(二)油田化学基本知识全解
《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-第二章-油田用高分子
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聚合物堵水剂
它通过在地层中形成凝胶，将出水层位封堵， 降低出水压力，提高油田采收率。
常用的水溶性聚合物堵水剂包括聚丙烯酰胺、聚合物 微球等，常用的油溶性聚合物堵水剂包括酚醛树脂、
环氧树脂等。
聚合物堵水剂是一种用于封堵地层出水的高分 子材料。
聚合物堵水剂主要分为水溶性聚合物和油溶性聚 合物两大类。
聚合物防蜡剂
熔点与结晶温度
高分子材料通常具有较高的熔点 和结晶温度，这些性质与高分子 链的柔性和分子间相互作用有关。
吸水性
高分子材料的吸水性取决于其极 性、分子链的柔性和交联程度， 吸水性对高分子材料的性能和使 用寿命有重要影响。
高分子材料的化学性能
耐化学稳定性
01
油田用高分子材料应具有良好的耐酸、耐碱、耐盐和耐氧化性
油田化学-第二章-油田用 高分子
• 油田用高分子的概述 • 油田用高分子材料分类 • 油田用高分子材料的合成与制备 • 油田用高分子材料的性能评价 • 油田用高分子材料的应用实例
01
油田用高分子的概述
高分子的定义和特性
定义
高分子是由大量重复单元通过共价键 连接而成的长链分子，通常具有较高 的分子量和粘度。
02
油田用高分子材料分类
聚合物驱油剂
聚合物驱油剂是一种用于 提高油田采收率的高分子 材料。
聚合物驱油剂主要分为天 然高分子和合成高分子两 大类。
ABCD
它通过增加水相粘度，降 低油水流度比，扩大驱替 液的波及范围，从而提高 原油采收率。
常用的合成高分子驱油剂 包括聚丙烯酰胺、聚合物 微球等。
聚合物调剖剂
01
聚合物防蜡剂是一种用于抑制原油中蜡晶析出和聚集的高分子材料。
油田化学基础及应用
一. 胶体化学
7．胶团结构 胶体颗粒是由许多分子或原子聚集而成的。例如，油
田化学剂中常用的硅酸溶胶可用偏硅酸钠(俗名为水玻璃) 与无机电解质(如盐酸)反应制成。
溶胶形成过程：硅酸分子→胶核→电离→吸附反离子→ 形成胶粒(colloidal
particle)，胶粒之 间的静电斥力使之能 均匀地分布而形成整 体为电中性的溶胶。
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
一. 胶体化学
❖ 胶体化学(Colloid Chemistry)是研究胶体体系的科 学。
❖ 油田化学研究的体系和过程十分复杂，绝大多数体系 属于或涉及胶体分散体系。
❖ 原油其实是油和水的乳状液，可归为胶体，而油藏则 是巨大而复杂的高度分散体系。
电泳现象是油田化学中的一种重要现象，对于水基钻井液有重要 的理论指导和应用研究意义。
油田应用化学基础
一. 胶体化学
沉降电位(sedimentation potential)和流动电位 (streaming potential)是在无外加电场作用下的电动 现象。 沉降电位: 分散相粒子在分散介质中迅速沉降，则在沉 降管两端产生电位差。电泳的逆过程。 流动电位：若用压力使液体挤过毛细管网或多孔塞，则 在毛细管网或多孔塞两端产生电位差。电渗的逆过程。
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10-1μm，属粗分 散体系。 ❖ 悬浮体
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。
油田化学-第二章钻井液化学-第一～三节
二、钻井液的固含量 （一）定义 泥浆中所含固相物质的多少称为泥浆 的固相含量，一般用体积百分数来表 示。 （二）分类 根据钻井液中固体的性质可将其分为 活性固体和惰性固体两类：
活性固体
这些固体在水中水化分散，它们的物理化 学性质受水中离子和钻井液处理剂的影响， 如粘土。 活性固体受化学剂处理以后
例如泥浆中2Na+ 与 Ca 2+的交换吸附； 饱含盐水泥浆PH下降，Na+ 与 H+的交 换吸附。
可以控制钻井液的性质。 惰性固体
这些固体不溶于水，它在水中也不水化分 散，如重晶石、石灰石等。
