《油田化学》复习题及答案_847042657424257
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《油田化学》复习题——适用于冀东油田子女培训班第一篇钻井化学1.油田化学是研究、和过程中的科学,是由化学、化学和化学三部分组成。
2.粘土矿物的基本构造有晶片和晶片。
高岭石属于型粘土矿物、蒙脱石属于型粘土矿物、伊利石属于型粘土矿物。
伊利石和蒙脱石在结构上的不同之处是:蒙脱石的晶格取代发生在中,而伊利石的晶格取代发生在中。
3.解释下列概念:阳离子交换容量、化学吸附、膨胀性、凝聚性、钻井液。
4.简述钻井液的主要功能。
5.钻井液的密度是根据:、进行调整的,主要有:、也可以控制或减轻的作用。
6.提高钻井液密度的方法主要是加入;可用和的方法降低钻井液密度。
7.简述大多数钻井液的PH要求控制在8~10之间的原因.8.钻井液的滤失量按测定过程中钻井液是否流动可分:滤失量、滤失量和滤失量。
按测试温度和压差不同可分为、滤失量和滤失量。
9.常用的钻井液降滤失剂有:、、、和等。
钻井液降滤失剂的作用机理有:、、和等。
10.流体的流态可分为和两种。
11.什么是钻井液的触变性12.影响井壁稳定的因素有哪些?13.什么是卡钻?什么是压差卡钻?14.钻井液的漏失包括、和等。
15.简述水泥的制取和水泥的基本组成。
油井水泥分为哪四个级别?16.水泥浆的稠化过程分为、、、和等五个阶段?17.用来调整水泥浆稠化时间的调凝剂包括哪两类?简述缓凝剂的作用机理。
18.简述水泥浆的流变性的调整方法和作用机理。
9.不同的固井目的对水泥浆滤失量有怎样的要求?20.简述产生气窜的原因和几种常用的防气窜剂的作用机理。
选择题:1.下列粘土矿物中,属于膨胀性粘土的是()bA 高岭石B 蒙脱石C 伊利石D 绿泥石2.下列功能,不属于钻井液的功能的是()cA 携带岩石B 冷却与润滑钻头C 压裂地层提高油层渗透率D 获取地层信息3.钻井液属于()bA 牛顿流体B 非牛顿流体4.钻井液中的固相含量的控制方法中,最为常用的是()cA 沉降法B 稀释法C 机械设备法D 化学控制法5.造成井壁不稳定的因素中,不包括()aA 天气因素B 地质因素C 工程因素D 物理化学因素6.钻井液的漏失不包括()dA 渗透性漏失B 裂缝性漏失C 溶洞性漏失D 酸化压裂漏失7.钻井液体系只有三大类,下列所给的体系不正确的是()cA 油基钻井液B 水基钻井液C 油包水钻井液D 气体钻井流体8.下列功能中,不属于水泥浆的功能的是()cA 保护和固定套管B 保护高压油气层C 降低滤失量D 封隔严重漏失层和其他复杂地层9.为了防止气窜发生,常加入水泥浆膨胀剂。
一、名词解释。
1.铝氧八面体:一个铝原子与六个氧原子构成的铝原子在中间,氧原子在六个顶点的八面体结构。
2.晶格取代:晶格中发生离子取代而晶体结构不变。
3.速凝剂:缩短水泥浆凝固时间,加速硬化过程,可以缩短开钻时间,减少失水,防止气窜。
4.表面活性剂:少量存在就能降低水的表面力的物质称为表面活性剂。
5.乳状液:一种液体以细小液滴分散在另外一种互不相溶的液体中所形成的分散体系,称为乳状液。
6.稠油:指在油层温度下脱气原油的粘度超过100MPa.S原油。
7.双液法调剖:向油层注入由隔离液隔开的两种可相互发生反应的液体,当将这两种液体向油层部推至一定距离,隔离液将变薄至不起隔离作用,而这两种液体就可发生反应,产生封堵地层的物质。
8.取代度:指在纤维素分子每个链节上有三个羟基,羟基上的氢被取代而生成醚的个数。
也称作醚化度。
9.冻胶:就是高聚物分子在外界条件作用下相互联结而成的空间网状结构,在网状结构的孔隙中填满了液体。
10.油井结蜡:在采油过程中,由于地层温度压力降低以与轻质烷烃的逸出,溶解在原油中的石蜡会以晶体的形式析出,并依附在油管壁、套管壁、抽油泵以与其它采油设备上,形成蜡沉积物。
