石油与天然气工程

（代码：085219    授予工程硕士专业学位）

一、领域简介

石油与天然气是储藏于地下几百米到数千米深岩层内不可再生的天然流体矿产资源，是当代社会发展的重要能源和化工原料，是支撑国家政治、经济、军事、安全的重要战略物资，在国民经济及国防建设中占有重要地位。石油与天然气工程，就是以开发利用地下石油与天然气资源为目的，有序安全高效开展钻探、开发、开采及储运而实施的系列技术作业或大型工程，已成为当今人类认识地壳岩层并开发利用深部资源的一项知识密集、资金密集、技术密集的巨型系统工程。石油与天然气工程学科是关于该类巨型系统工程设计、建造及安全生产运行的理论、方法、工具装备与系列技术集成的学问、知识体系和研究领域。概括地说，一般包括钻井与完井工程、油气田开发工程、采油采气工程、油气储运工程等。开发利用非常规油气资源、超深层高温高压油气资源、海洋深水油气资源，提高老油田采收率，完善现代钻井完井及开采配套技术，建设超长超大型复杂输油气管网并安全运行是本学科面临的新挑战。

东北石油大学石油与天然气工程学科历史追溯到1960年东北石油学院石油开发系，1985年被批准为硕士学位授予权点，1993年被批准为博士学位授予权点；2000年石油与天然气工程学科被批准为博士学位授予权一级学科，下设油气田开发工程、油气井工程和油气储运工程3个二级学科；油气井工程学科2000年被批准为省级重点学科，油气田开发工程学科2001年被批准为国家重点学科，油气储运工程学科2006年被批准为省级重点学科；石油与天然气工程一级学科2007年被评为国家重点学科，石油与天然气工程一级学科2011年被评为“十二五”黑龙江省重点学科，石油与化学工程技术学科群同年被批准为省级重点建设学科。

学科现有专任教师132人，其中，中国工程院院士5人，博士生导师50人，教授57人，副教授37人，讲师37人。具有博士学位91人，1名省级教学名师，5名龙江学者特聘教授，1名入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，享受国务院特殊津贴专家2人、黑龙江省领军人才梯队带头人2人。拥有油气田开发工程教学团队1个；提高油气采收率原理与技术和油气钻井高效破岩技术2个黑龙江省高校科技创新团队；黑龙江省领军人才梯队535工程2个（油气田开发工程第一层次、油气储运工程第二层次）。拥有石油与天然气工程博士后科研流动站、提高油气采收率教育部重点实验室、非常规油气藏与开发省部共建国家重点实验室培育基地、油气钻井技术国家工程实验室高效钻井破岩技术研究室、石油工程与地质国家级实验教学示范中心、石油与天然气工程虚拟仿真教学中心等教学和科研平台。

本学科设置3个学科方向，其中油气田开发工程包括油气田开发理论与技术、采油采气工程理论与技术、采油采气化学工程与理论、提高油气采收率原理与技术和油气藏动静态描述与模拟等方向。油气井工程包括油气井工艺理论与技术、油气井工作液力学和化学、油气井工程力学和油气井设计与工程测量及过程控制等方向。油气储运工程包括储运系统优化与节能降耗技术、复杂流体流动与数值模拟、油气集输及处理技术、储运系统安全工程和油气长距离管输技术等方向。未来拟开拓非常规油气开发理论与技术、水合物高效开采理论与技术等研究方向。

经过长期发展，凝练出提高油气采收率、低渗透油藏开发、致密油与页岩气开发、复杂油气钻井工程、深水深层完井工程、油气集输与长输、油气装备安全评价等7个优势研究方向；形成了大庆精神、铁人精神育人特色，培养出的学生具有高尚的品德、扎根基层、吃苦耐劳、甘心奉献石油的精神。近年来，承担国家级项目300余项，获国家科技进步特等奖1项、一等奖1项、二等奖7项，国家教学成果二等奖1项，何梁何利科技进步奖1项，孙越崎能源大奖1项。

二、培养目标

1.基本知识培养目标

经过3-5年的培养，培养的全日制专业学位硕士研究生应掌握马克思主义理论知识和本学科坚实宽广的基础理论及系统深入的专业知识。毕业生应掌握本学科坚实的基础理论和系统的专业知识，了解本学科发展趋势。培养从事油气田开发工程、油气井工程、油气储运工程等方向具有科技研发、工程设计与管理、工程实践、技术整合及市场推广等高层次应用型人才。

2.基本素质培养目标

经过3-5年的培养，使毕业生具备品行优良，具有献身科技、服务社会的历史使命感和社会责任感。使毕业生具备品行优良，具有良好的科学道德、敬业精神、合作精神和创新精神，并具有较为开阔的国际视野。热爱祖国，遵纪守法，身心健康，能胜任工作和学习任务。

3.基本能力培养目标

经过3-5年的培养，具有开拓创新精神与独立从事创新性科学技术研究能力包括良好的信息查询能力、学术交流能力和自主学习能力。具有较强的工程实践创新能力，能够从事科学研究工作或独立担任专门技术工作。掌握本工程领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段。能够分析和解决油气井工程、油气田开发工程、油气储运工程理论与技术中存在的问题。熟练掌握一门外国语，能够阅读本专业外文资料并进行基本的专业技术交流。培养成为具有扎实理论基础、工程实践能力强，具备石油工程师的知识体系与科学研究素质的应用型人才。