（三）钻井液固含量对钻速的影响 水是钻速最快的液体，当水中加入
固体物质以后将导致钻速下降。固含 量越高，钻井速度越慢。 空气和天然气是钻速最快的流体。 固相含量是影响钻速最主要的因素， 因而现代钻井工艺中特别强调控制固 相含量。
Vf
Cc A K( 1)P t Cm u
Cc K( 1)P t Cm A u
A：滤饼面积（cm2）； K：滤饼的渗透率（达西）； ：钻井液滤液粘度（厘泊）； ΔP：压差（Pa）；T：时间（s）； Cc：滤饼中固相的体积分数； Cm：钻井液中固相体积分数；
其中 固相含量系数 、K主要由钻 井液固相含量、固相类型、颗粒分布以及 水化分散程度有关，具体来讲： 钻井液中优质活性固体——膨润土含量增 加一般滤失量下降。然而钻井液中固相含 量增加会使钻井液粘度升高，为了使钻井 液有好的流动性，不采用提高钻井液固相 含量的方法来降低滤失量。 降滤失剂如CMC、磺甲基褐煤、酚醛树 酯等能堵塞滤饼的孔，降低K。
家住高桥镇的周永祥告诉记者，23日 晚10时20分左右，他正在家里看电视， 忽然闻到一股刺鼻的煤气味道，他还 以为是家里的煤气罐泄漏，就跑到厨 房去检查，没发现什么问题。后来， 味道越来越浓，他预感不妙，赶紧到 街上看情况。结果让他大吃一惊：街 上几个八九岁的小孩走路都走不稳了， “歪歪倒倒，像喝醉了酒一样”！
油田化学知识点总结
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。
油田化学：第二章 钻 井 液 化 学
第二节 钻井液密度及其调整
（2）提高钻井液密度 方法：加入高密度材料
加重材料
高密度不溶性矿物或矿石粉末
高密度的可溶性盐类 （流变性能较好）
第二节 钻井液密度及其调整
表1 高密度不溶性矿物或矿石
名称
第二节 钻井液密度及其调整
二、为什么要调整钻井液密度 （1）防止喷、塌、漏钻井事故的发生 （2）钻井液密度与油气层损害有关 （3）钻井液密度影响钻井速度
第二节 钻井液密度及其调整
三、怎样调整钻井液密度 1、调整钻井液密度原则
平衡地层压力和地层构造应力
2、调整钻井液密度方法 （1）降低钻井液密度
降低钻井液固相含量 √
3、钻井液静滤失方程
静滤失方程
Vf A
2Kp
Csc Csm
1t
式中： A----渗滤面积 K----泥饼渗透率 ΔP----渗滤压差 Csc----泥饼中固相体积分数 Csm----钻井液中固相体积分数 t----渗滤时间 μ----滤液粘度
动滤失方程
KApt
Vf h
h——滤饼厚度
第四节 钻井液滤失性及其控制
第一节 钻井液的功能与组成
三、钻井液的组成
组成
分散介质 水、油、气体
分散相
粘土、密度调整材料（悬浮体） 油或水（乳状液）
气体（泡沫）
钻井液处理剂
降滤失剂 增粘剂 降粘剂 絮凝剂 ……
第二章 钻井液化学
第二节 钻井液密度及其调整
第二节 钻井液密度及其调整
一、钻井液密度定义 定义：单位体积钻井液的质量（用ρ表示） 单位： g/cm3 或 t/m3
《油田化学》(2)1-3、2-1
• 3．影响聚结稳定性的因素 • （1）胶体颗粒间的作用力 • 胶体颗粒在胶体分散系中能否聚结，取 决于颗粒之间的引力与斥力。 • 颗粒在布朗运动中相互碰撞时，引力大 于斥力就会聚结；反之则保持分散状态。 • 胶体颗粒间的斥力来自两方面： • a 静电斥力；b 水化膜的机械阻力。
• （2）电解质的影响 • 随着电解质浓度的升高，胶体颗粒的电动电位 降低，斥力降低。 • 通常用聚沉值和聚沉率两个指标来定量表示电 解质对胶体聚结稳定性的影响。 • 聚沉值：能使胶体聚沉的电解质最低浓度。 • 聚沉值是个相对值，与胶体的性质、含量、介 质的性质以及温度等因素有关。 • 聚沉值越低，说明电解质的聚沉能力越强 • 聚沉率：是聚沉值的倒数。
• 2．稳定井壁 • 稳定井壁、井眼规则是实现安全、优质、 快速钻井的基本条件。 • 性能良好的钻井液应能借助液相的滤失 作用，在井壁上形成一层薄而韧的泥饼， 用来稳定已钻开的地层，并阻止液相侵 入地层，减弱泥页岩的水化膨胀和分散 程度。
