油田化学绪论知识点
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《油田化学》讲义第一章绪论一、石油和天然气的开采,原油加工前的预处理1.储油系列石油储存在地下,其聚集的体积量从几立方毫米到几十亿立方米之间。
石油储量达数千吨或更多的油藏才具有开采价值。
这样的油藏公布在孔隙性和渗透性岩层中,例如砂岩、石灰岩和粒土。
岩石的孔隙度具有重要意义,岩石的孔隙度越大,储存的石油越多,油藏深度通常为500~3500m,主要储量分布在800~2500m 的深度。
现在的深井和超深井发展以及海洋钻井发展。
2.开采石油的方法、钻井在十几世纪中期,开始从钻凿的井中进行机械采油。
第一口井是1859年在美国钻成的。
在采用原始的顿钻法时,靠机械绞车升降的专门钻头冲击破碎岩石,破碎的岩石定期用打捞筒捞出来。
在采用旋转钻井法时,利用旋转钻头钻透岩石。
工业性钻井工作是利用固定式的重型钻井机械进行的。
开始先往井里下一根钻杆,然后根据井深的增加接上新的钻杆。
为了清除钻碎的岩石,采用泥浆循环洗井。
3.油井开采石油的方法在油井采油中,可利用以下三种方法中的任何一种自喷采油、压缩机和(气举)采油、深井泵抽油。
自喷采油时,石油是靠雨层云能量的压力喷出地面的。
石油的憋喷会造成石油和伴生气的损耗,并可能造成火灾和井毁事故。
为了防止自喷井可能发生的事故,在开始采油前,在井中下入油管,并在井口安装能耐高压的设备。
久而久之,油层中石油的压力下降,石油不能靠自身的能量升到地面上来,不得不采用压缩机或气举法代替自喷法。
在井里圆心下入两套油管,通过所形成的空间注入石油气,注入的气体与石油混合将石油升举到地面上。
由于油层的衰竭,油层中石油的压力可能降价致使压缩机法的效率也变得很低,注入的气体很多,但油出得很少。
在这种情况下,要采用深井泵法采油。
由于自然地质条件的不同,存在各种油气驱动方式:水压驱动、气顶驱动、弹性驱动。
水压驱动可以保证从油层中充分开采石油。
为了保证充分地开采石油,开发油田的现代系统规定的地层注水,人为建立水压驱动。
(一)1. 油田化学的概念: 研究油田钻井、采油和原油集输过程中化学问题的科学。
即如何使用化学剂和化学方法解决油田生产过程中的技术问题。
2.油田化学组成部分: 钻井化学, 采油化学, 集输化学3.油田化学按化学性质分类: 矿物产品,天然材料及其改性产品, 合成有机化学品,无机化学品。
4.油田化学按用途分类:通用油田化学品,钻井用化学品,油气开采用化学品,提高采收率用化学品,油气集输用化学品,油田水处理用化学品。
5.油田化学工作液的组成:化学助剂,施工材料,分散介质(二)1. 胶体:胶体大小的微粒(至少在一个方向为1~100nm之间)分散在另一种连续介质中所形成的分散体系称胶体体系。
(胶体体系必然是两相或多相的不均匀分散体系。
)2. 胶体化学:研究胶体的生成和破坏以及它们的物理化学性质的科学。
(包括:胶体物理化学,表面物理化学,高分子物理化学)(胶体化学研究对象:溶胶(憎液胶体)和高分子真溶液(亲液胶体))3. 粘土胶体化学:在一般胶体化学规律指导下,专门研究粘土胶体的生成、破坏和它们的物理化学性质的科学。
4.丁达尔现象:当一束波长大于溶胶分散相粒子尺寸的入射光照射到溶胶系统,可发生的散射现象。
5.胶体体系的基本特征?( 1)具有多相性、2)具有高度分散性、3)具有聚结不稳定性)6.相:物质的物理性质和化学性质都完全相同的均匀部分。
体系中有两个或两个以上的相,称为多相体。
相与相之间的接触面称为相界面。
比表面:单位体积或单位重量(质量)物质的总的表面积7.真溶液与憎液胶体的根本区别:真溶液,溶质能自发地分散在介质之中,使体系的自由能减少。
憎液胶体,分散相不能自发地分散在介质中,需要作功强迫它分散成细颗粒,使体系的表面自由能增大。
8.粘土矿物包括层状结构和链状结构,粘土矿物的基本构造单元:1)硅氧四面体特点:共有三个层面:两层氧原子和一层硅原子,上下两层氧原子均形成六角环(空心);在a、b两方向上无限延续2)铝氧八面体在a、b二维方向上无限延伸;共有三个层面,铝原子层位于中间;上下两个层面组成六角形(实心)。
