2022年《油田化学》-简答题总结及详细答案.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -中国石油高校(北京) 油田化学简答题总结1简述影响表面张力的因素?答:物质的性质:分子之间作用力越大,相应的表面张力越大,金属键的分子 离子键分子 极性分子 非极性分子的液体;温度:温度上升,液相蒸汽压变大,气相分子密度增加,同时液相中分子间距离增大,使净吸力减小,所以表面张力减小;2简述物理吸附与化学吸附的区分?答:物理吸附是指吸附剂与吸附质之间的作用力是范德华力,特点是吸附力弱,易脱附,吸附速度快;化学吸附是指吸附剂与吸附质之间的作用力是化学键力,特 点是吸附质在吸附剂表面上发生了化学反应,生成了络合物,
2、吸附力强,不易脱附,吸附速度较慢;3依据图中的Langmuir 吸附等温曲线,争论在不同压力时的吸附情形;答:在压力足够低或吸附较弱时, bP1,就 AAm,这说明吸附量 A 与压力 P 无关,如图中的高压部分;当压力适当时,吸附量 A 与压力 P 成曲线关系,如图中的弯曲部分;4简要论述 Langmuir 单分子层吸附理论的假设内容;答:气体分子只有碰撞到空白表面上才能被吸附,吸附层是单分子层;被吸附的分子间没有相互作用力,分子脱附不会受四周环境和位置的影响;固体表面是匀称的,各处的吸附才能相同;吸附是动态平稳;5简述影响固体自溶液中吸附的因素;答:温度:温度上升,吸附量相应降低,但降低程度
3、比固- 气吸附量降低的幅度大;吸附量易吸附与其极性相像的物质;6简要论述表面活性剂分子的作用答:起泡作用和消泡作用;乳化作用;润湿反转作用;增溶作用;7泡沫的稳固性受哪些因素的影响?答:泡沫原稳固性是由液膜的强度所打算,而影响液膜强度的因素有:表面粘度:表面粘度高的体系,液膜的强度高,泡沫的稳固性好;加入少量极性的稳固剂,可 增加分子之间的吸力,并与起泡剂在液膜上形成较强的混合膜;泡沫表面的“ 修复” 作用:使泡沫在 受到外来冲击时,液膜强度不变而维护泡沫稳固:液膜表面电荷:假如液膜的上下表面带有相同的电 荷,就会使液膜在受到外力挤压时,相同电荷的排斥,可防止液膜连续变薄;8乳状液的形成条件有
4、哪些?答:存在着互不相溶的两相,常为油和水;存在着乳化剂,能降低 表面张力,使微液珠的表面上形成薄膜或双电层,防止微液珠集合,增加了乳状液的稳固性;具有强 烈的搅拌条件,增加体系的能量;9高分子物与低分子物相比,具有哪些特点?答:高分子的分子间力比低分子大得多;高分子的构象比低分子多;高分子具有低分子所没有的多分散性;10. 请比较高分子溶液与溶胶的异同点;答:相同点:高分子溶液中的溶质与溶胶的粒子大小均在1nm1 m;扩散速度比较缓慢,都不能透过半透膜;不同点:高分子化合物能自动溶解在溶剂中,而溶胶细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1
5、 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -粒子不会自动分散在分散介质中;高分子溶液属于热力学稳固体系,而溶胶是热力学不稳固体系;高分子溶液是均相体系,没有明确的界面,丁达尔效应弱,而溶胶是多相分散体系,丁达尔效应强;高分子溶液的粘度比溶胶大得多;11简述高分子化合物水溶液粘度高的缘由;答:高分子化合物溶液产生高粘度的缘由:高分子化合物的分子体积大,阻碍了介质的自由运动;高分子化合物的溶剂化作用,束缚了大量“ 自由液体”,特殊是溶剂;高分子化合物之间相互蛮缠,特殊是浓度高时;12简要介绍碳酸盐岩油气