• 3．平衡地层压力和岩石侧压力 • 通过不断调整钻井液的密度，使液柱压 力能够平衡地层压力和岩石侧压力。 • 防止井喷和井塌等井下复杂情况的发生。
• 如：蒙皂石，水化最好，分散度最高； • 高岭石，阳离子交换容量低，水化差， 分散度低； + • 伊利石，由于层间K 的特殊作用也是 非膨胀性物质。 • ③ 可交换阳离子的影响 • 粘土表面吸附的阳离子不同，其水化程 度也不相同。如：
• 钙—蒙脱石，水化后，晶层间距为 17×10-1nm； • 钠—蒙脱石，水化后，晶层间距为 17×10-1~40×10-1nm； • 实际中，为了提高膨润土的水化性能， 一般加入Na2CO3将其预水化，使钙土转 化为钠土。 • 钠土是配制钻井液的理想材料。 • ④ 钻井液中可溶性盐及处理剂的影响
(完整版)《油田化学》简答题总结及详细答案,推荐文档
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。
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：第二篇 采油化学
思考题
1. 聚合物驱用的聚合物相对分子量越高越好，对 吗？请详细分析理由。
2. 聚合物驱中聚合物的滞流量越大越好，请分析 对错。
本节总结
1.基本概念：波及系数、洗油效率、流度、 水油流度比、吸附、捕集、盐敏效应
2.原理：聚、分类
1. 定义 以表面活性剂体系作为驱油剂的驱油法。
第二篇 采油化学
采油化学解决的问题
油层
油层的化学改造
提高原油采收率
采收率低
油水井
油水井的化学改造
砂、蜡、水、稠、低
增产增注
第四章 化学驱与混相驱
原油采收率
采出储量 地质储量
原油采收率＝波及系数×洗油效率
驱油剂波及到的油层 容积与整个含油容积
的比值
驱油剂波及到的油层所 采出的油量与这部分油
层储量的比值
乳化的油在向前移动中不易重新粘附回地层表面， 提高了洗油效率。
乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应，可使水 较均匀地在地层推进，提高了波及系数。
4、提高表面电荷密度机理
5、聚并形成油带机理
二、胶束溶液驱
1、定义：以胶束溶液作驱油剂的驱油法叫胶束溶液驱。 2、胶束溶液： 属稀表面活性剂体系，其中表面活性剂浓度大于临 界胶束浓度，但其质量分数不超过2×10-2。
37 53
102
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2200
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2000
油田化学-第2章钻井液化学-第1-3节
第二章 钻井液化学
三、钻井液的酸碱度 PH值：控制在8.5--11.5 OH-、CO32-、HCO3酚酞碱度：当PH值降到8.3所需酸的 数量称为酚酞碱度，一般用Pm表示钻 井液的酚酞碱度。用Pf表示钻井液滤 液的酚酞碱度，单位是ml。控制在 1.3--1.5ml HCO3- 还存在，
第二章 钻井液化学
第二章 钻井液化学
五、钻井液的滤失性和造壁性 滤失性 在钻井过程中，在液柱压力与地 层压力差（以及浓度）的作用下，钻 井液的水向地层渗透的现象。 造壁性 钻井液在滤失水的同时，其中固体颗 粒在井壁上形成一层滤饼，称为造壁 性。
第二章 钻井液化学
滤失量
钻井液在一定的压差下和温度下，通 过45.8±0.6cm2过滤面积的滤纸，经过 30min后滤液的数量称为滤失量，单位是 （ml）。 常规滤失量(API)：压差0.69MPa、24℃ 高压高温滤失量：压差3.45MPa，150℃
第二章 钻井液化学
硅氧四面体晶片
第二章 钻井液化学
硅氧四面体的六方网格结构 内切圆直径0.288nm,硅氧四面体片的厚度0.5nm
第二章 钻井液化学
铝氧八面体与铝氧八面体晶片 铝氧八面体的六个顶点为氧或氢氧原 子团，Al3+或Fe3+、Fe2+、Mg2+置于八面体 的中央，通常是Al3+。
铝氧八面体
第二章 钻井液化学
调整： （1）提高密度采用合格的加重剂，如 石灰石、重晶石； （2）降低密度可采用加水稀释，或是 气体或加稀的处理剂。
第二章 钻井液化学
