的正确施工下放水井套管、滤水管正确完成填砾、洗井、抽水试验根据设计要求绘制水文水井、工程地质钻孔孔身结构示意图编制钻探施工组织设计编制施工过程中的项目管理条例三、课程目标与内容1.课程目标与内容：表3课程教学目标与内容序号学习情境（或项目或单元）知识要求技能要求建议学时1岩石物理力学性质认识熟悉岩石及其物理性质熟悉岩石的力学性质熟悉岩石的可钻性及分类会利用岩石硬度测试及测定岩石可钻性会判别钻头体磨损与岩石的关系102硬质合金钻进熟悉硬质合金孔底碎岩过程钻探用硬质合金切削具硬质合金钻头钻进规程会根据鉆遇塑性岩体和脆性岩石的不同选择结构合适的硬质合金钻头会根据地层要求选取硬质合金钻进规程参数会组合硬质合金钻具203金刚石钻进熟悉金刚石物理力学性质熟悉金刚石钻具结构和特点熟悉金刚石碎岩机理及其钻进工艺会根据鉆遇地层特点选择金刚石钻头会按照金刚石钻进工艺进行钻孔作业会合理选择金刚石钻进规程参数会组合金刚石钻进钻具184冲击回转钻进熟悉各类冲击器结构、工作原理熟悉冲击回转钻进的碎岩钻具熟悉冲击回转钻进工艺会根据钻孔特点及地层条件选择冲击器会按照钻机工艺用冲击回转钻进进行钻孔施工会组合冲击回转钻进钻具会合理选择钻具规程参数145钻探质量指标熟悉钻探工程质量指标熟悉钻孔质量指标会根据钻探工程质量指标对钻探工程做评价会根据钻孔质量指标对钻孔做评价66岩(矿)芯采取熟悉岩心采取基本知识熟悉常用取芯工具及取芯方法会计算岩矿心采取率会在钻探施工现场整理编录岩心会在施工中采取岩矿心会组装绳索取芯单动双管取样器207钻孔弯曲及其测量熟悉钻孔弯曲机理熟悉钻孔弯曲的测量钻孔弯曲的预防与纠正会对钻孔顶角、方位角进行测量会对弯曲钻孔进行纠斜处理会根据地层条件分析钻孔弯曲原因188定向钻进熟悉定向钻进孔身剖面的设计熟悉定向钻进的技术会根据钻孔要求设计定向孔孔身剖面会选择造斜仪进行定向孔造斜施工会组合螺杆马达钻具18表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）2教学内容重点、难点、考核点课程思政元素建议学时岩石物理力学性质的认识岩石及其物理性质岩石的分类岩石的矿物组成岩石的结构和构造岩石的物理性质正确掌握不同岩石的组成成分，结构和构造熟悉此性质对钻探工程的影响岩石物理性质对钻探施工的影响在校内多媒体教室进行相关知识点讲解辩证唯物法在教学中的应用2岩石的力学性质岩石的强度岩石的硬度岩石的弹性、塑性和脆性各项压缩下的岩石力学性质岩石的研磨性熟练掌握岩石的三大力学特性对钻探施工的影响因素岩石力学性能衡量指标岩石力学性能对钻探施工和钻孔质量的影响多媒体教室进行相关知识点讲解理论的哲学来源于实践4岩石的可钻性及其分类岩石可钻性概述岩石可钻性的确定及其分类明确钻探工程中对岩石可钻性的分级及其判别方法岩石可钻性级别的划分及其对钻探效率影响钻探设备实训室内进行岩石可钻性级别测试；多媒体教室进行相关知识点讲解辩证唯物法在教学中的应用4硬质合金钻进硬质合金孔底碎岩过程塑性岩石的碎岩情况脆性岩石的碎岩情况切入与切削同时作用下的碎岩过程具备正确分析不同地层硬质合金碎岩分析硬质合金切削刃破碎塑性、脆性岩石的机理钻探设备实训室内进行岩石可钻性级别测试；多媒体教室进行相关知识点讲解理论的哲学来源于实践4钻探用硬质合金切削具钻探用硬质合金切削具的形状及规格取芯式硬质合金钻头的结构要素取芯式硬质合金钻头全面硬质合金钻头熟练掌握各类硬质合金钻头的优缺点；学会正确选择不同钻孔的硬质合金钻头匹配根据钻探实际情况分析切削具的磨损与钻进硬质合金钻头体切削刃选取原则钻探设备实训室内认识常见硬质合金钻头体切削刃的形状、在钻头体上的布置；多媒体教室进行相关知识点讲解辩证唯物法在教学中的应用8硬质合金钻头钻进规程磨锐式硬合金钻头的钻进规程自磨式硬合金钻头的钻进规程各类地层的硬合金钻进熟悉不同类型硬质合金钻头钻进规程能够根据地层要求合理选择钻头硬质合金钻进规程参数选取计算