油田化学基础知识
油田化学考试重点
1.油田化学是指油气钻探、开发、集输活动中各种化学剂和化学方法应用的总称。
2.油田化学包括钻井化学：研究钻井液和水泥浆的性能及其控制与调整。
采油化学：研究油层化学改造和油水井化学改造。
集输化学：研究埋地管道的腐蚀与防腐、乳化原油的破乳与起泡沫原油的消泡、原油的降凝集输与减阻集输、天然气处理与油田污水处理等3. 粘土是配制钻井液的重要原材料，它的主体矿物是粘土矿物4. 粘土矿物有两种基本构造单元：硅氧四面体和铝氧八面体。
5.粘土矿物的基本结构层：1：1层型基本结构层（高岭石）2：1层型基本结构层（蒙脱石、伊利石）（两个硅氧四面体片夹着一个铝氧八面体片结合）高岭石：非膨胀性粘土蒙脱石：膨胀性粘土－－原因？由于它有大量的可交换阳离子所产生的伊利石：非膨胀性粘土6.粘土矿物的性质：带电性吸附性膨胀性凝聚性7.钻井液（Drilling Fluid）——钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称8.钻井液的功用:携带和悬浮钻屑、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、获取地层信息。
10.钻井液密度用一种专门设计的钻井液密度秤测量（实验）调节方法（提高密度：加重晶石（BaSO4）、钛铁矿（TiO2·FeO）等加重剂降低密度：A .絮凝除固；B .加水稀释；C .混油；D .充气）11.钻井液的流变性流变模式宾汉模式幂律模式12.pH表示钻井液的酸碱度，多数钻井液的pH值在8~11之间，属于弱碱性13.碱度——是指钻井液对酸的中和能力。
碱度的大小是指用0.02N（0.01M）H2SO4的标准硫酸中和1ml 样品(钻井液或滤液)至中和指示剂变色时所需标准硫酸的体积（用ml表示）14.钻井液含砂量现场应用中，越小越好，一般控制在0.5%以下。
15.钻井液的滤失及其控制、钻井液流变性及其调整、钻井液润滑性及其改善、井壁稳定性及其控制、钻井液固相含量及其控制、卡钻与解钻、钻井液的漏失与地层的堵漏、钻井液体系16.钻井液的滤失量可按不同的标准分类。
《油田化学》讲义
《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。
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。
油田化学复习
（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)。
油田化学
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。
《油田化学》--分章节核心知识点总结
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。
(二)油田化学基本知识全解
五、各类油田助剂性质概述 3、稳定性和反应性
稳定性：空气中不稳定，低温环境下容易缩聚。
禁配物：与强酸、胺类、强氧化剂、碱性物质、二氧化氮和过
甲酸不能配伍。 避免接触的条件：高热。 聚合危害：不能发生。 分解产物：一氧化碳、二氧化碳、二氯甲醛
五、各类油田助剂性质概述
4、毒、呕吐等症状。 刺激性：对呼吸道有急性刺激性。
避免接触的条件：明火、高温。 聚合危害：不能发生。 分解产物：一氧化碳、二氧化碳
五、各类油田助剂性质概述 4、毒理学资料
急性中毒：人体上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽充血、 头晕、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。
刺激性：过度接触蒸气会刺激眼睛和呼吸系统，浓度过高会影