11.临界胶束浓度:表面活性剂形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
12.注水井调剖:在注水井注入化学剂、降低高渗透层段的吸水量,从而相应提高注水压力,达到提高中、低渗透层段吸水量,改善注水井吸水剖面,提高注入水体积波与系数,改善水驱状况的方法。
13.聚合度:聚合物分子所含单体单元的数目称为聚合度。
14.单体:合成高分子的原料称单体。
15.表面活性剂HLB值:表面活性剂的亲水能力与亲油能力的平衡关系值,是一个相对的数值,HLB值越小,亲油性越强;HLB值越大,亲水性越强。
16.稠环芳香烃:有两个或两个以上的苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。
17.交联剂:能使线型高分子化合物产生交联的物质叫交联剂。
18.单液法:指向油层注入一种液体,这种液体所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗19.透层或大孔道称为单液法。
油田化学工艺技术复习题第二章油井水泥及其外加剂1、油田化学定义:油田化学是研究油田钻井、采油和原油集输过程中化学问题的科学。
2、固井的作用:(1)封隔油、气、水层,阻止地层间流体相互窜流,保护生产层;(2)封隔严重漏失层或其它坍塌等复杂地层;(3)支撑套管和防止地下流体对套管的腐蚀。
3、制造波特兰水泥的原材料:石灰石中CaO的质量分数应高于45%,粘土矿物按质量分数SiO2为60%~70%。
4、提高顶替效率:在相同定提效率时,紊流对提高固井质量更加有利。
5、在硅酸盐水泥中,氧化物的简写方式:C-CaO、S-SiO2、A-Al2O3、F-Fe2O3、M-MgO、H-H2O、-SO3、CH-Ca(OH)26、水泥熟料组分:3CaO.SiO2(简写C3S)硅酸三钙、2CaO.SiO2(简写C2S)硅酸二钙、3CaO.Al2O3(简写C3A)铝酸二钙、4CaO.Al2O3.Fe2O3(简写C4AF)铁铝酸四钙7、水泥熟料矿物中主要成分:C3S和C2S。
8、水泥熟料结构特点:硅酸盐结构中,键的联系是通过氧来完成的。
9、水泥产生强度的主要化合物:C3S10、水泥中含量最多的矿物成分是什么,含量是多少?硅酸三钙、一般油井水泥中含量为40%~65%。
11、C3S 结构特点:(1)硅酸三钙是在常温下存在的介稳的高温型矿物。
从热力学的观点来看,这种介稳状态的C3S具有较高的内能使其化学活性较大,有较高的反应能力。
(2)由于Mg2+、Al3+进入C3S结构中形成固溶体,外来的组分占据了晶格结点的部分位置,破坏了节点排列的有序性,引起周期势场的畸变,造成结构不完整。
(3)在C3S结构中,钙离子处于[CaO6]10-八面体中,其配位数为6,比正常配位数(8~12)要低,而且6个氧处于不规则分布,使结构产生较大“空穴”。
钙离子则具有较高的活性,成为活性阳离子,容易进行水化反应。
(4)在形成固溶体结构时,为了保证电中性,结构中出现部分离子空位缺陷,提高了C3S水化活性。
油田化学复习题油田化学复习题第一章粘土矿物一粘土矿物基本构造1、粘土矿物有两种基本构造单元:硅氧四面体和铝氧八面体1:1层型基本结构层:1个硅氧四面体和1个铝氧八面体2:1层型基本结构层:2个硅氧四面体和1个铝氧八面体二粘土矿物粘土带负电晶格取代:硅氧四面体中的硅原子和铝氧八面体中的铝原子为其它原子所取代。
阳离子交换容量:分散介质PH=7时,1kg粘土所能交换出的阳离子的毫摩尔数。
可交换阳离子:为了补偿电价而结合的阳离子是可以互相交换的。
