抗酸性气体钻井液研究 (1)

酸性气体侵入井筒瞬态流动规律研究一、引言1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 研究目的与内容二、酸性气体侵入井筒的机理2.1 酸性气体的特性及危害2.2 井筒环境条件对酸性气体侵入的影响2.3 酸性气体在井筒内的传输方式和规律三、数值模拟研究3.1 数值模拟方法与模型建立3.2 模拟结果分析与讨论3.3 模型验证与优化四、实验研究4.1 实验装置与方法设计4.2 实验结果分析与讨论4.3 实验数据处理与展示五、酸性气体防治技术5.1 酸性气体监测与预警技术5.2 酸性气体除去技术5.3 酸性气体管控与应急处理技术六、结论与展望6.1 研究结果总结6.2 存在问题与改进措施6.3 研究展望及未来工作建议第一章：引言1.1 研究背景及意义随着油气开采的不断深入，酸性气体侵入井筒的问题变得越来越严重。

酸性气体主要指H2S、CO2等，它们不仅对人体健康构成威胁，还会对井下设备产生严重腐蚀，导致安全隐患和生产损失。

因此，研究酸性气体侵入井筒的瞬态流动规律，探索有效的防治技术机制，具有重要的理论意义和实际应用价值。

1.2 国内外研究现状国内外已经开展了较多的研究工作，主要分为实验研究和数值模拟研究两大类。

实验研究主要采用模拟实际井下环境的装置进行，通过测量样品中酸性气体浓度的变化情况，研究其侵入途径、传输规律等；数值模拟研究则利用计算流体力学（CFD）等方法，针对井筒内不同区域的流动过程进行模拟和计算，并得出相应的数值结果，分析其特性和规律。

然而，现有研究仍存在固定井筒工况、缺乏实际统计数据、模型参数难以确定等问题，对井筒内酸性气体瞬态流动规律的深入掌握还需继续完善。

1.3 研究目的与内容基于现有研究不足，本文旨在深入研究酸性气体侵入井筒的瞬态流动规律，并探索相应的防治技术措施。

具体研究内容包括：1. 系统总结酸性气体侵入井筒的机理特点和影响因素，探析其原因和特点，并明确防治措施的必要性和可能性。

钻井液配方资料钻井液材料是配制各种钻井液所用的物质，其中包括原材料及处理剂。

钻井液原材料是指那些组成钻井液的基本组分。

处理剂是指那些用来调整钻井液性能的物质，它是钻井液组分中的关键成分，随着钻井液技术的发展，处理剂的品种正日益增多。

一、钻井液概述钻井流体是在旋转钻井中使用的循环流体，由于绝大多数使用的是液体，少量使用气体或泡沫，因此又称“钻井液”。

钻井液在钻井工程中的主要功用是：清洗井底，携带岩屑；冷却和润滑钻头及钻柱；形成泥饼，保护井壁；控制与平衡地层压力；悬浮岩屑和加重剂；在地面沉除岩屑；提供所钻地层的有关资料；将水功率传给钻头等。

钻井液的主要成分有：水，如淡水、盐水、咸水或饱和盐水等；膨润土，如钠膨润土、钙膨润土、有机土或抗盐土等；化学处理剂有无机类、有机类、表面活性剂类、高聚合物类或生物聚合物类等；油类，如轻质油或原油等；气体，如空气或天然气等。

由于这些成分在各类钻井流体中所形成的分散体系不同，因此所起的作用也不同。

从物理化学观点看，钻井液是一种多相不稳定体系，其包括由重晶石粉、钻屑、粘土粉等组成的的悬浮液、高聚合物组成的胶体、膨润土粉的水溶液等和氯化钠的真溶液、碳酸钠的水溶液等。

钻井液有以下分类方法：按密度可分为低密度未加加重剂和高密度加有加重剂两种；按对粘土的作用可分为“抑制法”和“非抑制性”两种，前者加有抑制粘土水化分散的抑制剂；按分散体系中的连续相可分为水基（以水为连续相）、油基（以油为连续相）和气体。