6、层酸化时,盐酸与碳酸盐岩的反应步骤;答:酸液中的 H +离子传递到碳酸盐岩的表面; H +离子在岩石表面上与碳酸盐岩进行反应;反应产 物 Ca 2+、Mg 2+、CO2气泡离开岩面;13酸化压裂的机理是什么?答:酸化压裂就是指:造缝:在高于地层吸取才能的排量下向地层中挤 入酸,使井底压力上升,当压力高于地层岩石的破裂压力时,就会把地层原有的自然裂缝撑开加宽,或 者把地层岩石压碎而形成新的裂缝;酸化:在造缝后,连续以高排量注酸,酸液在压开的裂缝中靠水 力和溶蚀作用,可形成较远的“ 酸压” 裂缝;支撑:酸岩反应溶蚀裂缝使壁面凹凸不平,施工后这部 分裂缝不能闭合紧;这样就可形成面积较大的裂缝,提高地
7、层的导流才能;14影响砂岩油气层酸化成效的主要因素有哪些?答:酸化后粘土水化膨胀和微粒运移造成的孔喉堵塞;酸化后形成的二次沉淀堵塞,主要有氟化物沉淀、氢氧化物沉淀和排液不准时造成的油气层堵塞;15提高酸化成效的预防措施有哪些?答:使用前置液:一般用 15%左右的盐酸;选用合适的添加剂:缓蚀剂、铁离子稳固剂、粘土稳固剂、防乳破乳剂等;依据岩石物性和储层特点,使用合适的酸浓度;选用与地层流体相配伍的酸液和添加剂,防止地层损害;准时排液;16酸化时使用前置液有哪些作用?答:隔开地层水,防止氢氟酸和氢氟酸与地层反应生成的氟硅酸与地层水反应生成沉淀;溶解砂岩地层中钙质胶结物,防止氢氟酸与这些胶结物反应生
8、成氟化钙沉淀,节约氢氟酸;保持酸度,防止生成 FeOH3. SiOH4 沉淀;17简述碳酸盐岩油气层酸化使用盐酸的优点;答:盐酸是强酸,对岩石的溶蚀才能强,反应生成的CaCl 2.MgCl2 的溶解度高,对地层损害小;盐酸价格廉价,货源充分;配制和现场施工简洁,成本低;18碳酸盐岩油气层的酸化有哪些?答:大致有以下六种: ( 1)盐酸酸化( 2)乳化酸酸化(3)泡沫酸酸化( 4)胶凝酸酸化(5)暂堵酸化( 6)酸化压裂(酸压)19酸化液中的添加剂主要有哪些?堵剂;消泡剂;答:缓蚀剂;铁离子稳固剂;粘土防膨剂;互溶剂;暂20简要介绍压裂的作用 答:压裂的作用可概括为:部分或全部地变径向流为线性流
9、,削减油(气)流入井底的阻力;解除近井堵塞;沟通高渗透带提高油(气)井的产量;对注水井可扩大注水的渗滤面积增大注水量;21简述重复压裂的作用和适用的油层条件?答:重复压裂的作用:延长现有的裂缝系统;重新张开过去压开的裂缝系统;冲洗裂缝面;重复压裂适用的油层条件:注水见效层;重新堵塞层; 低含水层;22简述压裂液的各部分的作用 . 答:前置液:作用是扩张裂缝,冷却地层,造成一条具有肯定宽度和长度的裂缝;携砂液:作用是 将肯定浓度的支撑剂,按设计要求送入地层中的指定位置;顶替液:将地面管汇和井筒中的携砂液顶 替至裂缝中;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - -
10、 - - 第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -23压裂液的性能要求有哪些?答:要求有:滤失少;携砂才能强;摩阻低;稳固性好;与油气层配伍性好;残渣低;易返排;货源广,价格廉价;24常用的压裂液添加剂有哪些?答:稠化剂;交联剂;破胶剂; 25抱负破乳剂应满意哪些要求?pH值掌握剂;冻胶粘度稳固剂;破乳剂;降滤失剂;答:有较强的表面活性;有良好的润湿性能;有足够的絮凝才能;有很强的结合才能;脱水 快,用量小,廉价,易配制;26降低压裂液滤失有哪些好处?答:有利于提高压裂液效率,削减压液用量