1、高岭石1:1层型粘土矿物,属于非膨胀型粘土矿物,晶层间存在氢键和晶体表面只有很少的阳离子交换2、蒙脱石2:1层型粘土矿物,属于膨胀型粘土矿物,晶层间的作用力为分子间力,水易于进入其中,有大量的晶格取代,主要发生在铝氧八面体片中,重要的钻井液材料3、伊利石2:1层型粘土矿物,属于非膨胀型粘土矿物,晶格取代主要发生在晶层表面的硅氧四面体中,水不易进入其中三粘土矿物的性质(简答,填空)1、带电性,粘土光武表面在与水接触情况下的带电符号和带电量。
可交换阳离子的解离,表面羟基与氢离子和氢氧根离子的反应2、吸附性,物质在粘土矿物表面浓集的性质。
物理吸附,化学吸附3、膨胀性,粘土矿物与水接触后体积增大的性质。
4、凝聚性,一定条件下的粘土矿物颗粒在水中发生联结的性质。
第二章钻井液化学第一节钻井液的功能与组成1、钻井液的功能(简答)冲洗井底,携带岩屑,平衡地层压力,冷却与润滑钻头,稳定井壁,悬浮岩屑和固体密度调整材料,获取地层信息,传递功率2、钻井液的组成分散介质:水或油。
分散相:若为悬浮体:粘土或固体密度调整材料。
若为乳状液:油或水。
若为泡沫:气体钻井液处理剂,是为调节钻井液性能而加入钻井液中的化学剂第二节钻井液的密度及其调整1、调整方法包括降低和提高钻井液密度可用加水、混油或充气的方法降低钻井液密度,可用机械或化学絮凝的方法清楚钻井液中的无用固体,降低钻井液密度,可用加入高密度材料(不溶性矿物或矿石,高密度的水溶性盐)的方法提高钻井液密度第三节钻井液的酸碱性及其控制1、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的体积(单位:mL)2、控制酸碱度的方法加入pH控制剂控制。
油田化学实验工考试题(题库版)1、单选化学脱水是在原油中加入一种()达到脱水的目的。
A、表面活性剂B、乳化剂C、磺化剂D、矿化剂正确答案:A2、单选水平尺用来检查设备安装的水平位置和()。
(江南博哥)A、长度B、宽度C、垂直位置D、间隙正确答案:C3、单选有关机械除砂的叙述,正确的是()。
A、只使用振动筛和除砂器,就能清除所有的有害固相B、分离设备不必成套安装、成套使用C、分离设备的安装顺序应遵循先清除小颗粒再清除大颗粒的原则D、现场采用的钻井液固体分离设备有振动筛、除砂器、除泥器、离心分离机等正确答案:D4、单选玻璃器皿洗干净的检测方法是()。
A、仪器大部分被水润湿倒置不挂水珠B、仪器可完全被水润湿倒置不挂水珠C、仪器完全被水润湿挂少量水珠D、仪器大部分被润湿挂少量水珠正确答案:B5、单选油井()是高含水期稳油控水、改善开发效果的一项重要措施。
A、增注B、堵水C、补孔D、解堵正确答案:B6、单选酸化液中降阻剂的作用是降低工作液在井筒流动的沿程摩阻,降低()。
A、破裂压力B、地层压力C、施工压力D、闭合压力正确答案:C7、单选在压裂过程中用于支撑和充填油层裂缝的固体颗粒为()。
A、陶粒B、石英砂C、支撑剂D、压力剂正确答案:C8、单选支撑剂浊度是在规定体积的()中加入一定质量的支撑剂,经摇动放置一定时间后液体的浑浊程度。
A、蒸馏水B、自来水C、0.2%氯化钠溶液D、地层水正确答案:A9、单选按照分析对象分类,分析方法可分为()。
A、定性分析和定量分析B、无机分析和有机分析C、气体分析和液体分析D、化学分析和仪器分析正确答案:B10、单选气相色谱分析某变压器的油中气体含量,分析结果显示,C2H2和H2含量都很高,其它气体的含量很小,这台变压器的内部故障类型最有可能的是().A.油和纸中有电弧B.油中有电弧C.油中有火花放电D.油和纸过热正确答案:C11、单选HPAM即部分水解聚丙烯酰胺是聚丙烯酰胺中()水解而成的。
一、简答题1、钻井液处理剂按所起作用分类通常分为哪几类?2、简述降滤失剂的作用机理。
3、简述粘土扩散双电层。