水基钻井液是目前应用最广泛、研究最深入的一类钻井液；油基钻井液是为了钻复杂地层如岩盐、石膏、泥岩页岩以及钻定向井、高温井和完井、修井的需要而发展出来的；气体钻井使用空气或天然气体做为钻井时的循环流体，是为了钻低压油气层、严重漏失层或坚硬而不含水的地层而发展起来的。

我国标准化钻井液现分为淡水钻井液、钙处理钻井液、木分散聚合物钻井液、盐水（包括海水或咸水）钻井液、饱和盐水钻井液、钾基钻井液、油基钻井液、气体（包括一般气体及泡沫）钻井液等八类。

钻井液常⽤处理剂的作⽤机理（⼀）概要钻井液常⽤处理剂的作⽤机理（⼀）钻井液处理剂⽤于改善和稳定钻井液性能,或为满⾜钻井液某种性能需要⽽加⼊的化学添加剂。

处理剂是钻井液的核⼼组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产⽣很⼤的影响。

钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多，为了使⽤和研究⽅便将按其功能进⾏分类。

根据2006年API钻井液处理剂分类⽅法，将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表⾯活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、⾼温稳定剂、⽔合物控制剂。

共计18类。

其中润滑剂/解卡剂合并，另外增加了⽔合物控制剂我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂分为16类，分别为粘⼟类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。

这16类处理剂所起的作⽤不同，但在配制和使⽤钻井液是，并不同时使⽤这些处理剂，⽽是根据现场需要选择其中的⼏种。

下⾯对这16种处理剂进⾏介绍。

1 粘⼟类粘⼟的本质是粘⼟矿物。

粘⼟矿物是细分散的含⽔的层状硅酸盐和含⽔的⾮晶质硅酸盐矿物的总称。

粘⼟矿物是整个粘⼟类⼟或岩⽯的性质，它是最活跃的组分。

晶质含⽔的层状硅酸盐矿物：⾼岭⽯、蒙脱⽯、伊利⽯、绿泥⽯等；含⽔的⾮晶质硅酸盐矿物：⽔铝英⽯、硅胶铁⽯等。

1.1 粘⼟矿物的两种基本构造单元1.1.1 硅氧四⾯体与硅氧四⾯体晶⽚硅氧四⾯体：有⼀个硅原⼦与四个氧原⼦，硅原⼦在四⾯体的中⼼，氧原⼦在四⾯体的顶点，硅原⼦与各氧原⼦之间的距离相等，其结构见右图。

图1硅氧四⾯体结构硅氧⾯体晶⽚：指硅氧四⾯体⽹络。

硅氧四⾯体⽹络由硅氧四⾯体通过相临的氧原⼦连接⽽成，其⽴体结构见右图。

图2 硅氧四⾯晶⽚结构图1.1.2 铝氧⼋⾯体与铝氧⼋⾯体晶⽚铝氧⼋⾯体：六个顶点为氢氧原⼦团，铝、铁或镁原⼦居于⼋⾯体中央(如右图所⽰)。

ICS点击此处添加中国标准文献分类号a Q/SY 中国石油天然气集团公司企业标准Q/SY XXXXX—2012b钻井井控技术规范Specification for well control technology of drilling点击此处添加与国际标准一致性程度的标识c 文稿版次选择d 报批稿图1 2012-XX-XX发布2012-XX-XX实施目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 井控设计 (2)5 井控装置 (4)6 钻开油气层前的准备和检查验收 (7)7 油气层施工中的井控作业 (8)8 欠平衡钻井井控要求 (10)9 防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控的处理 (12)10 井控培训 (14)附录A（规范性附录） 井口装置组合图 (17)附录B（规范性附录） 井控管汇布置图 (21)附录C（资料性附录） 钻开油气层检查验收书格式 (25)附录D（资料性附录） 井控停钻通知书格式 (32)附录E（资料性附录） 钻开油气层批准书格式 (33)附录F（规范性附录） 关井操作程序 (34)附录G（资料性附录） 防喷演习记录表格式 (36)附录H（资料性附录） 坐岗记录表格式 (37)附录I（资料性附录） 钻井井喷失控事故报告信息收集表格式 (38)前言本标准依据GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》起草。