响中枢神经系统并产生睡意，在极端的情况下会失去知觉。长期接 触浓度超过OELs 的蒸气会对身体产生不利影响。溅入眼睛将会引 致不适并可能造成伤害。长期接触皮肤会有脱脂反应导致皮肤刺激， 有时还会引起皮炎。
五、各类油田助剂性质概述
（七）、采油增注剂
1、危险性概述 危险性类别：未列入危险性化学品。 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收
健康危害：长期接触会对皮肤产生皲裂。
环境危害：注意对水体的污染
燃爆危险：遇明火可发生燃烧。
五、各类油田助剂性质概述
2、理化特性
外观与性状：无色至浅黄色
相对密度（水=1）：≥0.900
五、各类油田助剂性质概述 （二）、清蜡剂
1、危险性概述
危险性类别：中闪点易燃液体 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收
健康危害：高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用，可引起急性中毒
并强烈地作用于中枢神经很快引起痉挛；长期接触高浓度苯对造血系统 有损害，引起慢性中毒。对皮肤、粘膜有刺激、致敏作用。 环境危害：本品对环境有害，主要体现在对水体及大气的污染，应特别 注意对水体的污染。 燃爆危险：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高 热有燃烧危险。
油田化学知识点
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
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。
油田化学基础知识
油田化学基础知识名词解释1、相：体系中物理化学性质完全相同的均匀部分。
2、界面：体系中相与相之间物理化学性质发生突变的交接面。
3、分散度：是某一相分散程度的量度，常用分散相颗粒（或液滴）的平均直径或长度的倒数来表示。
4、比表面：是物质分散程度的另一种量度，其数值等于全部分散相颗粒的总表面积与总质量或体积之比。
S比=S/V，或S比=S/m(S代表总表面积，V代表总体积，m代表总质量)。
5、表面张力：是引起液体表面收缩的单位长度上的收缩力，单位是牛顿/米，方向是不行于表面，垂直于液面的边缘。
6、净吸力：液体表面分子受到液相分子的吸引力与气相分子吸引力之差，方向是指向液体内部。
7、接触角：是指通过气液固三相交点作液滴表面的切线与液固界面间的夹角θ。
8、沾湿：液体与固体接触时，将气-液界面与气固界面，转变为液-固界面的过程。
9、浸湿：指固体浸入液体中，气-固界面转变为液-固界面的过程，而液体表面没有变化。
10、铺展：当液-固界面取代了气-固界面的同时，气-液界面也扩大了同样面积的过程。
11、附加压力：由于表面张力的存在，而在弯曲液面上产生的附加的压力。
12、吸附作用：当气相或液相分子碰撞到固体表面上时，由于它们之间有相互作用力，使一些分子吸附在固体表面上，这种作用称为吸附作用。
13、物理吸附：吸附剂与吸附质之间的作用力是范德华力。
14、化学吸附：吸附剂与吸附质之间的作用力是化学键力。
15、吸附量：每克吸附剂吸附的气体在标准状态下的体积或吸附质的毫摩尔数。
16、离子的选择性吸附：当吸附剂处于多种离子的混合溶液中时，有选择性地吸附某种离子或某一类离子，，而对其它离子不吸附或吸附较少。
17、离子的交换性吸附：带电胶体粒子吸附的离子和溶液中的同电荷离子发生的离子交换作用，这种作用称为离子交换吸附。
18、胶体：指分散相粒子直径大小在1nm~1μm之间的分散体系。
19、表面活性剂：在溶剂中加入少量就可以显著降低溶剂的表面张力的物质。
油田应用化学第一章 基础知识
亲油地层，毛 细管现象是阻 力
油田应用化学基础
二、表面化学
（3）润湿和润湿角 定义 润湿：固体表面上一种流体被另一种流体取代引起表 面能下降的过程。 润湿角：液滴在固体表面达到平衡时，在气、液、固 三相交点处沿气-液界面的切线与固-液界面之间的夹角 为润湿角θ，或称接触角。
