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《钻井液工艺原理》课程教学研究与改革

“钻井液工艺原理”是我校传统、优势课程之一，是勘查技术与工程（我校国家级重点

学科“地质工程”的主体、国家第一类特色专业、北京市特色专业）的主干专业课，该课程

在我校已开设近60年，通过该课程的学习和钻井液性能测试与评价的训练，使学生掌握钻

井液知识及其在钻井作业中的作用，钻井液性能及其与钻井作业的关系，钻井液处理剂作用

机理及钻井液体系等，学会根据钻井条件选择钻井液体系及其性能评价。

2002年以来，在学校和学院的大力支持下，课程组对“钻井液工艺原理”课程进行了

不断探索与改革，通过《钻井液工艺原理》精品课程建设、《钻井液工艺原理》双语教学课

程建设、“勘查技术与工程专业培养模式的改革与实践”、“构建新型工程实践平台，强化工

程能力培养”、“本科生阶段国际型人才培养模式及可行性研究”等教学改革项目的研究与实

践，形成了独特的教学理念，优化了课程教学内容，探索了模块化的教学方法，加强了实验

教学，采用多媒体教学手段，尝试综合评价的考核方式。

一、突出理论联系实际和工程理念

在课程教学和各个环节注重基础性、系统性、实用性和创新性，突出理论联系实际和工

程理念。双语教学是利用英语学习专业知识，在掌握钻井液专业知识和专业技能的同时了解

专业知识的英文表达。专业知识为教学根本，英语只是一种语言，在某种程度上更严谨地阐

述科学原理。通过双语教学使学生同时掌握钻井液中英文专业术语，培养英语表达交流能力，

使从事钻井液工作的毕业生有能力阅读专业文献、了解研究前缘、与外国专家进行技术交流。

二、优化教学内容

本课程最初为“钻探工艺学”的一部分内容，由于钻井液在钻探和钻井中的作用越来越

突出，2002年单独设课，课程学时为32学时，为了加强学生适应国际化的要求，从2006

年开始采用双语教学，学时增加为40学时，由课堂教学和实验教学两部分构成，课堂教学

28学时，实验12学时。其中，讲授内容包括钻井液及其性能、粘土矿物学和钻井液胶体化

学、钻/完井液配浆材料与处理剂、钻/完井液体系、井壁稳定与漏失控制、固相控制和钻/

完井液新技术。实验内容包括钻井液性能测试、造浆粘土评价与改性、处理剂作用和钻井液

体系设计。

为提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，2008年增加1周钻井液体系综合

设计，内容分为小口径岩心钻探冲洗液和石油钻井液2个专题，每个专题均结合钻探/井工

程实例，根据所给钻探/井工艺方法、钻探/井地层条件、钻探/井目的等设计钻井液体系，

确保钻探/井安全、快速钻进，并进行成本分析。在教教师指导下，学生分组选择专题，每

人1个小专题，要求学生独立完成，提交报告。报告内容包括设计依据、体系选择、配方优

化、性能评价和成本分析。时间分配为：半天教师课堂讲解设计思路和方法，结合一个钻探

/井工程实例，分析其钻井液体系；三天半时间学生查资料，根据钻探/井施工条件，完成设

计内容，教师答疑；最后一天学生完成设计，提交报告，进行答辩。

三、模块化教学方法

课程采用模块化教学，使教学更加系统化。为了使学生通过该课程的学习，掌握钻井液

的基本原理及钻井液的应用技术，了解钻井液新技术。在课程教学中采用模块化教学法，即

将课程内容分成四个模块进行教学：钻井液基本原理模块、钻井液应用技术模块、钻井液新

技术模块、实验教学模块。

1．钻井液基本原理模块

该模块包括：粘土矿物学及造浆粘土的晶体构造与性质、造浆粘土的质量评价、粘土/

水分散体系的胶体化学原理、钻井液流变特性、钻井泥浆的性能及其测试方法和钻井液处理

剂及其作用原理，钻井液基本原理模块为钻井液的应用技术提供理论基础。

2．钻井液应用技术模块

该模块包括：钻井液的分类及应用、钻井液的设计与配制、钻井液的固相控制和钻井液

的护壁堵漏技术，通过钻井液应用技术的学习，使学生在工程实践中能够运用钻井液技术，

解决所遇到的工程问题。

3．钻井液新技术模块

该模块则结合科研成果，介绍钻井液技术的必威体育精装版进展，如硅酸盐、甲酸盐、正电胶、可

循环微泡沫、无渗透和聚胺等钻井液技术。

4．实验教学模块

为了提高学生的动手能力和工程实践能力，在实践中理解教学内容，本课程设计了12

学时的实验课，主要内容为：钻井液性能综合测试实验（2学时）、钻井液用膨润土综合性

能实验（2学时）、钻井液碱处理及钙、盐污染及处理综合性实验（2学时）、水基钻井液体