西安石油大学-油田化学
简述离子聚合物稳定粘土的机理?
答案是:简述离子聚合物稳定粘土的机理? 6分 ①电离的阳离子将粘土表面的低价阳离子K+、Na+、Ca2+等交换下来;阳离子聚合物通过分子间力及氢键吸附到粘土颗粒表面上,形成一层有机阳离子保护膜,将水与粘土分开,同时可中和粘土表面的负电荷,抑制了水化膨胀。 ②由于阳离子的链长,且有较多的吸附基团,可同时吸附多个粘土颗粒,限制了粘土颗粒的水化、分散和运移。 ③阳离子聚合物与粘土表面是多点吸附,吸附强,不易被交换,也不易被外来流体冲走。④阳离子聚合物的性质受PH值影响小,在酸性、中性和碱性条件下对粘土都有明显的稳定作用。
何谓贾敏效应?简述克服油层中贾敏效应的措施和依据是什么?
答案是:气泡或液珠对通过多孔结构喉孔的液流产生的阻力效应称为贾敏效应。 3分 采取的措施和依据是:⑴酸化压裂,扩大毛细狭缝的半径;⑵注入活性水,降低表面张力。
化学胶结防砂法的实施步骤有哪些?
答案是:①预处理液的注入:注入轻质油、酸或活性剂,清除岩石表面的油、碳酸盐或改变岩石的润湿性;②胶结剂的注入:将加有分散剂的胶结剂注到要胶结的地层中;③增孔液的注入:用能溶解胶结剂的增孔液,去除砂粒孔隙中不需要的胶结剂,恢复砂层的渗透率; ④胶结剂的固化:主要是用化学的方法,使胶结剂固化后将砂料胶结住。
简述非离子型或者两性离子型表面活性剂驱油的机理
答案是:(1)降低油水界面张力机理 (2)润湿反转机理 (3)乳化机理 (4)提高表面电荷密度机理 (5)聚并形成油带机理 (6)改变原油的流变性机理
清洁压裂液本意为什么?有哪些特点?其清洁性和不清清洁性的原因是什么?
答案是:清洁压裂液本意为什么?有哪些特点?其清洁性和不清清洁性的原因是什么? 8分 (1)本意为不含聚合物的压裂液或者非聚合物压裂液; 2分 (2)主要特点有: 2分 A组成简单,配制容易; B剪切稀释性好; C粘弹性强; D独特的粘温特性; E 滤失量少; F 携沙能力强 (3)清洁性:由小分子化合物配制而成,不含聚合物,因而破胶彻底,避免了由于物理堵塞而对储层造成伤害; 2分 不清洁性:目前常用的清洁压裂液中大量使用季铵盐类化合物,由于地层岩石水化后带有固定负电荷和可交换阳离子,季铵盐与阳离子交换后强烈吸附于地层表面,造成浸湿性反转,增大贾敏效应,降低了储层的有效渗透率,从而造成伤害。
聚丙烯酰胺衍生物用于油田水絮凝处理时为什么必须有适宜的水解度?该适宜的水解度通常为多少?
答案是:A.聚丙烯酰胺在水中对胶体粒子有较强的吸附结合力,同时它是线型的高分子,在溶液中能适当伸展,因此能很好地发挥吸附架桥的絮凝作用。 3分 B.将聚丙烯酰胺通过碱性水解,水解产物上的-COONa基团在水中离解成-COO-,从而使非离子型的聚丙烯酰胺变成带有阴离子的羧酸基团。这些带阴离子的基团由于同电相斥,使线型高分子能充分伸展开,更有利于吸附架桥,增强混凝效果。但水解不能过分,因为基团带电性过强对絮凝反而起阻碍作用。 3分 C.通常认为,通过水解酰胺基团约有30%~40%转化为羧酸基团,再与铝盐或铁盐配合使用,混凝效果显著。
说明二聚松香酸选择性堵水的机理。
答案是:松香二聚物易溶于低分子醇(如甲醇、乙醇、正丙醇等)而难溶于水,当松香二聚物的醇溶液与水相遇,水即溶于醇中,减少了它对松香二聚物的溶解度,使松香二聚物饱和析出。由于松香二聚物软化点较高(至少100℃),所以松香二聚物析出后以固体状态存在,对于水层有较高的封堵能力。而遇原油则溶于原油,不产生沉淀和封堵。
表面活性剂防蜡剂是通过________而起到防蜡作用的。 A 参与组成晶核,从而使晶核扭曲,不利于蜡晶的继续长大 B 可与蜡共同结晶,使蜡的晶型产生扭曲,不利于蜡晶继续长大形成网络结构 C 可吸附在结蜡表面,使它变成极性表面并形
答案是:C
下列化学剂中,不能和HPAM形成冻胶的是________。 A 甲醛 B 氧氯化锆 C 水玻璃 D 重铬酸钠和亚硫酸钠
答案是:C
4.下列化学物质中,为油田污水(pH值为6~8)沉淀膜型缓蚀剂的是________。 A.十二烷基三甲基氯化铵 B.丁炔醇 C.钼酸钠 D.水玻璃
答案是:C
下列调剖剂中,具有近井增注、远井调剖作用的是________。 A.石灰乳 B.铬冻胶 C.硫酸亚铁 D.硅酸凝胶
答案是:C
2.塑性流体常用________来描述。 A 幂律模式 B 卡森模式 C 宾汉模式 D 牛顿模式
答案是:C