吸附 一种物质在相界面上浓集的现象叫吸附．
油田应用化学基础
预备知识-概念
法扬斯法则 当离子键固体从溶液中吸附离子时， 若溶液中的离子能与固体中的异号离子形成难溶物， 则这种离子优先被吸附．这条规律叫法扬斯法则。 润湿 润湿是指液体在固体表面是否容易铺开的性 质。润湿程度用润湿角（或称接触角）衡量。所谓润 湿角是过三相接触线上的一点作界面切面所夹液体的 角。润湿角越小，则该液体对该固体表面润湿越好。 乳状液 乳状液是一种液体以液珠的形式分散在另 一种与它不相溶的液体中所形成的分散体系。乳状液 是一种胶体。液珠直径大于10-7m，属粗分散体系。 悬浮体 溶解度极小但颗粒直径较大（大于10-7m） 的固体分散在液体中所形成的粗分散体系。
电，ζ电位为负值。但是若向其中加入大量的阳离子时， ζ电位会转变为正，即得所谓的阳离子钻井液。
油田应用化学基础
油田应用化学基础知识
胶体化学 表面化学 高分子化学
油田应用化学基础
二、表面化学
表面（Surface）化学又称为界面(Interface)化
学，因为任何表面都是界面。
界面现象除讨论界面的物理化学现象及界面分子或
油田应用化学基础
二、表面化学
（2）弯曲界面现象
水平界面上下两侧的压力相等，但是弯曲界面内外两侧的压力 则不等，存在一个压力差。 液面或界面的弯曲现象可以解释一些日常生活现象和化学实验现 象，如毛巾吸湿、土地干裂等。 油田化学中，重要的界面弯曲现象是油与水在储层毛细管道中形 成的弯曲油水界面，从而使得毛细孔道中的油因油水界面张力的存 在而难以被驱替出来。
油田化学复习
油田化学复习第一章绪论1.油田化学是由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成。
主要研究石油工业上游作业中所遇到的化学问题。
2.油田化学分类①钻井化学：研究钻井过程中遇到的化学问题。
包括钻井液、完井液和固井水泥等。
②采油化学：研究采油过程中遇到的化学问题。
主要研究油层的化学改造和油水井化学改造。
③集输化学：研究油气集输过程中遇到的化学问题。
主要研究埋地管道的腐蚀与防腐、乳化原油的破乳与起泡沫原油的消泡、原油的降凝输送与减阻输送、天然气处理与油田污水处理等问题。
3．油田化学在石油工程专业中的地位和作用油田化学是石油工程专业中的一门主要课程，应用性、实用性强。
涉及到钻井、采油和储运等油田作业的各个方面。
第二章粘土矿物及粘土化学基础1. 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。
底氧和顶氧。
2．铝氧八面体：由一个铝与六个氧（或羟基）配位而成。
3.晶格取代：硅氧四面体中的硅和铝氧八面体中的铝为其他原子（通常为低一价的金属原子）取代。
晶格取代的结果，使晶体的电价产生不平衡。
为了平衡电价，需在晶格表面结合一定数量的阳离子。
4.界面：两不同相之间的接触面，例：气—液界面，油—水界面，粘土—水界面5.相：指体系中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。
6.吸附：物质在两相界面上自动浓集（界面浓度大于内部浓度）的现象，称为吸附，被吸附的物质称为吸附质，吸附吸附质的物质称为吸附剂。
7.吸附量：单位质量的吸附剂所吸附的吸附质的量。
8.吸附分类：物理吸附、化学吸附和离子交换吸附——吸附原因物理吸附和化学吸附——作用力的性质不同9.物理吸附：吸附剂与吸附质之间通过分子间引力而产生的吸附。
由氢键力产生的吸附也属于物理吸附。
10.化学吸附：吸附剂与吸附质之间通过化学键形成的吸附。
11.吸收光谱来检查有无新的吸收带——判别物理吸附还是化学吸附。
12.离子交换吸附：（粘土表面）吸附剂表面的离子可以和溶液中的同号离子发生交换作用。
油田化学基础知识
油田化学研究的主要内容和助剂分类