三、培养方向

石油与天然气工程主要包括二级学科为：油气井工程，油气田开发工程，油气储运工程。

油气井工程学科：

主要包括钻井（含固井和录井）、完井和测试等，研究油气建井过程岩石、流体、管柱三者自身物理、力学、化学基本特征及相互作用规律以及发生在油气井中的各种物理、力学与化学现象及其演变规律，形成机理、预测的理论和方法、控制技术等。其涉及的领域也包括地质钻探工程、固体矿钻掘工程、地热开采、核废料处理等。该二级学科的主要任务是采用观测分析、理论研究、数值模拟、机械制造等相结合的方法，通过研究和探索，提示油气井各个环节各种现象的形成机制及其演变规律，作出预报和预警，实施控制并正确认识油气井各个环节的规律，不断提高预测与控制能力，为油气高效勘探开发服务。主要研究范围包括油气井设计、测量与控制技术、破岩理论与方法、油气井安全技术、油气测试与地层改造方法、固井技术、钻井液技术、完井技术等。

主要特色研究方向包括：油气井工程岩石力学与非常规储层压裂改造理论与技术、水力压裂力学机理与模拟、固井顶替理论与技术、井筒完整性评价与控制技术、水泥环力学性质与密封可靠性研究、功能性水泥新材料研究、基于人工智能的智能钻井系统、水平井钻井岩屑清洁技术、海上钻井溢流井喷井筒流动模拟技术、智能流体化学调驱技术研究、清洁压裂液体系配套技术研究、油气井增产增注化学改造技术、复杂储层钻井液及储层保护技术等。

油气田开发工程学科：

运用现代综合性科学技术开发油气藏的学科。以经济、高效和最大限度的开采油气资源为目的，通过建立油气藏开发地质模型，研究储层流体渗流规律，优化油气田开发方案，研究采油采气及提高油气采收率等一系列基础理论和工艺技术。根据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究的基础上对具有供液价值的油气田，从油气田的实际情况和生产规律出发，制订出合理的开发方案，并对油气田进行建设和投产，使油气田按预定的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束。该二级学科的主要任务是通过岩心分析、室内试验、矿场测试、数值模拟及现场实验等研究方法，深刻认识油气层及其流体的特性，制订出合理的开发方案及调整方案，实现自始至终地科学、合理地开发油气田。油气田开发工程的研究范围包括油气渗流机理、采油采气技术、油气井增产技术、开发方案制定与调整、油气藏数值模拟、油气藏储层评价、剩余油精细描述、试井解释方法、智能井实时监测分析技术和提高采收率技术。

主要特色方向包括：揭示聚合物粘弹性对驱替残余油的作用机理，在化学驱微观渗流力学的理论研究上取得突破性进展；研制出可供矿场应用的高效廉价的无碱或弱碱化学驱所用的低张力表面活性剂体系；完善化学辅助蒸汽驱及蒸汽吞吐技术和油层内稠油就地轻质化技术，提高现场应用效果；初步研制出一到两种低渗透油田提高采收率技术及聚驱后进一步提高原油采收率技术；建立中高渗透油藏二元、三元复合驱地下流体渗流规律数学方程、试井解释理论；建立低渗透油气藏地下流体非达西渗流理论，描述低渗透油气藏微观孔隙结构及渗流规律对开发效果的影响，提出低渗透油气藏高效开发技术。

油气储运工程学科：

主要研究发生在油气储运与运输过程中的各种物理、化学现象及其机理和预测的理论和方法，以及相应的控制技术等，主要包括油气的矿场收集与处理、长距离运输（以管道输送为主），储存与装卸，以及城市输配系统筹，是连接油气生产、加工、分配、销售诸环节的纽带，在油气能源的生产与供应中具有不可或缺的作用。该二级学科的主要任务是通过相关基础理论与方法，以及先进工艺与设备的综合运用，解决油气储运系统的规划、设计、施工、运行及维护中的理论与技术问题。正确认识油气储运各个过程的规律，满足不断变化的各种条件下油气储存及运输的要求，并不断提高其安全性与经济性。主要研究范围包括油气长距离管道输送，油气的矿场集输与处理，油气储存与装卸，城市输配，油气储运设施的施工与安全保障等的理论、集输与设备。主要研究内容包括油气长距离管道输送工艺，油气储运与城市输配系统的规划、设计及运行优化，油—气—水多相流动与混相输送工艺，矿场油、气、水分离与处理的技术与设备，油气的地面与地下储存技术与设施，油气装卸及加注设备，油气储运设施的施工及安全防护技术与装备，以及油气的铁路、公路、水路运输的相关技术问题等。

主要特色研究方向包括：油气混输安全输送参数界限研究；不同集油工艺系统耗能水平评价技术研究；油田地面工程节能降耗技术研究；油田地面管网智能优化设计技术研究；化学驱地面采出液处理技术研究；不同输量条件下热油管道停输再启动技术研究；含蜡原油、聚丙烯酰胺水溶液等非牛顿流体的流变性、复杂流体在复杂流道中的流动规律研究；油气初加工系统安全评价及风险防范技术研究。

四、学习年限

    全日制专业学位硕士研究生学制为3年，在校年限最长不超过5年。

五、学分要求与课程设置

石油与天然气工程学术学位硕士研究生课程体系包括四部分：必修课、选修课、必修环节和补修课（表1）。学分要求：32学分≤总学分数≤38学分。

六、学位论文

    学位论文基本要求参照2013年度国务院学位委员办公室发布的《一级学科博士、硕士学位基本要求》进行制定；研究生学位论文开题、评审及答辩等环节的具体要求详见《东北石油大学研究生教育与学位授予工作细则》。

七、实践要求

专业学位硕士研究生在校期间要求参加石油工程实践项目64学时以上。实践活动由导师负责考核，考核通过后，将考核材料交所在学院研究生秘书，记载成绩，记4学分。实践活动在研究生学位论文答辩前完成。

石油与天然气工程领域专业学位硕士研究生课程设置表