4、为什么选择蒙脱土作钻井液配浆土?5、淡水钻井液受钙侵后主要性能发生了哪些变化?怎样调整?6、钻井液无用固相对钻井速度有何影响?举例说明絮凝剂作用机理。
7、简述预胶化淀粉的降滤失作用机理。
8、粘土颗粒上电荷的来源。
9、简述降粘剂及其作用机理。
10、举例说明钻井液用降粘剂降粘机理。
11、简述磺甲基单宁处理剂在钻井液中的降粘机理。
12、简述钻井液中加入氯化钙后其粘度和滤失量的变化规律及其原因。
13、简述伊利石和蒙脱石在晶体结构、带电性以及水化特性方面的区别?14、用漏斗粘度计检测钻井液的粘度有何优缺点?15、简述纯碱在钻井液中的作用。
16、钻井液宾汉流变模式及其相应流变参数的物理化学含义与调整?17、说明高岭石和蒙脱石的基本结构层和晶格取代情况。
为什么高岭石为非膨胀型粘土矿物?蒙脱石为膨胀型粘土矿物?18、简述钻井液的基本功用。
19、钻井液通常使用哪些 pH值控制剂?对比一下它们的特点。
20、举例说明钻井液降滤失剂的作用机理?21、简述 CMC的降滤失作用机理。
22、钻井液固相对钻井速度的影响规律以及举例说明絮凝剂作用机理?23、为什么钻井作业要求钻井液具有良好的剪切稀释性?24、简述磺化沥青的防塌机理。
25、什么叫页岩抑制剂?它分几类?它们是通过什么机理起抑制页岩膨胀和分散作用的?26、试述常见卡钻类型及其发生机理。
27、淡水钻井液受钙侵后的主要性能变化规律及其机理解释和调整?28、若按用途,水泥浆外加剂与外掺料合在一起可分几类,写出它们的名称。
29、什么叫水泥浆膨胀剂?有哪些水泥浆膨胀剂?它们通过什么机理使水泥浆体积膨胀?30、比较高岭石和蒙脱石的晶体构造、带电性及水化特性。
31、钻井液塑性粘度的影响因素及其调整。
32、简述粘土在钻井液中的作用。
33、简述水基钻井液需维持较高pH 值的原因。
油田化学复习题及答案一、单选题1. 油田化学中,用于提高采收率的主要方法是什么?A. 热采B. 注水C. 化学驱D. 气举答案:C2. 油田化学中,哪种物质常用于提高油层的渗透性?A. 酸B. 碱C. 盐D. 油答案:A3. 在油田化学中,以下哪种物质不是表面活性剂?A. 烷基硫酸钠B. 烷基苯磺酸钠C. 聚丙烯酰胺D. 脂肪醇硫酸酯钠答案:C二、多选题4. 油田化学中,以下哪些因素会影响原油的流动性?A. 粘度B. 密度C. 温度D. 压力答案:A、B、C、D5. 油田化学中,以下哪些物质可以作为驱油剂?A. 聚合物B. 表面活性剂C. 碱D. 二氧化碳答案:A、B、C、D三、判断题6. 油田化学中的乳化技术可以提高原油的采收率。
答案:正确7. 油田化学中,酸化处理可以降低油层的渗透性。
答案:错误四、简答题8. 简述油田化学中聚合物驱油的原理。
答案:聚合物驱油是利用聚合物溶液的高粘度来增加驱油液的粘度,从而降低油水的流度比,提高波及系数,增加油层的波及体积,提高采收率。
9. 描述油田化学中表面活性剂在提高采收率中的作用。
答案:表面活性剂在提高采收率中的作用主要是降低油水界面张力,增加油滴的分散性,减少油滴在孔隙中的粘附,从而提高油的流动性和采收率。
五、计算题10. 已知油田化学中某驱油剂的注入量为100立方米,油层体积为1000立方米,求驱油剂的波及系数。
答案:波及系数 = 驱油剂注入量 / 油层体积 = 100 / 1000 = 0.1以上题目及答案仅供参考,具体内容可能根据油田化学的课程设置和教学要求有所不同。
油田化学期末复习题1、酸化?土酸成分?酸化用酸盐酸之浓酸?●用酸或潜在酸处理油气层,以恢复或增加油气层渗透率,实现油气井增产和注水井的增注。
●由盐酸和氢氟酸以2:1比例组成●盐酸可溶解堵塞水井的腐蚀产物,恢复地层渗透性,溶解灰岩改善地层渗透性,分稀酸和浓酸,使用浓酸的目的是减小地层水对酸的稀释作用,使酸能酸化深远地层,同时酸化可产生大量CO2,提高乏酸粘度,使它及悬浮岩屑易排出地层。