本标准由中国石油天然气集团公司石油工程技术专业标准化技术委员会钻井分标委提出。

本标准归口中国石油天然气集团公司石油工程技术专业标准化技术委员会钻井分技术委员会。

本标准起草单位：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、工程技术分公司。

本标准主要起草人：李强、晏凌、杨令瑞、郑述全、王增年、付强、杨开雄、高碧桦、陈友斌、晏国秀、周颖。

钻井井控技术规范1 范围本标准规定了钻井井控设计、井控装置、钻开油气层前的准备和检查验收、油气层施工中的井控作业、欠平衡钻井井控要求、防火防爆防硫化氢措施和井喷失控的处理、井控培训应遵循的基本准则；各油气田应根据本标准，结合本地区油气井钻井作业的特点，制订相应实施细则。

高密度钻井液酸性气体污染研究进展
严平
【期刊名称】《化工管理》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】酸性气体对高密度钻井液性能影响极大,钻井液流变性能难以控制,滤失性能恶化,因此对高密度钻井液酸性气体污染处理方式的研究迫在眉睫。

文章综述了酸性气体对高密度钻井液的污染机理、高密度钻井液酸性气体污染检测方式与体系微观性能表征方法以及酸性气体污染高密度钻井液性能优化处理方式的研究进展;分析了目前酸性气体防治措施存在的问题以及未来发展方向,以期为酸性气体侵入高密度钻井液后的性能控制研究发展提供参考。

【总页数】5页(P79-83)
【作者】严平
【作者单位】西南石油大学
【正文语种】中文
【中图分类】TE254
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3.酸性气体在钻井液两相流动中的溶解度特性
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5.纳米Mg(OH)₂在酸性气体捕集和水中污染物去除的研究进展
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酸性气体侵入井筒瞬态流动规律研究
瞬态流动规律是地质工程的重要研究内容之一，在实际工程中也广泛应用。

由于井筒中常常会存在酸性气体污染，因此研究其侵入井筒的瞬态流动规律十分必要。

首先，为了明确井筒内部油罐瞬态流动特性，必须进行流体力学计算，使用数学模型，采用空间网格划分，能够有效模拟酸性气体侵入瞬态特性。

再者，壳体储罐中空气的排出瞬态流动是不可忽视的。

借助于各种流体力学模型，可以更好地模拟空气在井筒内的瞬态流动行为，从而满足工程需求。

最后，瞬态流动可能会引起工程设计中的不同现象，如瞬态温度变化，当瞬态流动的总体特性有了较明确的认识之后，应该作出相应的设计和应对措施，以保证瞬态流动不会对现有工程 push 事件造成不利影响。

总之，要研究井筒中酸性气体侵入的瞬态流动规律，必须建立有效的数学模型，借助各种流体力学理论把它们结合起来，由此可以确定和描述完整的瞬态流动的总体特性，以便维护工程安全稳定。

抗 CO32-和 HCO3-污染钻井液技术研究摘要：在深井和超深井的钻探过程中，由于钻遇碳酸氢钠层、纯碱加量过大或含有CO 2的地层流体进入钻井液等原因,钻井液常常可能受到CO 32-和HCO 3-离子的污染。

由于CO 32-和HCO 3-离子污染对钻井液的性能影响较大，且在超深井钻井过程中用的大多是高密度钻井液，钻井液的密度大，粘度和切力也大，受到污染后粘度和切力变得更加难以控制，极有可能引发井塌、井漏等各种井下复杂事故的发生。

因此，研究抗CO 32-和HCO 3-离子污染的水基钻井液，优化钻井液配方，在即将打开目的层钻井液性能未发生恶化前，及时有效地采取合理的处理方式预防CO 32-和HCO 3-离子对钻井液的污染，提早实现钻井液的转换对保证钻井施工的顺利进行具有重要意义。

关键词：CO 32-污染，HCO 3-污染，抗温，抗盐 1难题来源在深井和超深井的钻井过程中，钻井液常常可能受到CO 32-和HCO 3-离子的污染，不仅对钻井液的性能造成较大的影响，且在超深井钻井过程中，用的大部分是高密度钻井液，钻井液密度大，粘度和切力也大，一旦受到污染，粘度和切力更难控制，有可能引发各种井下复杂事故的发生。

