（学科代码：0820Z2）

石油与天然气工程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。随着地下油气资源钻探、开采及储运的主客观约束条件日趋多样化和复杂化，石油与天然气工程学科与数学、力学、化学、计算机、材料、电子、管理等相关学科的联系更加紧密，学科交叉与渗透作用对其影响也越来越大。

西南石油大学“石油工程计算技术”于2003年经国务院学位委员会审议在“石油与天然气工程”一级学科下自主设置的二级学科博士点，由数学学科牵头，“石油工程”与“计算机”学科配合建设。它以石油与天然气工程中油气“勘探-开发-集输-销售”过程的数学描述、数学建模、科学计算和数据分析处理等问题为研究对象，重点研究该领域涉及的复杂科学计算问题的理论、求解方法和技术，建立智慧油田的基础理论、方法及其实现技术，挖掘其规律的知识和智能，预测和控制其未来状态。在系统模拟刻画及信息处理、工程计算技术方面已逐渐形成了自己的优势与特色。

一、培养目标

应拥护中国共产党的领导，掌握中国特色社会主义理论，积极践行社会主义核心价值观；应恪守学术道德规范，遵纪守法；应具有良好的科学素质、严谨的治学态度及较强的创新精神，善于学习；身心健康；热爱劳动。

在石油与天然气工程各二级学科及数学、计算机硕士学位获得者知识结构的基础上，进一步夯实基础科学理论功底，构建以二级学科为核心、涵盖一级学科的知识体系，注重石油工程、应用数学、计算机应用等专业知识的交叉融合，把握学科前沿和相关学科的发展趋向。对石油与天然气工程理论与技术中存在的难题进行理论分析、科学实验及多学科交叉研究，并善于运用计算机、实验条件及现场实录信息资料等综合手段，分析和解决实际工程问题或进行系统工程优化设计。

具有较好的人文素养、工程哲学和工程伦理意识，团队协作、严谨求实、吃苦耐劳品质，较强的语言表达和国际学术交流能力。能够独立从事石油工程计算技术二级学科方向的教学、科学研究、工程计算和管理，并做出创造性的成果。

二、培养方向

石油工程计算技术是以石油与天然气工程为背景，综合运用“数学”和“计算机”等一级学科而发展起来的一门新兴交叉学科。它的主要研究方向如下：

1．石油工程数值方法

在石油与天然气工程中，无论是钻井与完井，还是采油与油藏，或者是储运与集输，都存在着大量数学问题和复杂的科学计算问题。这些问题的建模分析、复杂算法研究、大型工程计算、数据处理等就是石油工程数值方法的内涵。它主要研究：数值方法的理论及其在油气藏压裂酸化、非常规油气藏增产改造、油气藏渗流与试井、油气井工程和储运与集输中的应用方法。

2．石油工程模拟理论与方法

石油与天然气开发是不可重复的过程，在开发前或开发过程中有必要进行相关的模拟研究，而物理模拟由于受室内实验条件的限制和模拟成本高等因素影响，其应用受到一定限制。随着现代数学方法与计算机技术的发展，数学模拟与计算机仿真在油气田开发模拟中越来越重要，油气藏数值模拟技术广泛应用于各类油气藏开发中，已成为油气田开发过程中的必需环节。本研究方向主要从石油工程生产过程出发，利用石油工程的相关理论和方法及最优化的理论和技术研究油气井工程中的计算与仿真、油气藏渗流模拟与仿真、油气井生产过程动态模拟与仿真、储运与集输过程的计算及仿真的理论与方法。包括系统模式识别与模拟、系统的数字化及模拟技术研究及系统模拟理论与方法的应用等。

3．石油工程大数据与人工智能

石油工程是一个十分复杂且庞大的系统，其运行过程包含了油气生产及管理决策等过程中的各个子系统产生的海量数据，随着开发过程的进行，特别是进入中后期开发的油气田，数据信息的爆炸式增长，使从这些数据中提取油田的模式特征、挖掘出油田开发动态的规律和知识在建设智慧油气田中有了十分广阔的应用前景。研究智能决策支持系统的理论与方法，利用现代智能算法对石油与天然气生产及管理过程中所产生的数据进行分析、挖掘是当下石油工程中急需解决的问题，也是智慧油气田建设必备的基础。主要研究动态数据处理与挖掘、大型数据库技术、软件工程与集成技术的理论与方法及其它们在石油工程领域中的应用理论、方法和技术。

