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《油田化学》简答题总结及详细答案

《油田化学》简答题总结及详细答案 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。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。 5.钻井液通常分为哪几类? 钻井液体系通常按分散介质分成三类:(1)水基钻井液;(2)油基钻井液;(3)气体钻井流体。 6.钻井液在钻井过程中有什么功能? (1)冲洗井底;(2)携带岩屑;(3)平衡地层压力;(4)冷却与润滑钻头;(5)稳定井壁; (6)悬浮岩屑和密度调整材料;(7)获取地层信息;(8)传递功率。 7.钻井液滤失剂是通过什么原理来降低钻井液的滤失? 钻井液滤失剂是通过下列机理降低滤失: (1)增粘机理,钻井液滤失剂都是水溶性高分子,它们溶在钻井液中,可提高钻井液的粘度,粘度的提高可降低钻井液的滤失量;(2)吸附机理,钻井液滤失剂都可通过氢键吸附在粘土颗粒表面,使粘土颗粒表面的负电性增加和水化层加厚,提高了粘土颗粒的聚结稳定性,使 粘土颗粒保持较小的粒度并有合理的粒度大小分布,这样可产生薄而韧、结构致密的滤饼,降低滤饼的渗透率,从而滤失量减少;(3)捕集机理,是指高分子的无规线团(或固体颗粒)通过架桥而滞留在孔隙中的现象。滞留在滤饼的孔隙中,降低滤饼的渗透率,减少钻井液的滤失量;(4)物理堵塞机理,对于线团直径大于孔隙直径的高分子无规线团,它们虽不能进入滤饼的孔隙,但它们可通过封堵滤饼孔隙的入口而起减少钻井液滤失量的作用。 8.钻井液的漏失分为哪几类,常用的堵漏材料有哪些? 分为三类(1)渗透性漏失;(2)裂缝性漏失;(3)溶洞性漏失。常用的堵漏材料有(渗透性地层)硅酸凝胶、铬冻胶、酚醛树酯、(裂缝性或溶洞性地层)纤维性材料、颗粒性材料等。 9.影响井壁不稳定的因素有哪些,如何稳定井壁? 因素有:(1)地质因素,高压地层的压力释放、高构造应力地层的应力释放、松散地层的坍塌及盐岩地层的塑性变形等都会使井壁不稳;(2)工程因素,起下钻过程中的钻头对井壁的碰撞、钻井液流量过大引起对井壁的过度冲刷和起下钻速度过快引起压力波动等使井壁不稳; (3)物理化学因素,页岩与水接触后可引起井壁不稳。稳定井壁方法:若由地质因素引起井壁不稳,则可采

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