油气田应用化学一.docx

一、名词解释（每小题2分，共10分）水泥浆的稠化时间 油井化学堵水技术 水力压裂 水玻璃的模数 乳状液二、填空题(每空1分，共20分) 1、C3S的水化历程分为 、 、 、 和 五个阶段。2、C4AH19、C3A3CH31的化学式分别为 、 。3、表面活性剂驱可分为 驱、 驱和 驱。4、聚合物的稳定性包括 稳定性、 稳定性、 稳定性和 稳定性。5、乳状液稳定是指所配制的乳状液在一定条件下不破坏、不改变类型，乳状液的形成、稳定原因主要是 、 、 、 等作用。6、聚醚型破乳剂结构中PO链代表 ，EO链代表 。三、选择题（每题2分，共20分）1、下列说法正确的是（ ）A、G级和H级油井水泥是两种“基本油井水泥”。B、水泥熟料矿物中主要成分之一C2S，其主要有活性的晶型是C2S。2、下列关于油井水泥降失水剂的说法不正确的是（ ）A、油井水泥降失水剂的水化作用使水分子的运动阻力增大，对控制失水有利。B、油井水泥降失水剂主要是通过控制滤饼的渗透率来控制失水。C、油井水泥降失水剂主要是通过提高液相粘度来控制失水。D、油井水泥降失水剂在水泥颗粒表面的吸附量和吸附牢固程度是控制失水的重要因素。3、用粘土颗粒进行调剖时，对粘土颗粒粒径要求正确的是（ ）A、当孔径与粒径之比值必须为6，才能产生有效的堵塞。B、粒径范围时进留粒径的最佳范围是孔径与粒径之比值在112之间。 C、若用粘土单液法封堵地层大孔道时，孔径与粒径比值必须满足9。D、若用粘土双液法封堵地层大孔道时，孔径与粒径比值只须满足3。 4、下列堵水剂中是非选择性堵水的是（ ）A、酚醛树脂B、HPAMC、松香二聚物的醇溶液D、醇盐水沉淀堵剂5、下列因素中与形成乳状液的类型关系不大的是（）A、相体积B、乳化剂分子构型C、压力7、下列方法中不利于提高采收率的是（）A、减小Kw B、增加K C、减小 D、减小w 8、下列方法中不能增加毛管数的是（）A、减小油水两相的界面张力；B、降低驱动相的流速；C、提高驱动相的流速；D、增加驱动相的粘度； 9、根据酸化施工的方式和目的，其工艺过程可分为三种，下面哪种不是（ ）A、酸洗 B、基质酸化 C、分层酸化 D、压裂酸化10、关于理想破乳剂应具有的性质，下列说法中不正确的是（ ）A、较强的表面活性B、良好的润湿性能C、足够的絮凝能力D、破乳剂必须是油溶性的四.按题目要求对工作液配方分析（14分）1、在下列各组处理剂中分别选择一种物质组成用于温度为100，石灰岩酸化的胶凝酸配方。并简要说明选择依据。（6分）1）瓜胶，CMC，聚乙烯吡咯烷酮； 2） 25%盐酸，10%氢氟酸，土酸；五、简述题（共18分）1、氟硼酸为什么可以作为缓速酸用于酸化作业？（5分）2、活性稠油堵剂属哪种堵剂，它的堵水机理是什么？（6分）3、植物胶压裂液与合成大分子压裂液性能有何不同？羟丙基瓜胶与硼酸是如何交联的？（7分）六、论述题（共18分）1、（9分）对砂岩酸化施工时使用的酸液为土酸，请说明：为什么不能单独使用HF?HCl的作用是什么?HF的浓度为什么用352、（9分）写出FDN的结构式并说明FDN作为分散剂的作用机理？一、名词解释（每小题2分，共10分）水泥浆的稠化时间：稠化时间是指水泥浆稠度达到100BC的时间，为可泵送的极限时间。油井化学堵水技术：将化学剂经油井注入到高渗透出水层段，降低近井地带的水相渗透率，减少油井出水，增加原油产量的一整套技术称为油井化学堵水技术， 水力压裂：用压力将地层压开，形成裂缝，并用支撑剂将裂缝支撑起来，以减少流体流动阻力的增产增注措施。 水玻璃的模数：通常将水玻璃中SiO2与Na2O的摩尔比称为水玻璃的模数。乳状液：由一种或一种以上的液体以液珠的形式均匀地分散于一种与它们不相混溶的液体中所构成的多相分散体系。