目前在准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带区域打了多口探井，探明二叠系佳木河组存在烃源岩，且以气藏为主。

其中，已钻完的风城1井、风011井等发现钻遇风城组时钻井液常受到严重的CO 32-和HCO 3-离子污染，造成钻井液性能难以控制并由此可能引起井漏和井塌等井下负责事故的发生。

风城1井在3558m 、3492m 、3558m 层段均发生CO 32-、HCO 3-污染，污染严重时，CO 32-达30270mg/L ，HCO 3-达48952 mg/L ；风011井在3349m 层段也发生CO 32-、HCO 3-污染，且CO 32-达18000 mg/L ，HCO 3-达7930 mg/L 。

因此，优化钻井液配方，在即将打开目的层钻井液性能未发生恶化前，及时有效地采取合理的处理方式预防CO32-和HCO3-离子对钻井液的污染，提早实现钻井液的转换对保证钻井施工的顺利进行具有重要意义。

浅谈腐植酸在油田钻井液中的应用腐殖酸在大自然拥有的储量可以用丰富来形容，具有的作用通过研究也比较多。

腐殖酸在收集时，拥有较为容易的特点，已经在各领域中普遍应用，从而促进企业生产的质量和效率。

在石油钻井液中也将腐殖酸作为辅助型添加剂，使石油钻井工作的效率大大提升。

标签：腐殖酸;石油;钻井液;应用研究钻井液是石油钻井工作中的必备品，在实际钻井作业中使用的钻井液包含水基与油基以及气体钻井液等，每一种钻井液拥有的作用不同，通常根据井壁的稳定性能选择钻井液[1]。

为了使钻井液的性能不断提升，在钻井液中加入了添加剂腐殖酸。

本文针对腐殖酸添加剂的应用进行了研究。

一、国外对腐殖酸的特点研究国外对腐殖酸的特点进行了研究，站在普通粘土泥浆的角度分析腐殖酸的特点：石灰泥浆和水泥泥浆的循环性泥浆，不管PH值是高还是低均可以对粘性进行任意性调节。

腐殖酸泥浆具有分散性能，在用于井下时，能够在井的表面产生一层保护膜，同时拥有较高的韧性，将过滤的水分实现减少的状态。

如果石灰泥浆的PH值处于较低的位置时，拥有较大的乳化能力，将性能得到提升，充分发挥腐殖酸的作用。

另外，腐殖酸作为处理剂能够将离子进行有效的交换，使有害的离子充分流出，降低了污染现象。

二、腐殖酸应用于国内诸多领域由于腐殖酸拥有较大的作用而且还储备量丰富，在我国诸多领域已经普遍运用起腐殖酸。

通过研究，腐殖酸较多的应用于工业方面、农业方面、畜牧业方面。

工业中使用腐殖酸，普遍应用于机车锅炉的防垢处理工作、含有重金属废水的处理工作、钻井泥浆助剂等等。

在农业运用中，主要为了改善土壤条件、改善农产品的质量、提升肥料效果等环节。

畜牧业使用中，利用腐殖酸为鹿茸止血以及加入牛饲料中。

三、钻井液中应用腐殖酸石油开采过程中，需要先进行钻井工作，钻井工作质量的优劣与使用的钻井液有很大的关联性，需要根据井壁的条件选择不同的钻井液。

由于腐殖酸拥有着较多的活性官能团，能够实现络合能力与分散吸附能力，在石油钻井工作中，将腐殖酸应用于钻井液中，使钻井液的性能增加[2]。

酸性环境条件下钻井管柱腐蚀及选材方法探讨【摘要】在含有H2S的酸性油气田环境下钻柱和套管时非常容易受到腐蚀的，为此，我们调研分析了酸性气体对钻柱及套管的腐蚀机理以及如何选用更好的材料来最大的减小这种腐蚀破坏。