2、压裂液分类?压裂液性能要求?●水基、油基压裂液(前置液、携砂液、顶替液)●(1)滤失小是造长缝、宽缝的重要性能。
压裂液滤失性主要取决于粘度,地层流体性质与压裂液的造壁性,粘度高滤失小。
在压裂液中添加降滤失剂能改善造壁性大大减少滤失量。
(2)悬砂能力强。
压裂液在较高的粘度、砂子悬浮其中,对砂子在缝中的分布非常有利。
但粘度不能太高,如果压裂液的粘度过高,裂缝高度大,不利于产生宽而长的裂缝。
(3)摩阻低。
摩阻过高,大大提高井口压力,降低施工排量,造成施工失败。
(4)稳定性好。
压裂液在温度升高和机械剪切下,粘度不发生大幅度降低。
(5)配伍性好。
压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体接触,不利于油气渗滤的物理、化学反应,即不引起地层水敏及产生颗粒沉淀。
(6)低残渣。
尽量降低压裂液中的水不溶物含量和返排前的破胶能力,减少其对岩石孔隙及填砂裂缝的堵塞,增大油气导流能力。
(7)易返排。
裂缝一旦闭合,压裂液返排越快越彻底,对油气层损害越小。
(8)货源广,便于配制,价格便宜。
3、混相驱分:烃类混相驱油法和非烃类混相驱油法。
4、聚合物驱油机理/怎样提高采收率?聚合物加入水中,提高了水的粘度,在地层中可降低水的相对渗透率,降低水在地层中的流度,降低水油流度比,使流率比小于1,达到提高波及系数,从而提高原油采收率的目的。
5、水泥浆的功能:固定和保护套管、保护高压油气层、封隔严重漏失层和其它复杂层。
组成:水、水泥、外加剂、外掺料。
6、碱驱机理提高原油采收率?●低界面张力机理:加入碱后,与有机酸混合,生成表面活性剂并集在油水界面上,降低油水界面张力。
油田化学智慧树知到期末考试答案章节题库2024年中国石油大学(华东)1.为了减少埋地管道的腐蚀,使用简单的覆盖法就能达到目的。
()答案:错2.为提高人工井壁的渗透性,可在树脂涂覆砂中添加碳纤维。
()答案:对3.能降低原油凝点的化学剂称为化学降凝剂。
()答案:对4.随着油田产出液中水含量越来越高,水溶性破乳剂破乳效果越来越差。
()答案:对5.除氧剂和杀菌剂也具有抑制金属腐蚀的功效。
()答案:对6.选择性堵水剂是利用油与水的差别或油层与水层的差别达到选择性堵水的目的。
该堵剂适宜封堵单一产水层。
()答案:错7.有分支结构的表面活性剂可作为除油剂,其机理是可取代油珠表面原有的吸附膜,削弱吸附膜的保护作用,从而使油珠容易聚并、上浮,与污水分离。
()答案:对8.防蜡剂是指能抑制原油中蜡晶析出、长大和(或)在固体表面上沉积的化学剂。
()答案:对9.粘土矿物有硅氧四面体和铝氧八面体两种基本构造单元。
()答案:对10.土壤的电阻率越高,土壤的腐蚀性就越严重。
()答案:错11.由于砂岩油层表面带负电,因此砂岩油藏驱油用表面活性剂一般不选择阳离子表面活性剂。
()答案:对12.在水泥的水化的固化阶段水化速率先降低再增加。
()答案:错13.聚丙烯酰胺的锆冻胶是用Zr4+组成的多核羟桥络离子交联聚丙烯酰胺中羧基形成的;聚丙烯酰胺的醛冻胶是由甲醛交联聚丙烯酰胺中酰胺基形成的。
()答案:对14.聚丙烯酰胺的铬冻胶和水玻璃凝胶都是非选择性堵剂;这两种堵剂既可以设计为单液法使用,又可以设计为双液法使用。
()答案:错15.水泥浆降滤失剂主要包括褐煤、淀粉、固体颗粒和水溶性聚合物。
()答案:错16.原油中蜡晶析出是其失去流动性的原因之一。
()答案:对17.钻井液由分散介质、分散相和处理剂组成。
()答案:错18.原油酸值可以表征原油中石油酸含量高低。
()答案:对19.稠环芳香烃型防蜡剂主要通过参加组成晶核,从而使晶核扭曲,不利于蜡晶的继续长大而起防蜡作用。
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。