实习施工现场了解硬质合金钻进规程参数确定；在多媒体教室进行理论知识讲解理论的哲学来源于实践8金刚石钻进金刚石认识人造金刚石钻探用天然金刚石超硬材料掌握人造金刚石与天然金刚石的特点熟悉钻探用金刚石的各项性能要求金刚石切削刃特点金刚石钻头体对金刚石的基本要求钻探设备实训室内认识取芯金刚石钻头和不取芯金刚石钻头体所用金刚石；多媒体教室进行相关知识点讲解辩证唯物法在教学中的应用4金刚石钻具金刚石钻头碎岩研究金刚石的钻进过程金刚石钻进规程分析孔底钻进状态的判断合理选择金刚石钻头能够正确选定金刚石钻进规程参数金刚石钻头结构组成及其特点钻探设备实训室内认识表镶金刚石钻头、孕镶金刚石钻头常见结构组成及其特点；多媒体教室进行相关知识点讲解理论的哲学来源于实践8金刚石碎岩机理及其钻进工艺金刚石钻头碎岩研究金刚石的钻进过程金刚石钻进规程分析孔底钻进状态的判断合理选择金刚石钻头能够正确选定金刚石钻进规程参数金刚石孔底碎岩过程校外实习现场了解金刚石钻进施工岩石破碎机理；在校内多媒体教室进行理论知识讲解辩证唯物法在教学中的应用6冲击回转钻进各类冲击器认识阀式“正作用”、“反作用”、“双作用”液动冲击器射吸式液动冲击器绳索取心式液动冲击器风动冲击器正确掌握各类冲击器的结构与应用范围学习不同类型冲击器与其它钻具的匹配原则各类冲击器作用原理钻探设备实训室内认识常见冲击器的结构、特点及其适用性；多媒体教室进行相关知识点讲解理论的哲学来源于实践6冲击回转钻进的碎岩钻具冲击回转钻进的钻头工作条件液动冲击器回转钻进中常用的硬质合金钻头液动冲击回转钻进中常用的金刚石钻头及特点掌握冲击回转钻进常用钻具的结构特点能够正确选择不同类型的钻具冲击钻具的匹配原则液动冲击器结构特点及使用注意事项校外实习现场了解冲击回转钻进施工流程；多媒体教室进行相关知识点讲解辩证唯物法在教学中的应用4冲击回转钻进工艺冲击回转钻进的岩石破碎机理影响冲击回转碎岩效果因素钻进规程参数的选择能够正确选择冲击回转钻进规程参数具备分析影响冲击回转钻进碎岩效果因素的能力冲击回转钻进规程校外实习现场学习冲击回转钻进工艺流程；多媒体教室进行相关知识点讲解理论的哲学来源于实践4钻探工程质量钻探工程质量指标各类钻探工程质量指标参数分析钻孔工程质量的方法学会分析各类钻探工程质量指标的方法钻探工程质量分析在校内多媒体教室进行理论知识讲解辩证唯物法在教学中的应用4钻孔质量标准第一类钻孔第二类钻孔第三类钻孔掌握根据不同钻孔参数能够正确判别钻孔类型三类钻孔衡量标准在校内多媒体教室进行理论知识讲解理论的哲学来源于实践2岩(矿)芯采取岩心采用基本认识岩心采取率的基本要求影响岩心采取率与品质的因素提高岩心采取率与品质的措施掌握岩心采取的基本要求掌握提高岩心采取率与品质的方法岩心采取率的影响因素校外实习现场学习岩心采取率的计算方法；在校内多媒体教室进行理论知识讲解辩证唯物法在教学中的应用4常用取芯工具及取芯方法单层岩心管钻具取芯双层岩心管钻具取芯无泵反循环钻进取芯工艺喷射式孔底反循环钻进工艺掌握常用取芯方法的施工工艺流程学会正确根据地层条件选配取芯工具常用取芯工艺及取芯方法校外实习现场学习取芯钻进施工工艺、岩心装箱、岩心丈量及岩心标签记录；在校内多媒体教室进行理论知识讲解理论的哲学来源于实践8特种取芯方法绳索取芯钻进反循环连续取芯钻进定向取芯法岩心的补取掌握特种取芯钻探工艺流程学会正确使用特种取芯钻具绳索取芯钻进方法校外实习现场学习绳索取心钻进方法、岩心采取过程；在校内多媒体教室进行理论知识讲解辩证唯物法在教学中的应用8钻孔弯曲及其测量钻孔弯曲机理钻孔弯曲的条件钻孔弯曲的过程钻孔弯曲的原因和规律性认识钻孔的空间位置了解钻孔弯曲的机理钻孔弯曲过程在校内多媒体教室进行理论知识讲解、观看录像理论的哲学来源于实践6钻孔弯曲的测量钻孔弯曲测量的原理非磁性矿体中的全测法；磁性矿体中的全测法学会钻孔弯曲测量方法测量钻孔弯曲的方法在校内多媒体教室进行理论知识讲解辩证唯物