【关键词】H2S；腐蚀；钻柱；套管；选材0 引言腐蚀和防护是一个很重要的学科，它涉及许多对国民经济发展有着重要影响的行业[1]。

普遍的、正确的选用适当的腐蚀控制技术和方法，可以防止或减缓腐蚀破坏，最大程度地减轻可能由腐蚀造成的经济损失和社会危害。

对酸性环境条件下钻井管柱腐蚀及选材方法的研究目的是通过对酸性环境条件下钻井管柱腐蚀及选材的调研，对三高气田钻井管柱腐蚀规律及选型方法探讨，了解高压高产高硫化氢条件下对钻具的腐蚀，掌握酸性环境条件下套管及钻柱的腐蚀规律及选材方法。

1 钻柱及套管在酸性环境下的腐蚀1.1 钻柱腐蚀原因分析1.1.1 材料因素失效分析表明，大部分失效事故与钻柱质量有关。

其中包括钻杆内加厚过渡区结构不合理、韧性差、螺纹加工质量低及加工精度差、钻杆接头选型不当、强度指标不合格、喷焊热裂及钻杆摩擦对焊（修复）工艺不当等诸多方面。

1.1.2 环境因素石油管材研究所对1999年以来钻柱构件失效分析的统计表明，70%的失效是直接或间接由腐蚀引起。

可见，腐蚀是造成钻柱失效的主要原因，并且腐蚀带来的附加检查、维修和事故处理等使得钻井效率下降和费用增加。

1.1.3 力学因素石油钻柱在井下钻进过程中不仅与腐蚀性介质直接接触，同时还承受拉伸、弯曲、挤压等复杂应力的作用，其苛刻的工作环境直接影响井下钻柱寿命的长短。

1.2 套管在酸性条件下的腐蚀分析套管腐蚀的原因是多方面的，以土壤腐蚀为主。

1.2.1 硫化氢引起的腐蚀。

硫化氢溶于水可腐蚀套管，易产生氢脆。

并在金属内部产生很大应力，使高强度低合金钢在未受到外加应力的条件下产生氢鼓泡或阶梯式裂纹，导致强度高、硬度大的套管产生晶格变形，材质变脆产生微裂纹，出现氢脆现象。

酸性气田碳酸盐岩储层抗盐抗酸性气钻井液技术刘晓栋;崔应中;王宇宾【摘要】为预测酸性气田钻井作业所用钻井液中酸性气的侵入量,根据地质参数和钻井参数计算了现场酸性气侵入量和除硫剂碱式碳酸锌与二氧化碳清除剂氧化钙的加量.为评价酸性气污染对钻井液性能的影响,设计了一套酸性气对钻井液污染的室内评价方法——气瓶压力控制灌注法,并根据理想气体状态方程,推导了灌注不同浓度酸性气体所需要的灌注压力计算公式.室内采用此方法评价了H2S、CO2对适合于南帕斯气田碳酸盐岩储层无黏土相NaCl盐水钻井液和无固相甲酸钾有机盐钻井液体系性能的影响,实验表明两套钻井液体系具有能够抗200 mg/LH2S、1000 mg/L CO2酸性气污染的能力,以及抗灰岩钻屑、地层盐水和各种盐相污染能力,且具有优越的流变性能、润滑性能、防腐蚀性能和储层保护效果,能够满足南帕斯酸性气田碳酸岩储层安全、快速、高效钻井.%In order to predict the volume of acid gas intruded into drilling fluid for drilling in sour gas field, the acid gas invaded volume and dosage of sulfide scavenger basic zinc carbonate and carbon dioxide scavenger calcium oxide were calculated on-site according to the geological parameters and drilling parameters. To evaluate the impact of acid gas pollution on the drilling fluid performance, an indoor evaluation method "gas perfusion by control cylinder pressure" was designed. And then the required perfusion pressure formulas for infusing different concentration of acid gas were developed according to ideal gas state equation. Using this experiment method we evaluated the influence of acid gas H2S and CO2 on clay-free NaCl brine drilling fluid system and solid-free potassium formate organic salt drilling fluid systemthat suit for carbonate reservoir of sour gas field. The results show that the two series drilling fluid system have the resistance capacity of 200 mg/LH2S, 1000 mg/L CO2 acid gas pollution, and have good ability of anti-lime stone cuttings, anti-formation brine water and various salt pollution tolerance. In addition, these two systems also have excellent theological properties, lubricity, anti-corrosion and reservoir protective effects. The two series drilling fluid system can make sure the sour gas field carbonate reservoir safe, fast and efficient drilling.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)005【总页数】6页(P4-9)【关键词】酸性气田;碳酸盐岩;硫化氢;二氧化碳;无黏土相盐水钻井液;有机盐钻井液【作者】刘晓栋;崔应中;王宇宾【作者单位】天津中油渤星工程科技有限公司,天津300451;荆州市汉科新技术研究所,湖北荆州434000;中国石油集团工程技术研究院,天津300451【正文语种】中文【中图分类】TE254南帕斯气田主要由位于波斯湾海域卡塔尔境内的北方气田和伊朗境内的南帕斯气田组成，钻探的主要目的是开发二叠系—早三叠统Kangan-Dalan储层（也称Khuff储层）的凝析气藏。