4．油气田系统预测预警与控制

通过研究复杂系统的数学描述、抽象和建模，挖掘系统的运行规律，预测系统未来的运行状态，进而对影响和制约油气田勘探开发的各种主要因素进行跟踪监测和综合预警。主要包括系统模拟预测与控制、系统预警理的理论和方法及其在油气田系统中的应用方法和技术。

5．石油工程中的计算智能

围绕感知等新技术在实际工程中的应用，研究基于传感信息的编码、存储和搜索的优化算法, 研究智能协同感知信息的计算理论与方法, 建立对获取信息的智能分析和控制验证系统, 适应我国智能网络在大型复杂系统、石油工程技术和安全监控等方面的应用需求；面向高速海量通信需求, 研究业务动态数据测量方法与业务聚合及演化的统计特征、复杂业务行为表征及建模, 探索业务上下文关联与协同通信机制;研究异构网络资源认知和协同调度方法, 建立计算通信理论框架和服务能力容限计算方法；研究并发展机器学习中的智能处理技术及在海量高维数据处理中的应用：研究针对石油行业数据的特征选择问题, 围绕样本多样性的模型选择问题；研究模型的参数优化及结果评估标准等。

三、基本要求

本学科是皇家永利石油与天然气工程一级学科下自主设置的二级学科，获得石油工程计算技术博士学位的学生应满足石油与天然气工程一级学科的基本要求：

1．基本知识要求

1）深刻理解并学习渗流力学、多相管流、石油工程信息与控制、石油工程数值方法、系统模拟、信息分析与处理、油气田系统预测预警等相关的基本概念与基础知识。

2）应掌握坚实宽广的基础理论体系，主要由数学、计算机、物理、力学、信息测量与控制等学科的理论知识构成。特别是数学和计算机，可能涉及的知识包括数学分析、微分方程、泛函分析、运筹学与控制论、高性能计算、计算机控制技术等。

3）应掌握至少一门外语，能够运用外语熟练阅读本专业的外文资料，具有一定的外语写作能力和国际学术交流能力。

4）应熟练掌握至少一门计算机编程语言，并将其应用在自己的研究工作中。

2．基本素质要求

1）应具有工程哲学的思维，遵守工程伦理，设计建造的工程应对生态环境和人类安全损害最小。

2）应形成勤于学术研究的习惯和对有价值的学术问题进行有创见性的学术研究意识，具有实事求是的科学精神和严谨的治学态度，敢于批判质疑、勇于创新的能力。

3）应具备良好的协作精神、创新能力和人文素养，倡导团队合作，具有组织协调管理和较强的领导能力。

4）应掌握相关的知识产权方面的知识，严格遵守学术规范和学术道德。

3．基本学术能力要求

1）知识、资源获取与利用能力。应具有熟练使用传统和现代的检索手段和数据库，获得所需要的信息。特别关注石油与天然气工程学科SPE等系列会议和出版物及相关专业研究动向为目的的综述性文献的检索和利用。清楚地判别哪些问题已经研究、研究的程度如何、还存在哪些尚待解决的问题。

2）学术鉴别、判断与评价能力。在掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专业知识基础上，明确学科学术前沿和国家重大需求，结合当代先进研究手段、方法，并积累较为丰富的实践经验，经常参加科研项目汇报、学术讨论、学术会议，听取专家意见，回答导师及专家质疑，在选择观点和方法，批判质疑前人认识，讨论、辩论、争论的过程中培养学术鉴别、判断和评价能力。

3）工程实践与科学研究能力。鼓励博士生到生产第一线调研、考察和实践锻炼，明确所研究问题、学位论文选题的工程背景和应用价值。善于从工程实践中发现问题，凝练出具有重要学术价值和重大工程意义的科学问题。根据特定科学问题，确定研究目标和任务，熟练地运用观察描述、理论分析、数值计算与模拟等研究方法，提出正确的研究技术路线，利用各种研究资源和手段，独立地开展高水平的研究工作。

4）科技创新能力。研究有价值的工程现象、新行为，建立新模型，提出和创新方法和技术；梳理、完善并形成一套理论体系；纠正了前人涉及本学科基础问题的重要提法或认识上的错误；或通过巧妙、新颖的途径解决了油气工程技术中的长期悬而未决的问题。

5）学术交流能力。积极参加团队学术讨论、专业学术会议、科研项目成果汇报、基金项目申请等过程。博士生须至少掌握一门外语，具有撰写国际期刊学术论文，参加高水平学术会议，清晰地展示研究成果，并对现场询问、评价、质疑、批判作出解释、回答、判断、辩论的能力。