法在教学中的应用4钻孔弯曲的预防与纠正测斜数据处理钻孔轨迹绘制与弯曲趋势分析一般防斜措施满眼钻具防斜钟摆钻具防斜常见纠斜方法正确分析钻孔弯曲数据并能够分析出弯曲趋势掌握钻孔弯曲预防手段掌握常见纠斜方法预防钻孔弯曲和常用的纠斜方法在校内多媒体教室进行理论知识讲解理论的哲学来源于实践8定向钻进与废浆处理定向钻进孔身剖面的设计定向钻进的特点与应用范围定向钻孔分类和孔身剖面型式定向钻孔设计的内容典型定向钻孔轨迹参数的计算正确绘制各类钻孔孔身剖面型式掌握定向孔设计方法定向钻孔孔身轨迹设计方法在校内多媒体教室进行理论知识讲解辩证唯物法在教学中的应用10定向钻进的技术手段造斜工具定向方法和仪器专用钻头定向造斜计算定向钻孔的施工工艺了解各类造斜工具的结构和工作原理掌握定向仪器是使用方法定向钻进施工定向方法在校内多媒体教室进行理论知识讲解并观看现场施工录像理论的哲学来源于实践8四、课程考核考核方式多样化，既考核学生对基本知识和基础理论的掌握程度，又要考核学生对钻探设备原理、操作的等方面技能掌握程度。对于理论部分项目教学内容采用卷面统一考试的形式，对于基于工作过程的学习情境进行现场操作考核。1、理论考核内容与方法理论知识考核包括作业、提问和期末考试等，主要考核学生对钻探设备理论知识方面的学习程度，同时也考查学生独立分析问题、解决问题的能力。学习项目评分项目比率（%）评分要点平时成绩20课堂纪律、平时作业、课堂提问等技能操作成绩40按指导小组鉴定等级评分期末考试成绩40按试卷标准答案评分2、实践考核内容与方法实践考核成绩包括平时考核和提问、实习报告和操作考核成绩三部分，实践考核针对的是基于工作过程的学习情境（任务），成绩评定采取以下考核标准。1）学习情境（学习任务）考核根据现场操作情况按评分标准进行评定。操作考核以班组形式开展，抽签决定操作项目，由考核老师指定岗位，并结合操作回答有关专业问题。2）平时成绩根据平时操作情况、遵守纪律情况及实习态度等综合评定。3）实习报告由专业教师根据实习报告内容进行评定。五、实施要求1.授课教师基本要求本课程授课教师拥有硕士学位、副教授职称、长期坚持在教学一线工作、每年均赴企业实践锻炼1~2月，教学方法成熟，能够较好的结合企业实践。2.实践教学条件要求表5钻探设备实训室实训室（中心）名称钻探设备实训室面积80m2序号核心设备数量备注1千米钻机1立轴式钻机2泥浆泵2往复式3钻塔1与千米钻机固定搭配4钻具及各种拆装工具若干5ZDY1200S坑道钻机1全液压钻机3.教学方法与策略任务驱动：根据钻探施工过程中不同地层和钻孔质量要求，将常用的各类钻进方法、钻具、规程参数选配整合为八个模块，设计典型的学习情境，将传统离散的知识点和技能要求融入至各学习任务中。学生在任务驱动下，明确学习目标、制定学习计划、实施过程、质量控制和综合效果评定，从而通过完成一个典型的任务而强化的自主学习能力、团队协作能力、岗位操作技能和提出问题、分析问题并解决问题的能力。现场教学：对于各类钻进工艺流程、钻具结构和使用方法的学习可通过录像教学结合实训室教学相结合的方法进行。加强学生主观能动性的启发和实际动手操作技能的提高。对于综合应用不同类型钻探工艺施工、各类钻具组合等内容的学习可通过钻探施工现场观察、典型工作任务实际操作进行现场教学，使学生在真实的工况中去了解、掌握、分析并解决所遇的具体问题。讨论教学：教师根据各任务的具体情况，设计论题，学生以小组形式进行资料搜集、问题分析、归纳总结，并进行公开汇报。由其它小组负责提出疑问，汇报组进行答辩，教师进行点评，在多方讨论与评价中加深学习效果，有利于学生对知识的理解和掌握。4.教材、数字化资源选用表7课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1煤矿钻探工艺与安全9787502466244姚向荣冶金工业出版社2019.02表8课程参考教材选用表序号教材名称ISBN教材类