2、油田化学剂的分类 依据石油天然气行业标准，油田化学剂分为六大类： (1) 通用化学剂 (2) 钻井用化学剂（分为钻井液用化学剂、固井水泥用化学剂） (3) 采油用化学剂（分为酸化用化学剂、压裂用化学剂、采油用 其他化学剂） (4) 提高采收率用化学剂 (5) 油气集输用化学剂 (6) 水处理用化学剂。
油水分析
地面原油常规分析： 原油常规分析项目主要有密度、粘度、凝固点、含蜡、胶质和 沥青质、硫含量、族组成、析蜡点、屈服值、机械杂质、含盐量、 水含量、酸值、饱和蒸汽压、闪点（开口、闭口）、比热、爆炸极 限、实沸点蒸馏、微量元素（Ni、V、As、Pb、Cu、Fe）、元素（C、 H、N）等，根据油田开发、集输设计、矿场加工、地面建设、外输 等目的的不同，内容有所增减。 原油采样采用GB/T4756—石油和液体石油产品取样法（手工 法）。
油田化学研究的主要内容和助剂分类
通俗一点的讲，我厂目前常用的油田化学剂可以分为2类： 一是一般通用型化学剂，包括采油增注剂、粘土稳定剂、工业用盐酸、 土酸、强力除垢剂、高分子、入井措施液主体（包括酸化、压裂、堵 水、调剖等）；二是表面活性剂，具体有措施入井液添加剂、驱油用 表面活性剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、助凝剂、絮凝剂、原油破乳 脱水剂、清防蜡剂、原油降粘剂，泡排剂等。
油田化学是研究油田钻（完）井、采油、注水、提高采收率、 原油集输等过程中化学问题的科学。
油田化学是化学与钻井工程、油气田开采工程（包括采油工程 和油藏工程）、集输工程等诸多工程学之间的边缘科学，油田化学所 要解决的问题是这些工程学提出的，因此，油田化学与这些工程学紧 密联系。
油田化学的一个主要任务是改造油层，因此，油田化学与油田 地质学、流体力学和渗流力学紧密联系。
油田化学
作者：付美龙
主要内容
第一章 油田常用的表面活性剂和高分子化合物 第四章 酸化及酸液添加剂 第五章 压裂及压裂液添加剂 第六章 化学防蜡及清蜡 第八章 化学防砂技术 第九章 含油污水处理 第十章 防腐与阻垢 第十一章 钻井液添加剂 第十二章 水泥浆添加液 第十三章 完井液添加液
四、加速研制耐温抗盐活性剂
注蒸汽的添加剂需耐高温360℃不分解的活性剂，高矿化度(30万mg/L左右) 地层用活性剂已提到日程上，耐温抗盐活性剂将对三次采油作出贡献。
第三节 油田常用的几种高分子
一、聚乙烯 PE(polyethylene)
乙烯聚合而得，由于聚合条件不同可分为低压聚乙烯和高压聚乙烯。
目前油田使用的活性剂，很少专一、大批生产，因此成本高，每吨7000～ 8000元，甚至10000多元/吨。即使每吨活性剂增产100吨原油，产值也增加不了 多少，因此发展多效廉价的活性剂有重大意义。目前已有的活性剂如 AE(169)1910和AP257可起到脱水和防蜡、降凝、降阻等作用，含硅破乳剂SAE、 SAP也是多效剂。还需要研制既能降凝、降粘、降阻、防腐的多效活性剂。
O ( 1,4 — 3,6 — 山梨糖醇酐)
因此，反应产物为三种山梨糖醇脂肪酸酯的混合物，但是一般都以1.4山梨 糖醇酐脂肪酸酯作为山梨糖醇脂肪酸酯(Span)O
RC
HOCH
CHOH NaOH R C
HOCH
230—250℃
O CH2CH CH
CHOH +2H2O
CH2
OH OH CH2 CH CH CH2
应过程如下：
磺氧化反应：RH+SO2+O2RSO3H 中和：RSO3H+NaOH→RSO3Na+H2O
油田化学复习提纲
第一篇钻井化学第一章粘土矿物一、基本概念晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，而晶体结构不变的现象。
阳离子交换容量（C.E.C）：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）。