蒙脱石属于________层型粘土矿物。 A 1﹕1 B 1﹕2 C 2﹕1 D 2﹕2
答案是:C
天然气水合物的生成条件有两个,即__________和__________。
答案是:天然气中有水存在;有足够低的温度和足够高的压力
泡沫特征值是指________________________。
答案是:泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值
提高洗油效率的主要方法是_________和__________。
答案是:降低油水界面张力;将储层岩石由亲油性转变为亲水性
若水基冻胶压裂液是用70m30.6%胍胶和7m30.5%硼砂(其中含0.020%过硫酸铵)的水溶液配成。硼砂起的作用是__________,过硫酸钠起的作用是__________。
答案是:交联剂;破胶剂
钻井液中,铁铬盐(FCLS)用做__________剂,CMC用作____________剂。
答案是:降粘剂;降失水剂
钻井液的pH值一般控制在_____________范围。
答案是:9.5-10.5
现场常用钻井液降滤失剂有___________、___________、___________和___________等。
答案是:改性褐煤;改性淀粉;改性纤维素;改性树脂
钻井液的基本功能包括___________、___________、___________和___________。
答案是:携带和悬浮岩屑;稳定井壁和平衡地层压力;冷却和润滑钻头钻具;传递水动力
天然气相对湿度
答案是:天然气的绝对湿度与天然气中水蒸气的饱和含量的比值。
选择性堵水
答案是:选择性堵水 堵剂只与水起作用而不与油起作用,故只在水层造成堵塞而对油层影响甚微;或者可改变油、水、岩石之间的界面特征,降低水相渗透率,起只堵水而不堵油的作用。
氧化膜型缓蚀剂
答案是:氧化膜型缓蚀剂 通过氧化产生致密的保护膜而起缓蚀作用的。保护膜极易促进金属的阳极钝化,所以也叫钝化膜型缓蚀剂。
选择性堵水剂
答案是:堵剂都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。
钻井液剪切稀释性
答案是:钻井液剪切稀释性 钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
影响油层采收率的主要因素是什么,主要通过何种方式提高采收率的?
答案是:影响油层采收率的主要因素是什么,主要通过何种方式提高采收率的? 6分 影响油层采收率的主要因素有两个: 波及系数:即驱油剂波及到的油层体积于整个油层含油体积之比。主要方法是控制驱油剂难得流动度。 3分 洗油效率:驱油剂波及到的地方所采出的油量于这个地方储量之比。主要是改变岩石表面的润湿性和减小毛细管现象的不利影响。那么: 采收率=波及系数×洗油效率
简述聚乙烯醇在压裂液中的应用及作用机理。
答案是:简述聚乙烯醇在压裂液中的应用及机理。 6分 聚乙烯醇可以用作压裂液的稠化剂。 3分 聚乙烯醇中由于不存在环状结构,其羟基可以通过C-C键的旋转形成顺式结构,进而相邻的羟基可以通过其与硼酸根配位进行交联,显著提高其粘度,因此可以作为压裂液的携砂液。
为什么使用氢氟酸或土酸处理地层前必须用盐酸预处理地层?
答案是:为什么使用氢氟酸或土酸处理地层前必须用盐酸预处理地层? 6分 (1)HCl先把大部分的碳酸盐溶蚀掉,维持较低的pH值,防止CaF2等沉淀,充分发挥价格昂贵的HF对泥质成分的溶蚀作用; 3分 (2)HCl把地层水顶替走,避免HF与地层接触而被稀释,防止生成Na2SiF6沉淀和K2SiF6沉淀,堵塞地层。
油水井的酸处理用到哪些典型的酸?常见的酸液添加剂有哪些?如何实现高温地层的深部酸化?
答案是:油水井的酸处理用到哪些典型的酸?常见的酸液添加剂有哪些?如何实现高温地层的深部酸化? 10分 (1)盐酸、氢氟酸、磷酸、硫酸、碳酸、氨基磺酸、低分子羧酸; 1分 (2)缓速剂:表面活性剂、聚合物。 1分 缓蚀剂(酸性介质):吸附膜型缓蚀剂、“中间相”型缓蚀剂。 1分 铁稳定剂:络合剂或螫合剂、还原剂。 1分 防乳化剂:有分支结构的表面活性剂、互溶剂。 1分 粘土稳定剂。 1分 助排剂:表面活性剂、增能剂。 1分 防淤渣剂。 1分 润湿反转剂。 1分 转向剂:颗粒转向剂、冻胶转向剂、泡沫转向剂、粘弹性表面活性剂转向剂。
何谓胶束溶液驱?胶束溶液驱提高采收率的机理有哪些?