无黏土相羟基酸盐钻井液无黏土相羟基酸盐钻井液的研究摘要:无黏土相羟基酸盐钻井液是一种新型高温、高压钻井液，其具有稳定性强、抗污染、不伤害地层等优势。

本文从制备工艺、性能等方面对该钻井液进行了探究。

关键词：无黏土相、羟基酸盐、钻井液、高温高压、制备工艺引言:钻井液是钻井过程中必不可少的部分，它不仅是传递机械能量和冷却钻头的润滑剂，也起着排出渣洞中的岩屑和保持进钻稳定性的作用。

由于油气资源开采的难度不断提高，钻井液对性能的要求也在逐年提高，针对高温、高压、高含盐度、含硫化氢等极端环境，人们不断开发新型的钻井液。

其中，无黏土相羟基酸盐钻井液由于具有稳定性强、抗污染、不伤害地层等优点而被广泛研究和应用。

制备工艺:无黏土相羟基酸盐钻井液是以羟基酸盐作为基础油和乳化剂配制而成的。

其中，羟基酸盐作为钻井液的基础油，具有温度稳定性好、压缩性弱的优点，从而保证了钻井过程中的润滑和冷却效果。

乳化剂则可以使得羟基酸盐与水混合起来，形成微小的液滴，使得钻井液可以混合更多的水，提高其稳定性。

性能:无黏土相羟基酸盐钻井液在高温、高压等极端工况下，具有优良的稳定性和抗污染性，不会使得岩层受到损伤。

同时，该钻井液能够有效地减少回收液中钻屑的量，提高了钻井的质量和速度。

但是，由于其乳化机理复杂，制备工艺也相对较为复杂，同时其余代表高温、高压条件的钻井剂相比，其效果还有一定的改进空间。

结论:无黏土相羟基酸盐钻井液具有许多优秀的性能，但是仍然需要在制备工艺、性能等方面进行更进一步的研究和优化。

未来在钻井液的研究领域中，该类液体有望得到广泛的应用。

制备工艺是无黏土相羟基酸盐钻井液的关键环节。

钻井液在高温、高压环境下需要具有良好的稳定性和抗污染性。

羟基酸盐作为基础油的选择，通过其相比其他基础油具有更好的温度稳定性和压缩性弱的特点，可以保证钻井过程中润滑和冷却的效果。

在乳化剂方面的选择对于钻井液的乳化效果具有重要影响。

为了实现有意义的乳化效果，需要选择合适的配方和适宜的乳化机制。

中国石油大学（北京）《油田化学》简答题总结1．油田化学研究的主要内容是什么（1）研究钻井、采油和原油集输过程中存在问题的化学本质；（2）研究解决问题所使用的化学剂；（3）研究各种化学剂的作用机理和协同效应。

2．油田化学具有哪些特点（1）边缘交叉应用性学科；（2）油气田化学品种类繁多；（3）油气田化学品使用量大，针对性强；（4）技术风险大；（5）必须强调环保；（6）研究与应用见效周期长。

