(一)油田化学基本知识全解
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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。
1、油田化学:钻井化学,采油化学,集输化学。
2、油田化学品:用以解决油田钻井、采油和原油集输过程中存在的问题的化学剂和材料。
3、油田化学品的特点:高分子聚合物、表面活性剂、无机盐。
4、有机化学:研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、合成、应用及相关理论的一门学科,是化学的一个重要分支。
5、有机化合物:由碳、氢元素组成的化合物及其衍生物。
6、衍生物:有机物中一个或几个氢原子被其它几个原子或原子团所取代的产物。
7、同分异构体(现象):分子式相同而结构不同的现象。
8、化学键:在分子或晶体中,原子间的强烈作用力叫做化学键。
9、化学键分为:离子键、共价键、金属键。
(由阴阳离子之间通过静电引力结合成化合物的力)、共价键(相邻两个原子之间通过公用电子对所形成的相互作用力。
分为极限、非极性、和配价键)金属键(金属晶体的原子与自由电子形成力)10、共价键的基本性质:键长,键角,键能,键距。
11、共价键的断裂方式:均裂和异列。
12、相似相溶原理:当溶质分子与溶剂分子之间极性越相近,它们的分子间极性越相近,它们的分子之间相互作用力越强,溶质就越容易溶解在溶剂之中。
13、影响分子间作用力的因素(1)内因:分子量、分子之间极性、分子之间的堆积程度(2)外因:温度、压力、浓度。
14、偶极矩:征服电荷中心间的距离r和电荷中心所带电量q的乘积15、键偶极矩越大,表示键的极性越大;分子的偶极矩越大,表示分子的极性越大。
16、烃:分子内只含有碳氢两种元素的有机化合物,成为碳氢化合物。
17、脂肪烃:分子内只含有碳氢两种元素的有机化合物,且链(环)状结构的烃(环烃)18、烷烃:由碳氢两种元素组成,完全以单键相连的有机化合物(主要来源是石油与天然气)19、取代:环烷烃在高温或紫外阳光的照射下。
卤素发生自由基取代的反应生成的卤代物。
20、聚合:在催化作用下,烯烃C=C中的π断裂,分子间互相结合生成长链的大分子或高分子化合物,聚合生成的产物称聚合物。
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。
石油化工基础知识讲解石油化工是指利用石油和天然气等烃类化合物作为原料,经过化学反应制成各种有机化合物的一种行业。
其产品广泛应用于化学、农药、医药、塑料、合成纤维等领域,是现代化学工业的重要组成部分。
那么,石油化工的基础知识有哪些呢?本文将做一简单的讲解。
1. 石油和天然气的基本性质石油和天然气都是由天然界中烯烃类化合物组成的混合物。
它们具有可燃性、挥发性、粘滞性等特点。
石油主要是碳氢化合物,其中的主要成分是烷烃和芳香烃。
而天然气主要是甲烷和少量乙烷、丙烷等。
2. 石油提炼和物理性质的表征在石油化工中,石油首先要进行提炼,得到不同的石油分馏产品。
石油的物理性质包括密度、粘度、沸点等。
这些性质是自然界中石油来源的基础,并且是进行石油提炼和精炼过程中的重要参数。
对每个石油产品的性质进行准确的表征,可确保正确的使用和混合。
3. 石油化工反应和产物当石油和天然气为原料被投入化学反应炉中时,一些化学反应会发生。
反应稳定与否取决于反应条件和催化剂的选择。
这些化学反应通常会生成新的有机化合物,如乙烯、丙烯等。
这些化合物是石油化工的核心产物。
4. 催化剂催化剂是石油化工反应中必要的元素。
在石油化工中,催化剂是使化学反应发生的重要元素。
它们能够使化学反应过程更加高效,提高反应产物的收率,并且可以有效减少不理想的副反应。
有些催化剂能够使反应发生在亚常温下,从而减少电能的消耗。
而其他催化剂则可以加速反应速率,从而提高产量。
5. 制备高性能聚合物高性能聚合物是石油化工的另一个重要产物。
这些聚合物具有优异的物理性质和化学性质,并且可用于制造塑料、橡胶等产品。
然而,制备高性能聚合物需要特定的化学知识和技能。
以上就是有关石油化工基础知识的简单讲解。
石油化工是一门高科技产业,它正在推动着人类社会的进步。
对于石油化工工程师和学习石油化工专业的人来说,了解这些基础知识是起点,愈加深入的学习和积累知识,方能更好地推动现代化学工业的发展。
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。
第一篇知识点
1、钻井液处理剂按所起作用分类通常分为哪几类?
2、为什么选择蒙脱土作钻井液配浆土?
3、淡水钻井液受钙侵后主要性能发生了哪些变化?怎样调整?
4、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。
5、简述磺甲基单宁处理剂在钻井液中的降粘机理。
6、简述纯碱在钻井液中的作用。
7、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?
8、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?
9、钻井液通常使用哪些pH值控制剂?对比一下它们的特点。
10、简述CMC的降滤失作用机理。
11、什么叫页岩抑制剂?它分几类?它通过什么机理起抑制页岩膨胀和分散作用的?
12、试述常见卡钻类型及其发生机理。
13、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。
14、什么叫水泥浆膨胀剂?有哪些水泥浆膨胀剂?通过什么机理使水泥浆体积膨胀?。
油田化学知识点总结1. 原油的组成和特性原油是一种复杂的烃类混合物,主要由碳和氢构成,同时还包含少量的硫、氧、氮和金属元素。
原油的特性包括密度、粘度、凝点、闪点、硫含量等,这些特性对原油的开采、运输和加工都有着重要的影响。
2. 油藏地质和油藏流体油藏地质是油田开发的基础,包括油藏构造、沉积环境、孔隙结构、渗透率等方面的知识。
油藏流体则包括原油、天然气和水,它们的组成、性质和运移规律对油田的开发和生产都有着重要的影响。
3. 油田水处理油田开采和生产中产生大量的水,其中包括地层水、采出水、注水等。
这些水中含有各种溶解物质、悬浮物质和微生物,需要通过水处理工艺进行处理,以满足生产和环保的要求。
4. 油藏采收工艺油藏采收工艺包括常规采油、压裂、水驱、气驱等各种方法,每种方法都有其适用的特定条件和优缺点。
了解不同的采收工艺对于选择合适的开采方案非常重要。
5. 油品加工原油经过加工可以得到各种产品,包括天然气、汽油、柴油、煤油、润滑油等。
不同炼油工艺可以生产出不同品质的产品,了解加工工艺对于产品质量控制和技术改进非常重要。
6. 油田环境保护油田开发和生产过程中会产生大量的污染物,包括废水、废气、废渣等。
需要通过环保工艺和措施对这些污染物进行处理和控制,以最大限度地减少对环境的影响。
7. 油田化学品油田化学品主要包括各种助剂和添加剂,用于改善采收工艺、产品质量和环境保护。
这些化学品包括表面活性剂、缓蚀剂、脱水剂、防蜡剂等,对于油田的生产和运行都起着重要作用。
8. 油田储运原油和炼油产品需要进行储存和运输,这涉及到储罐、管道、船舶、铁路、公路等方面的知识。
了解储运技术对于保证产品品质和安全运输非常重要。
上述是油田化学的一些主要知识点,油田化学作为涉及化学、地质、工程等多个学科的交叉学科,需要具备广泛的知识和综合的技术能力。
在未来的油田开发和生产中,需要进一步深化油田化学的研究和应用,不断提高油田开发的效率和产品质量,同时减少对环境的影响。