答案是:何谓胶束溶液驱?胶束溶液驱提高采收率的机理有哪些? 6分 (1)以胶束溶液作为驱油剂的驱油法叫胶束溶液驱,是介于活性水驱和微乳驱之间的一种表面活性剂驱。 3分 (2)具备活性水驱的全部机理;胶束存在→增溶机理,增溶油,提高洗油效率;由于活性剂的浓度较高,而且醇和盐的存在,界面张力可以降到超低,强化了低界面张力机理。
.简述高岭石和蒙脱石在晶体结构、带电性以及水化分散性方面的区别。(6分)
答案是:简述高岭石和蒙脱石在晶体结构、带电性以及水化分散性方面的区别? 6分 (1)晶体结构: 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。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。 3分 (2)带电性及水化膨胀性 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。在高岭石的结构中,晶层的一面全部由氧组成,另一方面全部由羟基组成。晶层之间通过氢键紧密联结,水不易进入其中。且很少晶格取代。粘土矿物中,高岭石属于非膨胀型的粘土矿物,这可从其晶层间存在氢键和晶体表面只有很少的可交换阳离子两方面理解。
下列说法不正确的是________。 A 在油田污水中加入除氧剂也可以起缓蚀的目的 B 油溶性表面活性剂和水溶性表面活性剂的防蜡机理是一样的 C 胶结防砂过程中,注入增孔液的目的是将多余的胶结剂推至地层深处 D 泡沫压裂液虽然粘度低
答案是:B
下列措施中,没有用到冻胶体系的是________。 A 油井防砂 B 油井清蜡 C 水井调剖 D 压裂
答案是:B
8.下列物质中,不可用作选择性堵水剂的是________。 A HPAM B 水包稠油 C 硅酸凝胶 D 泡沫
答案是:B
7.下列化学物质中,属于沉淀膜型污水缓蚀剂的是________。 A 水玻璃 B 丁炔醇 C 钼酸钠 D 十二烷基三甲基氯化铵
答案是:C
下列调剖剂中,具有近井增注,远井调剖作用的是________。 A 水玻璃 B 水膨体 C 硫酸亚铁 D 水玻璃/氯化钙
答案是:D
5.水驱采收率=波及系数×洗油效率。下面论述中不是主要通过提高洗油效率而提高采收率的是________。 A 驱油剂有较高的粘度 B 驱油剂和原油有较低的界面张力 C 残余油在岩石表面润湿性不好 D 残余油和驱油剂乳化成水包油乳状
答案是:A
4.钙处理钻井液属于________体系。 A 抑制性钻井液 B 非抑制性钻井液 C 盐水钻井液 D 正电胶钻井液
答案是:A
钻遇页岩层时,井壁不容易稳定甚至会发生井壁坍塌,这属于________引起的井壁不稳。 A 地质因素 B 物理化学因素 C 工程因素 D 施工因素
答案是:B
关于钻井液的酚酞碱度和甲基橙碱度,下列说法正确的是________。 A.酚酞在pH值为4.3附近变色,甲基橙在 pH值为 8.3附近变色 B.一般来讲,钻井液的酚酞碱度大于甲基橙碱度 C.若钻井液的甲基橙碱度为 0,说明钻井液碱性
答案是:A
几种常见的粘土矿物中,________的阳离子交换容量最大。 A 高岭石 B 蒙脱石 C 伊利石 D 绿泥石
答案是:B
油井存在的主要问题可以用“砂”、“蜡”、“水”、“稠”、“低”五个字概括,其中“低”是指由于各种原因引起的油井产量降低,主要解决措施包含__________和__________等。
答案是:酸化;压裂
改造油层性质的方法有__________、__________、__________、__________。
答案是:压裂、酸化、堵水调剖、防砂
原油降凝法有__________、__________和__________。
答案是:物理降凝法;化学降凝法;化学-物理降凝法
油田污水处理剂主要有__________、__________、__________、__________、__________、__________六大类。
答案是:絮凝剂、杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂、除氧剂、除油剂
酸液缓速剂包含__________和__________。
答案是:表面活性剂、聚合物
钻井液的漏失分为__________、__________和溶洞性漏失。
答案是:渗透性漏失;裂缝性漏失
钻井液流变性的调整主要是调整钻井液的__________和____________。
答案是:粘度;切力
钻井液的pH值一般控制在________________范围。
答案是:9.5-10.5
钻井液包括___________、___________、___________等。
答案是:分散介质;分散相;钻井液处理剂
粘土矿物有两种构造单元,即___________和___________。
答案是:硅氧四面体;铝氧八面体
双液法调剖
答案是:双液法调剖 从注水井向地层注入相遇后可产生封堵物质的两种工作液(或工作流体),这种工作液随后变成的物质可封堵高渗透层,从而迫使注入水波及到含油饱和度较高的中、低渗透层,从而起到提高注入水的波及系数和降低油井含水的目的。
防蜡剂
答案是:防蜡剂 能抑制原油中蜡晶析出、长大、聚集和(或)在固体表面上沉积的化学剂称为防蜡剂。
波及系数
答案是:波及系数 驱油剂波及到的油层容积与整个油层含油容积的比值
流变曲线
答案是:流变曲线 剪切应力与剪切速率之间的关系曲线。
膨润土
答案是:膨润土 主要成分为蒙脱石的矿物,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。
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