二、钻井液的固相含量 定义：泥浆中所含固相物质的多少称为泥 浆的固相含量，一般用体积来表示。 分类：根据钻井液中固体的性质可将其分 为两类： （ 1）活性固体。这些固体在水中水化分散，它 （2）惰性固体。这些固体不溶于水，它在水中
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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。
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，遇明火、高热有燃烧危险。
五、各类油田助剂性质概述
2、理化特性
外观与性状：黄色粘稠液体，有刺激气味 相对密度（水=1）：≥0.800
溶解性：可溶于水。
主要用途：用于原油生产与集输系统设备防腐蚀防护方面。
五、各类油田助剂性质概述
响中枢神经系统并产生睡意，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
（八）、粘土稳定剂
1.危险性概述 危险性类别：碱性腐蚀品 侵入途径：吸入 食入 经皮吸收
健康危害：蒸汽对眼及上呼吸道有刺激作用。短期内吸入较高 浓度可出现眼及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。 环境危害：注意对水体的污染 燃爆危险：遇明火、高热有燃烧危险。
外观与性状：黄色粘稠液体，有刺激气味 相对密度（水=1）：≥0.800 溶解性：可溶于水。 主要用途：用于原油生产与集输系统设备防腐蚀防垢方面
五、各类油田助剂性质概述
3、危险性概述
危险性类别：易燃液体。
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收
健康危害：蒸汽对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时对中
枢神经系统有麻醉作用。
五、各类油田助剂性质概述
（六）、杀菌剂
1、危险性概述
危险性类别：腐蚀品且属毒性物质。
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收
健康危害：对呼吸道黏膜、眼睛和皮肤有刺激作用。 环境危害：无 燃爆危险：无
五、各类油田助剂性质概述
2、理化特性
外观与性状：淡黄色或无色均一液体，有刺激气味 SJ-66相对密度（水=1）：0.8700-1.0500 SJ-99相对密度（水=1）：1.000-1.100 溶解性：与热水互溶，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 主要用途：有效抑制细菌的正常繁殖代谢，并能很好的防止 细菌产生单剂使用时的抗药性。
4、毒理学资料
急性中毒：主要表现吸入后有恶心、呕吐等症状。
刺激性：刺激性。
五、各类油田助剂性质概述 （五）、缓蚀剂
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：蒸汽对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时对中枢神经
系统有麻醉作用。短期内吸入较高浓度可出现眼及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。
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。 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。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 （十）、絮凝剂 1、危险性概述
危险性类别：遇水反应生成物有毒或有腐蚀性。 侵入途径： 食入、经皮吸收
五、各类油田助剂性质概述
2、理化特性
外观与性状：黄色粘稠液体，有刺激气味 相对密度（水=1）：1.5-1.6 沸点：80℃
溶解性：可溶于有机溶剂。
主要用途：主要用于清除和防止井筒、输油管道等蜡质、胶
质和沥青质形成的蜡堵。