一、名词解释。
1.铝氧八面体:一个铝原子与六个氧原子构成的铝原子在中间,氧原子在六个顶点的八面体结构。
2.晶格取代:晶格中发生离子取代而晶体结构不变。
3.速凝剂:缩短水泥浆凝固时间,加速硬化过程,可以缩短开钻时间,减少失水,防止气窜。
4.表面活性剂:少量存在就能降低水的表面张力的物质称为表面活性剂。
5.乳状液:一种液体以细小液滴分散在另外一种互不相溶的液体中所形成的分散体系,称为乳状液。
6.稠油:指在油层温度下脱气原油的粘度超过100MPa.S原油。
7.双液法调剖:向油层注入由隔离液隔开的两种可相互发生反应的液体,当将这两种液体向油层内部推至一定距离,隔离液将变薄至不起隔离作用,而这两种液体就可发生反应,产生封堵地层的物质。
8.取代度:指在纤维素分子每个链节上有三个羟基,羟基上的氢被取代而生成醚的个数。
也称作醚化度。
9.冻胶:就是高聚物分子在外界条件作用下相互联结而成的空间网状结构,在网状结构的孔隙中填满了液体。
10.油井结蜡:在采油过程中,由于地层温度压力降低以及轻质烷烃的逸出,溶解在原油中的石蜡会以晶体的形式析出,并依附在油管壁、套管壁、抽油泵以及其它采油设备上,形成蜡沉积物。
11.临界胶束浓度:表面活性剂形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
12.注水井调剖:在注水井注入化学剂、降低高渗透层段的吸水量,从而相应提高注水压力,达到提高中、低渗透层段吸水量,改善注水井吸水剖面,提高注入水体积波及系数,改善水驱状况的方法。
13.聚合度:聚合物分子所含单体单元的数目称为聚合度。
14.单体:合成高分子的原料称单体。
15.表面活性剂HLB值:表面活性剂的亲水能力与亲油能力的平衡关系值,是一个相对的数值,HLB值越小,亲油性越强;HLB值越大,亲水性越强。
16.稠环芳香烃:有两个或两个以上的苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳香烃。
17.交联剂:能使线型高分子化合物产生交联的物质叫交联剂。
18.单液法:指向油层注入一种液体,这种液体所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗19.透层或大孔道称为单液法。
20.界面:相与相之间的接触面。
21.波及系数:驱油剂波及到的油层体积与整个油层体积之比。
22.渗透水化:由于浓度差引起的远程的粘土与水之间的作用。
24.相:是指在没有外力作用下,物理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态。
25.流度:是流体流过孔隙介质能力的量度。
它的数值等于孔隙介质的有效渗透率与流体粘度的比值。
26.晶层:由于单元晶格的大小相近似,四面体片和八面体片很容易沿C轴迭合而成为同一的结构层,这样的结构层称为单元结构层,简称晶层。
27.吸附:物质在两相界面上自动浓集(界面浓度大于体液浓度)的现象,称为吸附。
28.堵漏剂:防止钻井液漏失进入地层,果木壳、云母、矿渣、DF-1(单向压力封闭剂)。
29.润滑剂:lubricant:减少钻具与井壁的摩擦阻力,降低扭矩,减少磨损和提高有效马力,减少卡钻风险。
动植物油改性。
二、判断正误题。
正确的用(T)表示,错误的用(F)表示。
1.粘土颗粒分散度越高,CEC值(阳离子交换容量)越大。
(T )2.水泥浆转化为水泥石需经过水化、凝结和硬化三个过程。
(T )3.CMC(羧甲基纤维素钠盐)可作水泥的降失水剂和促凝剂。
(F )4.用Mw/Mn可表示聚合物的多分散性。
(T )5.酸化时用盐酸是为了溶解粘土矿物。
(F )6.调剖和堵水的都可以解决油井出水问题。