二、粘土矿物的结构1.基本构造单元：硅氧四面体和铝氧八面体。
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。
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。
2.基本构造单元片：硅氧四面体片和铝氧八面体片。
硅氧四面体片：由多个硅氧四面体共用底氧原子形成的。
铝氧八面体片：以共用氧原子的形式构成。
3.基本结构层：由硅氧四面体片与铝氧八面体片按不同比例结合而成的。
1 ：1层型基本结构层：由1个硅氧四面体片与1个铝氧八面体片结合而成。
2 ：1层型基本结构层：由2个硅氧四面体片夹着1个铝氧八面体片结合而成。
三、常见的粘土矿物及其特点1.高岭石特点：A、1∶1型粘土矿物B、几乎不存在晶格取代，负电量少C、晶层间引力以氢键为主，引力强，晶层间距小D、C.E.C低。
原因在于高岭石几乎不存在晶格取代，带负电荷很少，周围吸附的阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以C.E.C小。
Ｅ、造浆率低。
高岭石晶层间以氢键为主，引力较强，晶层间连接紧密，水分子不易进入晶层间，水化作用仅限于外表面，故水化分散能力差，造浆率低。
2.蒙脱石特点：A、2∶1型粘土矿物B、存在晶格取代，取代位置主要在Al-O八面体中，即Al3+被Mg2+、Fe2+和Zn2+等取代，产生的负电荷由等量的Na+或Ca2+来平衡。
C、晶层间引力以分子间力为主，引力弱，晶层间距较大。
D、C.E.C 大。
原因在于蒙脱石存在晶格取代（Al-O八面体中），所以带负电荷较多，周围吸附的阳离子数目较多，可发生交换的阳离子数目多，所以C.E.C大。
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油水分析
地面原油常规分析： 原油常规分析项目主要有密度、粘度、凝固点、含蜡、胶质和 沥青质、硫含量、族组成、析蜡点、屈服值、机械杂质、含盐量、 水含量、酸值、饱和蒸汽压、闪点（开口、闭口）、比热、爆炸极 限、实沸点蒸馏、微量元素（Ni、V、As、Pb、Cu、Fe）、元素（C、 H、N）等，根据油田开发、集输设计、矿场加工、地面建设、外输 等目的的不同，内容有所增减。 原油采样采用GB/T4756—石油和液体石油产品取样法（手工 法）。
油水分析
（3）出口液面样 从油罐内输出液体的最低液面取得的样品。确定这个液面时，对于罐 内附近（例如摇臂、抽出挡板或内部弯头）可有适当的允差。 （4）上部样
在石油液体的顶表面下其深度的六分之一液面处所取得的样品。 （5）中部样
在石油液体的顶表面下其深度的二分之一液面处所取得的样品。 （6）下部样
在石油液体的顶表面下其深度的六分之五液面处所取得的样品。 （7）顶部样
油田化学研究的主要内容和助剂分类
2、油田化学剂的分类 依据石油天然气行业标准，油田化学剂分为六大类： (1) 通用化学剂 (2) 钻井用化学剂（分为钻井液用化学剂、固井水泥用化学剂） (3) 采油用化学剂（分为酸化用化学剂、压裂用化学剂、采油用 其他化学剂） (4) 提高采收率用化学剂 (5) 油气集输用化学剂 (6) 水处理用化学剂。
如果对这些样品的试验表明罐内的油品是不均匀的，就必须在多于3 个液面上采集样品，并制备用于分析的组合样。如果掺合会损害油品的完 整性，就单独分析每个样品，并计算每个样品所代表油品的比例。
3、取样器 取样器应能在罐内任何规定的液面处采取样品，并符合GB/T4756— 1998的规定。
油水分析
4、安全注意事项 （1）综述
1、定义 （1）组合样 按规定的比例合并若干个点样所得到的代表整体物料的样品。一般类 型的组合样是按下列之一合并而成 a、等比例合并上部样、中部样和下部样； b、等比例合并上部样、中部样和出口液面样； c、从非均匀油品中，在多于3个液面上所取得的一系列点样，并按其 所代表的油品数量成比例掺合而成； d、在规定的间隔从管线内的流体中采取的一系列等体积的点样。 （2）点样 在油罐内规定的位置上或者是在泵送操作期间在规定的时间从管线中 取得的样品。