3．粘土矿物的基本构造单元，基本结构层是如何组成的@粘土矿物有两种基本的构造单元：硅氧四面体和铝氧八面体。

硅氧四面体由一个硅等距离地配上四个比它大得多的氧构成；铝氧八面体是由一个铝与六个氧配位而成。

这两种基本的构造单元组成两种基本的构造单元片：（1）硅氧四面体与硅氧四面体片；（2）铝氧八面体与铝氧八面体片。

基本结构层：（1）1：1层型基本构造层，这种基本结构层是由一个硅氧四面体片与一个铝氧八面体片结合而成。

（2）2：1层型基本结构层，这种基本结构层是由两个硅氧四面体片夹着一个铝氧八面体片结合而成。

4．为何蒙脱石属于膨胀型矿物而伊利石、高岭石属于非膨胀型矿物蒙脱石的基本结构层是由两个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成，属于2：1层型粘土矿物。

由于蒙脱石结构中，晶层的两面全部由氧组成，晶层间的作用力为分子间力（不存在氢键），联结松散，水易进入其中；另一方面由于蒙脱石有大量的晶格取代，在晶体表面结合了大量可交换阳离子，水进入晶层后，这些可交换阳离子在水中解离，形成扩散双电层，使晶面表面带负电而互相排斥，产生通常看到的粘土膨胀。

所以蒙脱石属于膨胀型矿物。

伊利石的基本结构层与蒙脱石相似，也是由两个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成，属2：1层型粘土矿物。

伊利石与蒙脱石不同的地方在于晶格取代主要发生在硅氧四面体片中，约有1/6的硅为铝所取代。

晶格取代后，在晶体表面为平衡电价而结合的可交换阳离子主要为钾离子。

由于钾离子直径与硅氧四面体片中的六方网格结构内切圆直径相近，使它易进入六方网格中而不易释出，所以晶层结合紧密，水不易进入其中，因此伊利石属非膨胀型粘土矿物；高岭石基本结构层是由一个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片结合而成，属于1：1层型粘土矿物。

酸性气体侵入井筒瞬态流动规律研究李根生;窦亮彬;田守嶒;宋先知【摘要】酸性气藏一般位于海相沉积,钻井液安全密度窗口极窄,钻井过程中酸性气体易侵入井筒,发生气侵后井筒流动变得十分复杂,易造成井涌、井喷等井下故障.为实现气侵时井筒流动的准确预测与控制,将井筒流动与地层非达西渗流耦合,井筒流动、传热和流体物性耦合,建立了酸性气体侵入井筒瞬态多相流动模型,并引入酸性气体溶解度公式,给出了模型的求解方法.利用某井的基本数据,模拟了酸性气体气侵时的环空气液两相瞬态流动参数的变化特征,并对酸性气体气侵时的瞬态流动影响因素进行了敏感性分析.结果表明:酸性气体溶解度大,侵入后更加隐蔽,不易被检测到,但靠近井口处酸性气体溶解度降低,酸性气体大量析出,体积迅速膨胀,井筒压力降低迅速,井控更加危险.研究结果可为酸性气藏钻井井控参数设计提供指导.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2013(041)004【总页数】7页(P8-14)【关键词】酸性气体;气侵;溢流;瞬态流动;数学模型【作者】李根生;窦亮彬;田守嶒;宋先知【作者单位】油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249;油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249;西安石油大学石油工程学院,陕西西安710065;油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249;油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE28由于酸性气藏一般位于海相沉积，地层压力难以准确预测，钻井液安全密度窗口极窄，易造成高含H2S或CO2的酸性气体侵入井筒，导致瞬间井涌或井喷等井下故障。

仅有部分研究者开展了有关酸性气体侵入井筒后的多相流研究，袁平[1］、张智[2］、万立夫[3］等人分析了纯组分超临界酸性气体侵入井筒时的多相流动和相态转变规律，但自然界中纯组分酸性气体几乎不存在，且井筒流动均为稳态流动；石晓兵[4］、孙宝江[5］等研究了酸性气体侵入上升过程的井筒流动过程，但将侵入速度假设为定值，与现场实际情况差别较大，并且未考虑井筒传热影响。