(T )7.酸化时酸化过渡会引起油井出砂。
(T)8.单液法和双液法堵水的工艺不同。
(T)9.离子交换吸附反应是同号离子之间相互交换。
(T)10.表面活性剂分子中同时存在易溶于水的亲水基和易溶于油的亲油基。
(T )11.高岭石的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。
(T )12.乙醇、乙酸能使表面张力降低,所以可以做为表面活性剂使用。
( F )13.稠油是指在油层温度下脱气原油的粘度超过1000mPa·s的原油。
( F )14.水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面的性质而起防蜡作用的。
(T )15.油溶性表面活性剂主要是改变蜡晶表面性质而起防蜡作用。
(T )16.平均分子量和分子量分布是控制高聚物性能的重要指标。
(T )17.膨润土的主要成分是蒙脱石,因此膨润土也曾被定义为含有不少于85%蒙脱石的细颗粒粘土矿物。
(T )18.分散性降粘剂主要是高价阴离子,以天然聚合物改性产品为主,主要有丹宁类、木质素磺酸盐类等。
(T )19.常用的油井水泥缓凝剂有木质素磺酸钙(D13,150O C,0.1-1.5%),CMHEC,高浓度的NaCl(可至饱和),纤维素(D8,0.05-0.5%),羟基有机酸(D30,0.2%)(T )20.对于HPAM,絮凝最佳的PH值是在7—8范围。
(T )21.粘土表面的负电荷完全是由晶格取代产生的。
(F )22.钻井液降滤失剂主要是用来维持钻井液稳定性的。
(F)23.LS(木质素磺酸盐)可作水泥的分散剂和缓凝剂。
(T)24.HLB值是选择表面活性剂的唯一依据。
(F)25.酸化时用氢氟酸是为了溶解粘土矿物。
(T )26.阳离子表面活性剂主要用作洗涤剂。
(F )27.沉淀法和HPAM选择性堵水都是通过化学反应堵塞水层起到堵水作用的。
(F)28.无机盐类粘土防膨剂以钾盐防膨能力最好。
(T )三、填空题。
1、降滤失剂主要包括褐煤、 CMC 、沥青。
2、粘土表面所带的电荷分为正电荷、可变负电荷、永久负电荷。
3、表面活性剂分子的亲油基碳链越长,相外吸引力越大,净吸引力越小,溶液表面张力下降得越多。
4、常用的平均分子量的表示方式有:数均分子量、重均分子量、Z均分子量、粘均分子量。
5、油井水泥主要含有的几种矿物是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。
6、烧碱主要用于调节钻井液的PH值,或者与丹宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用,使其有效成分溶解发挥作用。
7、木质素磺酸钠的主要作用是防止水泥过快凝结,延长水泥浆稠化时间。
8、粘土颗粒的几种连接方式是面—面 , 边—面, 边—边连接。
9、粘土矿物的基本构造单元是硅氧四面体、硅氧四面体片。
10、最常见的三种粘土矿物分别为高岭石、伊利石、蒙脱石。
11、水泥浆转化为水泥石需经过水化、凝结和硬化三个过程。
12、在相同浓度下,无机盐类粘土防膨剂以钾盐防膨能力最好。
13、粘土矿物的基本构造单元是硅氧四面体、硅氧四面体片。
14、按钻井液材料的化学性质和组成分类,钻井液可分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂、表面活性剂。
15、表面活性剂形成胶束的最高浓度称为临界胶束浓度。
16、通常将钻井液滤失量可分为三种类型,分别为瞬时滤失量、静态滤失量、动态滤失量。
17、注水井调剖法通常分为两种:单液法、双液法。
18、HLB代表亲水亲油能力的平衡关系,HLB是一个相对值。