二、填空题(每空1分，共20分) 1、初始期 诱导期 加速期 中间期 最终期2、4CaOAl2O319H2O 3CaOAl2O33CaSO431H2O3、活性水驱 胶束溶液驱 微乳驱4、化学 热 剪切 生物5、界面张力的降低界面膜的形成扩散双电层的建立固体的润湿吸附作四.按题目要求对工作液配方分析（14分）1、在下列各组处理剂中分别选择一种物质组成用于温度为100，石灰岩酸化的胶凝酸配方。并简要说明选择依据。（6分）1）瓜胶，CMC，聚乙烯吡咯烷酮； 2） 25%盐酸，10%氢氟酸，土酸；3）乳酸，乙酸，柠檬酸； 4） 甲醛，丙炔醇/KI，亚砷酸钠；答：（1）稠化剂选聚乙烯吡咯烷酮。瓜胶、CMC使用温度较低，一般在40以下。聚乙烯吡咯烷酮的酸稳定性好，适用温度可达100以上（2）酸液选25%盐酸，土酸主要用于砂岩地层的酸化，氢氟酸不能单独用于酸化作业，所以选用盐酸。（3）铁稳定剂选柠檬酸。乙酸适用于较低的井温(65以下)，乳酸(CH3CHOHCOOH)适用于低温(40以下)。柠檬酸对Fe3+的络合作用在93时仍有效。（4）缓蚀剂选丙炔醇/KI。鉴于对人体的毒害和对炼油催化剂的毒化，以往曾广泛采用的砷化合物缓蚀剂亚砷酸钠目前已不再使用。炔醇类缓蚀剂与碘化钾、碘化亚铜复配使用，可用于200260温度范围。25%盐酸浓度较大，在高温时腐蚀较强，炔醇类在浓酸中作缓蚀剂的缓蚀性要优于甲醛。2、指出下列工作液的用途及各成分的作用（1） 羟丙基瓜胶0.7吨+甲醛0.1吨+重铬酸钠/硫代硫酸钠 0.1吨+水140 吨+乙酸甲酯0.3吨+石英砂20吨 （8分）（注：泵注工作液时用NaOH调pH值为弱碱性，并开始成胶）五、简述题（共18分）1、氟硼酸为什么可以作为缓速酸用于酸化作业？（5分）氟硼酸缓速酸化原理：氟硼酸在水溶液中能发生多级水解反应，HBF4+H2OHBF3(OH)+HF 慢HBF3(OH)+H2OHBF2(OH)2+HF 快HBF2(OH)2+H2OHBF(OH)3+HF 快 HBF(OH)3H3BO3+HF 快虽然生成的HF与粘土反应是瞬时完成的，但氟硼酸水解反应第一级水解生成羟基氟硼酸是慢反应，总反应速度由第一步控制，使氟硼酸能缓速酸化。2、活性稠油堵剂属哪种堵剂，它的堵水机理是什么？（6分）活性稠油堵剂属于选择性堵剂。堵水机理：活性稠油是指溶有表面活性剂的稠油，活性稠油泵入地层后与地层水形成油、水分散体，产生粘度比稠油高得多的油包水型乳状液，使水的流动受阻，降低水相渗透率；而在油层，由于没有水，或即使有水但数量很少，也不能形成高粘的乳状液，因此油受到的阻力就很小。因此，活性稠油对油井的出水层有选择性封堵作用。3、植物胶压裂液与合成大分子压裂液性能有何不同？羟丙基瓜胶与硼羟丙基瓜胶与硼砂的交联：硼酸钠在水中离解成硼酸和氢氧化钠：硼酸进一步水解形成四羟基合硼酸根离子：硼酸根离子与邻位顺式羟基结合：六、论述题（共18分）1、（9分）对砂岩酸化施工时使用的酸液为土酸，请说明：为什么不能单独使用HF?答：HF与砂岩地层的化学反应会生成氟硅酸和氟铝酸。它们能与井筒附近流体中的K+或Na+生成不溶性沉淀,这些胶状沉淀占据被溶蚀的孔隙空间造成二次伤害。因此，在注入土酸前要用盐酸与其他添加剂配成的前置液对地层进行预处理，将井筒内的水及近井地带含有K+、Na+的原生水替置；同时用HCl溶解碳酸盐岩，以防止它同HF产生CaF2沉淀。HCl的作用是什么?答：土酸中HCl的作用在于保持酸化液的低PH值，抑制HF的反应生成物发生沉2、（9分）写出FDN的结构式并说明FDN作为分散剂的作用机理？FDN作为分散剂的作用机理:(1) FDN对水泥颗粒电位的影响FDN是以萘或萘的衍生物为原料经磺化后缩合而成，其中含有多个磺酸基，因此是带有多个阴离子的大分子电解质。它能强烈压缩双电层使水泥的电位由正变负。使水泥粒子表面带同种电荷而相互排斥，其结果是絮凝结构被拆散，水泥浆达到分散的作用。(2) FDN在水泥粒子表面的吸附FDN可通过阴离子基团等吸附在水泥粒子表面，使水泥与水之间的固液界面自由能降低，以及分