油田化学是研究油田钻（完）井、采油、注水、提高采收率、 原油集输等过程中化学问题的科学。
油田化学是化学与钻井工程、油气田开采工程（包括采油工程 和油藏工程）、集输工程等诸多工程学之间的边缘科学，油田化学所 要解决的问题是这些工程学提出的，因此，油田化学与这些工程学紧 密联系。
油田化学的一个主要任务是改造油层，因此，油田化学与油田 地质学、流体力学和渗流力学紧密联系。
表1
输油数量，m3
取样规定
不超过1000 超过1000—10000 超过10000
在输油开始时1）和结束时2）各1次 在输油开始时1次，以后每隔1000m31次 在输油开始时1次，以后每隔2000m31次
1.输油开始时，指罐内油品流到取样口时。 2.输油结束时，指停止输油前10min。
油水分析
对于时间比例样，可按照下列规定从取样口采取样品并 把所采取的样品以相等的体积掺合成一份组合样（见表2）。
油田化学研究的主要内容和助剂分类
通俗一点的讲，我厂目前常用的油田化学剂可以分为2类： 一是一般通用型化学剂，包括采油增注剂、粘土稳定剂、工业用盐酸、 土酸、强力除垢剂、高分子、入井措施液主体（包括酸化、压裂、堵 水、调剖等）；二是表面活性剂，具体有措施入井液添加剂、驱油用 表面活性剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、助凝剂、絮凝剂、原油破乳 脱水剂、清防蜡剂、原油降粘剂，泡排剂等。
我们经常提到的油田助剂通常是指表面活性剂，但在日常管理中 考虑费用时也把部分一般化学剂也考虑进去，比如减阻增注剂和粘土 稳定剂等。
油田化学研究的主要内容和助剂分类
3、油田化学工作开展的基本思路 针对油田生产中的有关油田化学问题---化学原理分析-一作用 机理研究---般化学剂筛选、特殊化学剂合成---油田化学剂使用-效果分析-----油田化学剂改进-----油田化学剂再使用，如此周期 性循环和提高。 石油工业的发展，促进和带动了油田化学学科的发展，同时， 油田化学的发展，推动了勘探开发技术水平和经济效益的提高。
油水分析
二、原油含水测定
（一） 《石油产品水分测定法》 （参照GB/T260—1977（1988）
1、原理
根据原油、溶剂和水的沸点不同，将原油样品与无水溶剂混合加热蒸出
水份，以体积百分数表示。
2、仪器及试剂
⑴ 水分测定仪
该仪器的连接是以磨口连接，水分接受器容量10ml，0.3ml以下有十等
分刻线，0.3至1ml有7等分刻度，1至10ml间每分度为0.2ml。
油水分析
（3）取样点 a、取样点应能够以安全的方法取得样品。与取样有关的任何潜在危险都应清楚地注明，并 建议安装压力表。 b、应由主管人员经常保养和定期检查取样点和取样设备，并记录检查结果。 c、到取样点的安全通路应有充足的光线。保持路梯、楼梯、平台和栏杆在结构上的安全状 态，并由主管人员定期检查。 d、设备上的任何泄露或故障都应立即向主管人员报告。 e、取样时，应注意避免吸入石油蒸汽。 （4）静电 a、取样时，为防止打火花，在整个取样过程中应保持取样导线牢固接地，接地方法一是直 接接地，一是与取样口保持牢固的接触。 b、在可能存在易燃气体的区域不得穿能打火的鞋。建议在干燥地区不要穿胶鞋。 c、应穿防静电的衣服，不得穿人造纤维制品的衣服。 d、在大气电干扰或冰雹暴风雨期间不得进行取样。 e、为了使人体上的静电荷接地，在取样前，取样者应接触距离取样口至少1m远的油罐上的 某个导电部件。
油田化学研究的主要内容和助剂分类