通常将亲油性强的油酸的HLB值规定为 1 ,而将亲水性强的油酸钠的HLB值规定为18 。
19、硅酸钠俗名水玻璃、泡花碱,分子式为Na2O.nSiO2,n称为水玻璃的模数。
n值在3以上的称为中性水玻璃。
20、结蜡分成三个阶段析蜡阶段、蜡晶长大阶段、沉积阶段。
21、铝氧八面体是一个铝原子与六个氧原子构成的铝原子在中间,氧原子在六个顶点的八面体结构.四、写出下列表面活性剂的分子式,并指出表面活性剂的类型以及用途。
1.十六烷基磺酸钠答:阴离子型表面活性剂;用途:乳化剂;2. 对十四烷基苯磺酸钠答:阴离子型表面活性剂;用途:抑制腐蚀;3.溴化十六烷基吡啶;阳离子型表面活性剂;用途:起泡剂;五、简答题。
1、在钻井过程中钻遇某一油层发生缩径,经分析该层岩石粘土矿物中含有蒙脱石65%、伊利石20%和高岭石15%,请利用粘土矿物结构的有关知识予以解释并提出你的解决方案。
(20分).答:粘度的矿物结构:1.高岭石晶层构造:一层T和一层O组成;所有的T的尖顶都朝着同样的方向指向铝氧八面体。
Si-O四面体和Al-O八面体由共用的氧原子连结在一起。
这种矿物就是上述层片在C轴方向一层层地重叠,而在a、b方向无限延伸所形成。
层与层之间有氢键,因而晶胞间联结紧密,晶格底面距仅为7.2?。
这就决定了高岭石的性质:阳离子交换容量小,3~5meq/g,水分不易进入晶层中间,为非膨胀性粘土矿物,水化性能差,造浆性能不好。
2.蒙脱石晶体构造:由两层硅氧四面体片夹一层铝氧八面体片组成。
即TOT型。
每个四面体顶端的氧都指向构造层的中央,而与八面体共用。
同高岭石一样,构造单位沿a、b轴方向无限沿伸,同时沿c轴方向一层层重叠。
由于晶胞两边均为氧,晶胞间以分子间作用力连接,晶胞间连接不紧密,水分子易进入两个晶胞间发生膨胀。
水化分散性较好。
3.伊利石伊利石晶体构造同蒙脱石。
但伊利石中硅氧四面体中有较多的硅被铝取代,取代所缺的正电荷由处在相邻两个硅氧层之间的K+补偿。
因为K+存在于晶层之间,并进入相邻氧层的孔穴中不易脱去,使晶胞间拉得很紧,水分不易进入层间,也就不易发生膨胀。
(K+离子的直径为 2.60 ?,而硅氧四面体所连成的六角氧环其内切圆直径为2.66 ?,二者相近。
)由于该层岩石粘土矿物中含有蒙脱石65%、伊利石20%和高岭石15%。
蒙脱石的含量很高,岩层很容易水化膨胀,导致岩石中的粘土矿物体积增大,井眼空间体积缩小。
这样在钻井的过程中就很容易发生缩径。
14分对于这种地层就要采取抑制粘土水化膨胀的措施。
可加入无机盐比如KCl,压缩粘土颗粒表面的双电层,减少粘土颗粒表面双电层斥力,从而起到抑制井眼缩径发生。
2、粘土防膨剂的类型,请举出3种并说明其原理答:1.酸:无机酸?HCl、NH2SO3H等?和有机酸?甲酸、乙酸等?。
原理:氢离子与粘土表面阳离子交换,使之转化为氢土。
而氢离子水化半径小,易与粘土表面接近,压缩了粘土表面扩散双电层,使粘土不易水化膨胀和分散。
2、盐:NaCl、KCl、NH4Cl、CaCl2等。
机理:盐在水中离解产生的阳离子吸附于粘土表面,使粘土表面的扩散双电层受到压缩,负电性减弱,减少了粘土颗粒间的静电斥力,从而使粘土膨胀受到抑制。
K+和NH4+防膨效果优于其它阳离子。
3.多核羟桥络离子:羟基铝、羟基锆等三价或三价以上的金属离子?如Al3+、Cr3+和Zr3+、Ti4+等?在一定条件下,组成多核羟桥络离子,具有很高的正电价,而且其结构与粘土相似,所以能紧密地吸附在粘土表面上,有效地抑制粘土膨胀。
4.阳离子活性剂:主要是水溶于铵盐活性剂,如:季铵盐,吡啶盐等。
机理:阳离子活性剂可吸附于带负电的粘土表面,中和粘土表面的负电荷,形成吸附层,抑制粘土膨胀。
5.阳离子聚合物:主要是能在水中解离出带正电基团的水溶性聚合物。
机理:带正电的聚合物多点吸附于粘土表面,中和负电荷,抑制粘土膨胀。