油田化学概论-赵福麟.pdf

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1、油田化学概论中国石油大学（华东）赵福麟二○○九年六月提纲前言一、钻井化学二、采油化学三、集输化学结束语提纲前言一、钻井化学二、采油化学三、集输化学结束语前言1.油田化学概念2.油田化学研究内容3.油田化学常用的化学剂前言1.油田化学概念2.油田化学研究内容3.油田化学常用的化学剂油田化学概念油田化学是研究油田钻井、采油、原油集输过程中化学问题的科学。油田化学是石油科学中最年轻的科学。油田化学是由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成。前言1.油田化学概念2.油田化学研究内容3.油田化学常用的化学剂油

2、田化学研究内容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.研究解决存在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。前言1.油田化学概念2.油田化学研究内容3.油田化学常用的化学剂油田化学常用的化学剂•表面活性剂•聚合物油田化学常用的化学剂•表面活性剂•聚合物表面活性剂•概念•分类•重要作用表面活性剂•概念•分类•重要作用表面活性剂概念表面活性剂是指少量加入就能大大降低表（界）面张力的物质。表面活性剂的分子结构是由非极性部分（亲油部分）和极性部分（亲水部分）组成。表面活性

3、剂的概念表面活性剂溶液的表（界）面张力随其浓度的变化范围（25℃）表面活性剂的概念表面活性剂的分子结构表面活性剂•概念•分类•重要作用表面活性剂的分类1.阴离子表面活性剂活性部分为阴离子的表面活性剂2.阳离子表面活性剂活性部分为阳离子的表面活性剂3.非离子表面活性剂活性部分不带电性的表面活性剂4.两性表面活性剂活性部分带两种电学性质的表面活性剂，如阴离子-阳离子、阴离子-非离子、阳离子-非离子等。表面活性剂•概念•分类•重要作用表面活性剂的重要作用类型重要作用起泡、乳化、破乳、防蜡、油井增产、阴离子

4、型水井增注、提高原油采收率防蜡、缓蚀、杀菌、乳化、破乳、阳离子型减小油井水油比、抑制粘土膨胀起泡、乳化、破乳、防蜡、油井增产、非离子型水井增注、提高原油采收率缓蚀、杀菌、乳化、破乳、抑制粘土膨胀、两性型提高原油采收率油田化学常用的化学剂•表面活性剂•聚合物聚合物•概念•分类•重要作用聚合物•概念•分类•重要作用聚合物的概念聚合物是指由许多重复单质组成，分子量从几千到几千万的化合物。（聚丙烯酰胺）聚合物•概念•分类•重要作用聚合物的分类分类标准分类示例热塑性聚合物热塑性酚醛树脂对热性质热固性聚合物热固

5、性酚醛树脂水溶性聚合物聚丙烯酰胺溶解性油溶型聚合物聚丙烯酸酯直链线型聚合物聚丙烯酰胺结构支链线型聚合物聚丙烯酸酯交联体型聚合物固化后酚醛树脂天然聚合物黄胞胶来源合成聚合物聚丙烯酰胺聚合物的分类(热塑性酚醛树脂)(热固性酚醛树脂)(固化后酚醛树脂)聚合物的分类（聚丙烯酰胺）（聚丙烯酸酯）（黄胞胶）聚合物的结构聚合物•概念•分类•重要作用聚合物的重要作用增粘、减阻、降滤失、絮凝、防蜡、降凝、调剖、堵水、驱油、抑制天然气水合物、防砂、配压裂液。提纲前言一、钻井化学二、采油化学三、集输化学结束语钻井化学1.

6、钻井化学概念2.钻井用的工作液3.钻井用的化学剂钻井化学1.钻井化学概念2.钻井用的工作液3.钻井用的化学剂钻井化学概念钻井化学是油田化学的一部分。钻井化学是钻井工程学与化学之间的边缘科学。钻井化学是研究如何用化学方法解决钻井和固井过程中遇到的问题。由于钻井过程和固井过程中遇到的问题主要来自钻井液和水泥浆，因此钻井化学可分为钻井液化学和水泥浆化学。钻井液化学是通过研究钻井液的组成、性能及其控制与调整，达到优质、快速、安全、经济地钻井的目的。水泥浆化学是通过研究水泥浆的组成、性能及其控制与调整，达到封

7、隔漏失层、复杂地层和保护产层、套管的目的。钻井化学1.钻井化学概念2.钻井用的工作液3.钻井用的化学剂钻井用的工作液•钻井液•水泥浆钻井用的工作液•钻井液•水泥浆钻井液概念钻井液（原称泥浆）是指钻井中使用的工作流体。它可以是液体或气体。因此，钻井液应确切地称为钻井流体。钻井液功能•冲洗井底；•稳定井壁；•携带岩屑；•悬浮岩屑和密度调整材料；•平衡地层压力；•获取地层信息；•冷却与润滑钻头；•传递功率。钻井液体系配钻井液重要材料配钻井液的重要材料是粘土。粘土是粘土矿物的总称。粘土矿物有高岭石、蒙脱石、

8、伊利石、绿泥石、海泡石、坡缕石等。钻井用的一级膨润土是以钠蒙脱石为主要成分的粘土；二级膨润土则是以钙蒙脱石为主要成分的粘土。高岭石的晶体结构蒙脱石的晶体结构伊利石的晶体结构绿泥石的晶体结构坡缕石的晶体结构海泡石的晶体结构钻井用的工作液•钻井液•水泥浆水泥浆概念水泥浆是固井中使用的工作液。这里提到的固井是一种作业，该作业是由套管向井壁与套管的环空注入水泥浆并让它上返至一定高度，水泥浆随后变成水泥石将井壁与套管固结起来。水泥浆功能•固定和保护套管•保护高压油气层•封隔严重