五、各类油田助剂性质概述
3、稳定性和反应性
稳定性：稳定
禁配物：强氧化剂、强酸、强碱。
五、各类油田助剂性质概述 （三）、阻垢剂
1、危险性概述
危险性类别：易燃液体。 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收 健康危害：蒸汽对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时对中枢 神经系统有麻醉作用。 环境危害：应特别注意对水体的污染。 燃爆危险：易燃，遇明火、高热有燃烧危险。
五、各类油田助剂性质概述
2、理化特性
五、各类油田助剂性质概述 （四）、JXC-20除垢剂
1、危险性概述
危险性类别：腐蚀性。
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收
健康危害：酸性，有腐蚀性，有毒，吸入其挥发物，有强烈 刺激性气味，与皮肤接触有灼烧感。 环境危害：无 燃爆危险：无
五、各类油田助剂性质概述
2、理化特性
外观与性状：，有刺激气味均一液体 相对密度（水=1）：﹥1.000
2、理化特性
外观与性状：黄色粘稠液体，有刺激气味 相对密度（水=1）：≥0.850 溶解性：可溶于水。 主要用途：用于原油生产压裂措施中稳固地层裂缝且防滤 失性好。
五、各类油田助剂性质概述
3、稳定性和反应性
稳定性：稳定 禁配物：强氧化剂、强酸、强碱。 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
3、稳定性和反应性
稳定性：稳定
禁配物：强氧化剂、强酸、强碱。
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、毒理学特性
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。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。
溶解性：可溶于水。 主要用途：用于润湿降低地层空隙摩阻，提高地层注水量 。
五、各类油田助剂性质概述
3、稳定性和反应性
稳定性：稳定
禁配物：强氧化剂、强碱。
避免接触的条件：明火、高温。
聚合危害：不能发生。
分解产物：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。
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
（九）、助排剂
1、危险性概述
危险性类别：易燃液体 侵入途径：吸入 食入 经皮吸收
健康危害：蒸汽对眼及上呼吸道有刺激作用。短期内吸入较
高浓度可出现眼及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。
环境危害：注意对水体的污染。
燃爆危险：易燃，遇明火、高热有燃烧危险。
五、各类油田助剂性质概述
序 号 助剂名称 有害物成分 浓度% 序 号 助剂名称 有害物成分 浓度%
1
YT-100原油破乳剂
甲醇
5-20 5-20
7
JXC-20除垢剂
盐酸
20 10-15 0-20 30-40 30-40 15-30 15-30 15-30 30-40
甲醇
甲醇
2
CQ-C3-Ⅱ原油破乳剂
二甲苯 20-30 30-40 11 50-60 20-30 10-20 20-30
环境危害：应特别注意对水体的污染。 燃爆危险：易燃，遇明火、高热有燃烧危险。
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。
8
MH-66天然气缓蚀剂
二甲苯
醇 3 CYZ-Y-4原油破乳剂 聚醚、表面活性剂 4 CX系列清防蜡剂
9 10 11 12 13 14
SJ-66型杀菌剂 SJ-99型杀菌剂 8608采油增注剂 WN、YL系列粘土稳定剂 PZ、YL系列助排剂 絮凝剂
醛类
醛类
苯
聚氯乙烯烷基酰胺
缩聚磷酸盐 5 ZG系列阻垢剂 磷酸盐 6 ZH-2缓蚀阻垢剂
3、稳定性和反应性
稳定性：稳定
禁配物：强氧化剂、强酸、强碱。