11、,降低压裂液成本;有利于利于造成长而宽的裂缝,提 高砂比,使裂缝具有较高的导流才能;削减压裂液在油气层的渗流和滞留,削减对储层的损害;防 止压裂液对水敏性油层、泥页岩和粘土矿物的膨胀与运移;27简要介绍油井出水的危害?答:油井出水,产水量上升,产油下降,严峻影响经济效益;油井 出水,使非胶结性储层结构破坏,造成油井出砂;油井出水,增加了液体比重,井底油压增大,使自 喷井停止自喷,转入机械抽油;油井出水后,腐蚀井下设备,易造成严峻的油井事故;油井出水,增 加地面脱水的费用,增加了整个工业的复杂性(集输、污水处理、环境污染等);28简述常见的油层堵水工艺技术?答:聚合物堵水;简洁有机物堵水;无机物
12、堵剂堵水;分层化堵技术;冻胶堵水;小微粒水泥实施挑选性堵水;磁性堵水屏障;29简述冻胶堵水和聚合物堵水的不同点?答:聚合物堵水要求注入的聚合物溶液进入一切波及很差的油层越深越好;而冻胶处理要求凝胶体系大量进入高渗透层而尽量少进入低渗透层,因冻胶在其中形 成会降低波及效率;多数聚合物处理使用规模大的非交联聚合物聚合物溶液带;而多数冻胶处理用交 联剂和少的凝胶体系;30小微料水泥实施挑选性堵水的机理是什么?答:将小微粒水泥掺入含有表面活性剂的油基水泥浆中,可使小微粒具有很高的浓度,并能延缓水泥的水化反应,从而将高渗透层的微通道和裂缝内的水堵住;31简述化学剂蜡晶改性防蜡的机理?答:成核机理:原油温
13、度高于原油析蜡温度时,蜡晶改质剂从原油中析出, 生成大量细小的结晶中心,石蜡烷烃粘附在这些微晶上,相互间不易粘附;共结昌机理:原油温度降到析蜡温度时,蜡晶改质剂与石蜡同时析诞生成混合晶体,晶形不规整,多分支,破坏了蜡 晶生长的方向性;吸附机理:原油温度低于析蜡温度时,蜡晶改质剂被吸附到已经形成的蜡晶表面,抑制其生长,阻碍蜡晶之间相互连接和集合;32哪些物质可作为蜡晶改质剂?答:稠环芳烃:萘、蒽、菲及其部分衍生物;表面活性剂:有油溶性和水溶性两种,前者可吸附并 转变蜡晶表面的性质,后者是通过吸附并转变结蜡表面的性质;聚合物型:具有结构链节的、支链线 性的高分子;在低浓度时在原油中形成网状结构,石
14、蜡在网上析出,彼此分别,不能集合,也不易中钢 铁表面沉积,易于被油流带走;33简述活性剂水溶液清蜡剂的清蜡机理?答:活性剂分子具有亲油基团和亲水基团;活性剂的亲油基团,对蜡晶有吸附和渗透作用;而亲水基之间相互排斥,具有分散作用可减轻蜡晶之间和蜡晶对管 壁的吸附;34简述油、水井出砂的危害?答:减产或停产作业;地面和井下设备磨蚀;套管损坏,油井报 第 3 页,共 9 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -废;35在砂桥防砂
15、中如何保持砂拱的稳固性?答:降低并稳固地层流体的产出速度,为此,要求套管完井采纳高密度炮眼,增大过流面积,降低地层流体的流速;要保持或提高井筒四周地层的径向应力,这就要求套管完井采纳小孔径炮眼;36简述化学防砂的种类?答:树脂胶结地层砂;用成品树脂注入地层或地层中合成树脂来胶结砂;人工井壁;将预涂层砾石、树脂砂浆等材料通过管柱送到产层,挤入套管以外的空穴中去,形成密实 充填,复原或部分复原原始地层压力;材料凝固,形成具有肯定强度的挡砂屏障;其它种类;焊接玻 璃固砂、氢氧化钙固砂和四氯化硅固砂等;37简述化学防砂的施工步骤?答: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