1、油田化学研究的内容 油田化学是由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成。这些部 分构成了油田化学的研究对象。 油田化学研究的内容主要包括三个方面： 研究钻井、采油和原油集输等过程中存在问题的化学本质。 研究解决问题所使用的化学剂。 研究各种化学剂的作用机理和协同效应。 油田化学三个组成部分在解决各自的问题时，所应用的油田化学剂 有许多是共同的。表面活性剂和高分子是他们最常用的两类化学剂。
表2
输油时间，h
取样规定
不超过1 超过1—2 超过2—24 超过24
在输油开始时1）和结束时2）各1次 在输油开始时，中间和结束时各1次 在输油开始时1次，以后每隔1 h 1次 在输油开始时1次，以后每隔2 h 1次
1.输油开始时，指罐内油品流到取样口时。 2.输油结束时，指停止输油前10min。
油水分析
油水分析
第一部分 原油样品采集
一、原油样品采集要求 1、为了确保样品不受污染和轻质好，桶或瓶取样前必须洗净烘干。 2、取样时，必须填写标签，注明取样地点、层位、取样方式、取 样日期、取样人等有关内容，必要时注明分析项目或其它需要说明的问题。 3、两个以上样品，必须有取样或送样清单，清单与标签注明必须 一致。另外，注明取样序号、分析项目和说明等，随油样移交有关人员， 并办交接手续。 4、取回的油样要放在低温阴凉处妥善保存，严禁放在阳光下或暖 热设备附近。
油水分析
5、操作方法 （1）注意事项
a、不应从未打孔的静止管、导向柱或立管中采取样品，因为未打孔管 中的内含物对油罐中相同深度或管外相对位置的大量内含物一般没有代表性。
静止管、导向柱或立管样品只应从已打孔的管中采取，因为管内外的 油品可以自由流动。
注：一行直径25mm、间距300mm的孔一般就足够管内外油品的自由流动 了。
油水分析
六、管线取样[（GB/T4756—1998石油液体手工取样法）摘编] 1、管线样分为流量比例样和时间比例样两种。推荐使用流量比例样， 因为它和管线内的流量成比例。 2、对于输油管线中输送的石油或液体石油产品，应按照下列规定从取 样口采取流量比例样，而且要把所采取的样品以相等的体积掺合成一份组合 样（见表1）。
油水分析
二、井口原油取样
1、开取样阀，先将死油放净，然后将新鲜油样放入样桶。 2、油样分三次取成，每次取总油样的1/3左右，每次取样 间隔5min，待油里的气泡逸出后再继续取样，取样数量视分析要 求和含水高低而定。 3、盖好取样瓶盖子，将桶外原油擦净，填写好标签。
油水分析
三、油罐中取样[（GB/T4756—1998石油液体手工取样法）摘编]
油水分析
水的常规分析 油田水的常规分析方法执行SY 5523石油天然气行业标准。物 理性质有：颜色、气味、透明度、沉淀物、酸度（pH值）、密度； 化学性质有：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-、Ca2+、Mg2+、Ba2+、 Sr2+、K++Na+、硬度等，分析结果按照苏林分类法计算原生水型特 性系数，进行水型判别，分为氯化钙、氯化镁、碳酸氢钠、硫酸钠 四种水型。
⑵ 量筒：10、20、50、100ml。 ⑶ 1000ml筒形分液漏斗（带刻度）。
⑷ 电热套（1000瓦）。 ⑸ 90—120℃的无水直馏无铅汽油。
⑹ 无水氯化钙。
⑺ 夹角60°的玻璃弯管。
⑻ 120ml的洗耳球。
油水分析
3、试验步骤 ⑴ 将融化的油样倒入1000ml筒形分液漏斗中，静止5分钟表后读出油 水总全积V1和游离水体V2。 ⑵ 从分液漏斗下端放出明水，摇动分液漏斗5分钟，使油样混合均匀 后，快速从分液漏斗上端取蒸馏样。 ⑶ 取样蒸馏 ① 含水大于20%的油样，蒸馏样不少于10ml；含水1—20%的油样，蒸 馏样不大于20ml；1%以下的油样取50ml。 ② 含水小于95%的油样，分出游离水后，必须取样蒸馏，分出油中含 水量体积，再计算含水的百分数。 ③ 含水95—99.7%的油样必须读记准确的游离水体积，可以不取样蒸 馏。
在石油液体的顶表面下150mm处所取得的点样。
油水分析