中国石油大学(北京)《油田化学》--分章节核心知识点总结第一章表面活性剂0 表面活性剂定义:少量存在就能显著降低溶剂表面张力的物质1.各种物质的水溶液(浓度不大时)的表面张力和浓度的关系归纳为三种类型:面张力γ随浓度C上升略有上升的物质,如NaCl、HCl等。
②表面张力随浓度上升而下降,如CH3CH2OH等(表面活性物质)。
③表面张力在稀浓度时急剧下降,如RSO3Na等(表面活性剂)。
(1)离子型活性剂—凡能在水溶液中电离生成离子的称离子型活性剂。
(2)非离子型活性剂—凡在水溶液中不能电离成为离子的称为非离子活性剂。
2 浊点产生的原因:非离子型活性剂,其与水分子缔合形成氢键而溶解。
氢键不稳定,温度升高,氢键断裂,所以活性剂析出,溶液变混浊,出现浊点主要由非离子活性剂分子结构决定。
3活性剂降低表面张力的原因:这主要是由于具有两亲性的表面活性剂分子,取代了表面上的水分子,改变了表面分子所受的不对称力,降低了表面过剩自由能,也就是说由于活性剂分子在溶液表面上的吸附,导致溶液表面张力降低*4 胶束:表面活性剂分子的聚集体和缔合体或结合体*5临界胶束浓度:表面活性剂在溶液中开始明显形成胶束的浓度,以cmc表示。
浓度越大,则形成的胶束越多。
* 6形成胶束的原因:活性剂分子的两亲性,即存在着亲水基团和亲油基团。
*7表面活性剂的作用:(1)加溶作用:活性剂溶液形成的胶束,使难溶物质的溶解度显著增中的作用。
(2)润湿反转作用(3)起泡作用(4)乳化作用:使两种互不相溶的液体形成乳状液,并具有一定稳定性的作用(5)洗净作用*第二章油田高分子* 1常用术语单体:组成高分子化合物的简单分子* 链节: 组成高分子化合物的基本结构单元* 聚合度:高分子含有单体结构单元的数目2加聚反应:由许多相同或不同的低分子化合为高分子,但无低分子产生*(1)均聚反应:只有一种单体进行的加聚反应称均聚反应。
*(2)共聚反应:由两种或两种以上的不同单体进行的加聚反应称共聚反应。
油田化学知识点总结1、晶格取代:在粘土矿物晶体中,一部分阳离子被另外阳离子所置换,而晶体结构不变,产生过剩电荷的现象。
2、阳离子交换容量:分散介质PH=7时,1kg粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数(以一价阳离子毫摩尔数表示)。
3、粘土造浆率:一吨干粘土所能配制粘度(表观粘度)为15mPa.s钻井液的体积数,m3/T。
4、钻井液碱度:用浓度为0.01mol/L的标准硫酸中和1mL样品至酸碱中和指示剂变色时所需要的体积(单位用mL表示)。
5、钻井液触变性:一些非牛顿流体在机械作用下变稀(或变稠),在机械作用消除后则变稠(或变稀)的性质。
6、塑性粘度:Bingham流体流变曲线(直线)斜率的倒数。
7、钻井液的流变曲线:剪切应力与剪切速率之间的关系曲线。
8、流变模式:表示流变曲线的数学式。
9、钻井液剪切稀释特性:钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
10、絮凝剂:钻井液絮凝剂是指能使钻井液中的固相颗粒聚集变大的化学剂。
11、页岩抑制剂:能抑制页岩膨胀和(或)分散(包括剥落)的化学剂。
12、抑制性钻井液:是以页岩抑制剂为主要处理剂配成的水基钻井液。
13、水泥浆稠化时间:水与水泥混合后稠度达到100Bc所需要的时间。
14、井漏:在钻井过程中,钻井液大量流入地层的现象,称为钻井液的漏失。
15、剪切稀释特性:钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
16、压差卡钻:又称为粘附卡钻,是钻柱为钻井液滤饼粘附后,由钻井液压力与地层压力之差所产生的结果。
17、剪切速率:当流体的流态处在层流时,相邻流动层之间的速度差除以它们之间的垂直距离。
18、动切力:钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架结构的强弱。
19、粘土的吸附性:指物质在两相界面上自动浓集的现象(界面浓度大于内部浓度)。
20、粘土的凝聚性:是指一定条件下的粘土矿物颗粒(准确地说应为小片)在水分散体系状态下,通过不同的联结方式产生絮凝或聚结(集)的现象。
21、膨润土:以蒙脱石为主的含水粘土矿物。