6）职业环境适应能力。通过助研、助教、助管等活动，培养适应工作的能力和敬业精神。毕业后可就职于高等院校、科研院所、政府部门、油气生产和技术服务相关企业，胜任从事教学、科研、工程计算和管理等学术技术含量高的工作。

4．学位论文的基本要求

博士学位论文必须由博士生本人，在导师指导下独立完成。博士学位论文一定要突出创新性，能够表明作者具有独立从事科学研究的能力。

1）论文选题。选题为本学科的学术前沿，具有开创性，或为重大工程技术难题，或为重大需求；对本学科的发展有重要的理论意义或实用价值；研究方向明确，主旨突出。

2）文献综述与科学问题凝练。综述全面深入地反映拟研究方向和相关科学领域的发展和最新成果，掌握了国内外研究现状和存在的问题，归纳总结客观、条理清晰；凝练出的科学问题内涵丰富，准确到位。

3）创新性及论文价值。探索了有价值的现象、新规律，提出了新的命题、新方法；形成一套理论体系；纠正了前人涉及学科基础问题的提法或结论上的错误；或创造性解决了自然科学或工程技术中的关键问题；论文及成果对领域（行业）科技进步有重要影响和作用。

4）基础知识及科研能力。论文体现作者具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；具备独立从事科研工作的能力；采用先进技术、方法、信息进行论文研究工作；论文研究难度大；理论分析、模型建立、模拟计算、数据采集与分析处理、综合评价等工作量饱满。

5）论文撰写及规范性。引用图表、语句标注清晰；围绕主题谋篇布局，论文结构合理，逻辑性强；文字表述准确、流畅，善于总结提炼；文字、图表等有效支持创新性成果表达。论文撰写格式上符合国家、学校、学院皇家永利正式出版物及学位论文撰写的一般规范。

四、学制与培养方式

1．学制

博士研究生的标准学制为3年，最长修业年限不超过8年。硕博连研究生按取得博士生资格后，按博士研究生的学制和修业年限进行确定。其中课程修读1年，开展学位论文工作时间不少于2年。

2．培养方式

充分发挥导师指导博士研究生的主导作用，建立和完善有利于发挥学术团队作用的培养机制。应强调在培养过程中发挥研究生的主动性和自觉性，加强研究生的自学能力、动手能力、表达能力和写作能力的训练和培养。应在高水平的科研项目中培养博士生的开拓创新和独立从事科学研究的能力。践行因材施教，关注学生的个性特长，鼓励学生个性发展，挖掘学生的优势潜能，不拘一格培养人才。具体如下：

1)博士生培养要德智体全面发展。政治理论学习应与思想政治教育相结合，积极参加适当的公益劳动和社会实践活动。各年级研究生要积极开展体育活动。同时加强人文素质，科学精神，提高博士研究生团队合作精神，加强学术规范的培养和教育。对非石油工程背景的生源，应补修专业课，加强中国石油精神和传统的教育。

2)导师是博士生培养的第一责任人，博士学位研究生的培养实行博士导师负责和集体（指导小组）培养相结合的方式。导师应对博士生进行学科前沿引导、科研方法指导和学术规范教导。充分发挥导师对博士生思想品德、科学伦理的示范和教育作用。导师根据学位条例和培养方案，对每一位博士生制定出切实可行的培养计划。导师要教书育人，对博士生的政治思想、业务学习、工作科研等各方面的问题要定期检查，认真指导研究课题的进行。要注意培养博士生独立工作能力，创造能力和进取精神。定期组织本方向的博士生开展学术交流活动，了解学生的研究进程及研究思路，发现问题，及时调整，并让同方向的学生学习相关专业知识。

3)开展讨论班，学术讲座，研讨式教学，加强案例教学，探索不同形式的实践教学，充分发挥课程教学在博士生培养中的作用。同时加强博士生课程建设，增强博士生课程内容的前沿性，强化博士生的科学方法训练和学术素养。

4)加强博士生的自学能力、科学研究能力和表达能力的训练和培养。在指导过程中，导师要注意培养学生独立工作的能力，科学思维方法，增强创造性和创新性思维的锻炼。

5)博士学位研究生的培养以科学研究为主，重点是培养独立从事科学研究工作的能力。支持博士生参与前沿性、创新性、高水平的科研工作，对完成高水平科研成果，如发表高级别论文，给予奖励。

6)创造条件让学生积极参与学术交流活动，博士生应精通一门外语，提高学生交流和表达能力。博士生在学习期间，要积极参加导师或学科组承担的科研课题的研究工作，重视对研究生进行系统科研训练，关注本学科相关领域的前沿动态和最新发展。