16、转变岩石的润湿性;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;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,复原砂层的渗透率;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;38后冲洗树脂固砂包括哪几步?答:注前置液:降低影响固结砂抗压强度的地层盐水的浓度,并转变砂粒表面的润湿性,变亲油为亲 水,使树脂能在砂粒表面形成连续的薄膜;注树脂溶液:固结砂粒;注后冲洗液:复原地层渗透率;39焊接玻璃固砂技术的固砂机理如何?答:在热空气的作用下,焊接玻璃溶液体积不断缩小,直至成为一个小的润湿相掩盖在砂粒的接触点处;沉积的焊接玻璃在热作用下熔化;粉末状物质
17、变为结 晶,生成匀称的结晶结构,将砂粒固结;40氢氧化钙固砂法的固砂机理是什么?答:在高于65.55 温度下,氢氧化钙与地层中的颗粒物质和粘土矿物(如蒙脱石和伊利石等)反应,生成不溶于水的胶结物铝硅酸钙,将地层中的细颗粒物质固结 在较大的颗粒上;41氯化硅固砂法的机理如何?答:将液态四氯化硅汽化并加入到高压的氮氯流中,再注入地层中,气 态四氯化硅与地层水反应生成二氧化硅的盐酸,胶结剂二氧化硅可将松散的砂粒固结;SiCl 4+2H2OSiO2(胶体) +4HCl 42氯化硅固砂法的哪些优点?答:向地层中注入的流体是气相,可以防止由于流体与地层不配伍和 井筒邻近液相饱和度增大对地层的污染;可用油管
18、小管柱泵入地层;生成二氧化硅的反应几乎是瞬 时完成,作业时间短,停产时间短;同时,由于是单相化学剂,作业简洁;此方法固砂强度大,并且,由于二氧化硅胶结物的亲水特点和此法只注入气相的特点,渗透率下降比其它方法要低;43一种好的携砂液液应具有哪些特点?答:高的携砂才能;对地层损害小:与储层岩石和流体的配伍性好,使用合适的降滤失剂等;掌握储层压力的才能:防止井喷;44挑选不同的水溶性聚合物稠化剂时,应考虑哪些因素?热稳固性好;抗机械降解才能强;答:好的悬浮才能;对地层无污染;45氟硼酸稠化携砂液具有哪些性能?答:携砂才能强;氟硼酸有增产作用:氟硼酸与地层中的水作用生成氢氟酸,氢氟酸将含硅质矿物的粘土
19、溶解;氟硼酸有稳固粘土的作用:氟硼酸的水解产物羟基氟硼酸,与硅质矿物反应,生成硅酸硼,将粘土晶片和细粒化学融解,就地胶结;46泡沫携砂液的特点有哪些?答:密度低,循环压力低,不显现循环漏失现象;视粘度高,具有较高的携砂及举升才能;在高温条件下稳固;液相体积含量低,对地层污染小;47将下面不同的防砂井与对应的防砂液用直线连接起来;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -答:深度不水基聚深井及清洁盐井斜大泡
20、沫携浅井、交联聚48聚合物采油时, 流度比对波及系数的影响如何?答:流度比 M大于 1 时,水的粘度低或渗透率高,而油的粘度相对较高而渗透率相对较低,油水前缘呈一尖型向生产井移动,水易突破到生产井;流度 比 M等于 1 时,两者流度相差不多,油水前缘向生产井突破移动有所缓和;流度比 M小于 1 时,水的 粘度提高或相对渗透率降低,油水前缘平整地向生产井移动,水不易突破到生产井;49聚合物驱油的机理是什么?答:聚合物加入水中,提高了水的粘度,并在地层中可降低水的相对渗透率,从而降低水在地层中的流度,降低水油流度比,使流率比小于 原油采收率的目的;1,达到提高波及系数,从而提高50聚合物增加水溶液
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