7)按规定和学位论文工作的需要及个人特点，学习有关课程，在拓宽和加深基础理论、专业知识以及掌握学科前沿动态的基础上学会进行创造性研究工作的方法和培养严谨的科学作风。

8)加大考核与淘汰力度。加强培养过程的管理和学业考核，实行严格的中期考核和论文审查制度。严惩学术不端行为，对学位论文作假者取消学位申请资格或撤销学位，对未达到考核和论文审查要求的博士生将延迟毕业。

9)创造条件让博士生参加工程实践活动、社会实践和社会调查活动，培养学生理论联系实际的能力。实践内容除了各种形式的教学实践外，也可以参加社会调查、承担校内外的科研、设计、调研、咨询、技术开发和服务等活动。

五、培养环节

1．课程学习

课程学习是保证博士生培养质量的必备环节。博士生的课程学习，强调夯实学科理论基础，激发研究兴趣，掌握研究方法，培育独立思考和批判质疑能力，提升创新和发展能力。课程学习与自学并重，特别重视在科研实践和助教助管中学习，培育人文素养、工程伦理、科学精神、团队合作精神，遵守学术规范和学术道德。

2．实践环节

导师或学术团队应积极营造创新、合作和竞争的环境氛围，充分发挥校内外科研和实践基地的作用，鼓励博士生参加国家级科研任务和企业重大生产需求项目，参与项目（课题、专题）设计、论证、研究、开发、现场试验和汇报全过程，培养博士生的工程实践能力、科研能力、创新能力、组织管理能力。鼓励博士生积极参加高水平国际学术交流活动，提高学术表达与沟通能力，拓宽学术视野。

3．学位论文

1）学位论文开题论证

博士学位论文选题应特别强调创新性，注重解决石油与天然气工程中的重大、重要科学问题和关键技术问题，预期成果对油气能源行业发展具有显著的推动作用。博士学位论文开题论证前，须完成撰写文献综述。博士学位论文开题报告主体框架及内容、撰写格式参考《国家自然科学基金项目》申请书格式。

2）学位论文中期检查

通过博士学位论文开题论证并进入学位论文期至少一年的博士生，才有资格参加学位论文中期检查。博士生通过学位论文中期检查后，才可申请博士学位论文答辩。检查内容如下：

（1）学位论文研究概况，完成计划进度是否达到70%以上；

（2）学位论文研究进展，突出已取得的创新性成果，或潜在创新性成果；

（3）研究内容调整及下一步工作计划；

（4）学术论文录用与发表、发明专利公示与授权、省部级奖励公示与获得情况，参加国际学术交流活动；

（5）提交材料规范性、学风严谨性，文字表述的准确性和流畅性。

3）学位论文答辩

博士生申请论文答辩前，应通过由所室中心或导师团队组织的预审、预答辩，考察其是否具备申请论文答辩的条件。

博士生在提交学位论文之后，应积极准备学位论文答辩。要求答辩过程应简明扼要地阐明论文主要内容和创新成果，思路清晰，重点突出，回答问题准确，有自己独特的见解。

论文答辩结束后，须根据导师、评阅专家、答辩专家意见，认真细致修改完善学位论文，达到学位论文存档、抽检的基本要求。

4）中期考核分流

参照《西南石油大学研究生中期考核分流实施办法》（西南石大[2014]11号）执行。考核内容包括思想政治与道德、综合素质与能力、课程学习、科学研究四个方面。考核结果分为四个等级：优秀、合格、警告（跟踪培养）、不合格。

纳入警告（跟踪培养）或不合格等级的人数不低于考核人数的5%。

有下列情形之一者，考核等级为不合格：

（1）受到留校察看处分，经教育不改的；

（2）累计有两门课程重修不及格；

（3）学位论文开题论证两次不通过，或学位论文工作中明显表现出缺乏科研能力，不能完成学位论文计划；

（4）在科研工作、或学位论文研究、或发表学术成果中伪造数据，剽窃他人成果，涉嫌学术不端和违反科学道德。

对于考核为不合格的博士生，终止其学习，按《西南石油大学研究生学籍管理规定》有关规定处理，报研究生院备案并进行学籍处理。

对于硕博连读或没有获得硕士学位又适宜作为硕士研究生培养的不合格博士研究生，可按硕士学位要求，改做硕士学位论文。

六、课程体系及课程设置

根据石油工程计算技术二级学科应掌握的核心概念与基本知识体系和方法，其博士生课程体系包括公共必修课、专业基础课、选修课、实践环节、补修课程。博士生必须按要求修完规定的课程。具体如下：

1．公共必修课(2学分)

1）政治理论课（2学分）：中国马克思主义与当代。

2．专业课(6学分)

专业课包括专业核心课和专业基础课。

1）专业核心课（4学分）：石油工程中的计算和模拟理论与方法（必修），可根据研究方向、学位论文研究需要从现代钻井完井理论与技术、油气田开发理论、油气集输理论与技术3门中选修1门。

2）专业基础课（2学分）：从现代数学方法及应用、多元统计与数据分析、石油工程中的现代数学理论与方法3门中根据研究需要和个人兴趣进行选择1门。所选择的某门课程，应与该博士生在硕士阶段修读的课程不重复。

3．选修课（不少于6学分）

选修课含专业选修课、跨学科专业选修课、公共选修课，具体如下：

1）专业选修课程（不少于2学分）和跨学科专业选修课（不少于2学分）：一般根据石油工程计算技术学科的培养方向，以及博士研究生的知识水平能力和兴趣，在导师的指导下，可从5门专业选修课和6门跨专业选修课中必修2-4门课程作为本专业方向和其他相关交叉学科方向的学习拓展。

2）公共选修课（不少于2学分）：为了丰富研究生的生活，拓宽研究生的知识面，培养研究生的兴趣爱好，提高研究生的人文素养和英语能力，根据集体教育与个性发展相结合的原则而开设的供研究生自由选择的课程。学生可以根据兴趣爱好选修1-3门，其中须选1门不少于1个学分的大文科公共选修课程（含政治理论类、人文素养类、经管类、法学类、体育类课程）；未过英语6级的同学必须选修B1111103博士英语（一外）。

4．实践环节（不计学分）

实践环节是完成学位论文、培养科研能力、拓宽学术视野、提升综合素质的必要过程。讲座与自学相结合，不计学分。

5．补修课程

跨一级学科培养的博士生必须补修所修专业大学本科主干课程2门，或硕士生专业课2门，不计学分。补修课程由导师根据博士生培养方案及学科研究方向确定。

七、学位标准与学位授予

1．学位标准

根据西南石油大学数学学科的研究生毕业成果应满足《西南石油大学理学院皇家永利研究生申请学位学术成果基本要求的规定》（理学研〔2022〕1号）文件，毕业和申请学位应满足下列条件：

1）研究生通过学位论文答辩，达到本规定的基本要求。

2）依据《理学院研究生学位授予成果计分值表》，博士研究生申请学位的成果量化总分值不低于100分，同时满足：

(1)学术论文分值不低于50分，其中中科院文献情报中心自然科学期刊论文分值不低于30分。

(2)申请博士毕业的成果必须是明确来自于石油工业的数学或计算机问题。

皇家永利其他替换条件和成果认定及计分要求详见理学研〔2022〕1号）文件。

2．学位授予

完成博士生培养各环节，满足培养基本要求，达到博士生培养目标，通过博士学位论文答辩，经学位评定委员会审定通过，则可被授予工学博士学位。

（1）研究生持有学术论文正式录用通知，或获奖成果公示，或专利授权通知，或软件著作权通知，可以申请学位论文答辩。

（2）待研究生学术论文正式刊出，或获得科技奖励证书，或取得专利授权证书，方具备申请学位条件（博士生两年内有效）。

（3）研究生在进行学位论文答辩申请和学位申请时，须提交上述相应成果的原件和复印件。申请答辩及学位的学术成果须经导师签字认可，并确认是否符合署名要求，是否与学位论文直接相关。如果提交的学术成果造假，一经查实，按学术不端行为处理。

（4）核准具备申请答辩资格、申请授位资格后，即进入论文评阅环节。

（5）完成论文评阅程序，符合答辩条件后，即组织、参加博士学位论文答辩。

（6）在答辩委员会通过学位论文答辩并推荐授位者，经学院学位评定分委员会审核答辩材料、推荐授位材料后，报学校学位评定委员会审定，决定是否授予工学博士学位。

八、方案使用

本方案自2022级研究生开始使用。

方案编制组成员：

学院分管研究生教育负责人（签字）：

学位评定分委员会主席（签字）：

研究生院院长或分管培养副院长（签字）：

学校学位评定委员会主席（签字）：

修（制）订时间： 2022 年 5 月

石油工程计算技术二级学科博士研究生课程设置

设置说明：

1.马克思主义经典著作选读必须列入课程体系；

2.选修课体现跨学科和个性化培养，不分区设置必选课程。