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中国石油大学（北京）《油田化学》论述题总结1．试论述表面活性剂分子的作用？答：①起泡作用和消泡作用：起泡作用是指表面活性剂（如烷基磺酸盐等起泡剂）使泡沫易于产生并在产生以后有一定稳定性的作用。这是因为表面活性剂的吸附可大大降低表面张力，大大降低产生泡沫所要做的表面功，使泡沫易于产生。同时起泡剂在液-气界面上吸附产生一定强度的保护膜，可防止泡沫中的气泡合并变大，使泡沫具有一定的稳定性；而消泡作用是指表面活性剂（消泡剂）的表面张力较低，易于吸附、铺展于液膜上，使液膜的局部表面张力下降，并带走液膜下层的液体，导致液膜变薄，泡沫破裂的作用；②乳化作用：是指表面活性剂（油包水型或水包油型乳化剂）使乳状液易于产生并在产生后有一定稳定性的作用。这是由于乳化剂的吸附可大大降低界面张力，即降低产生乳状液所需做的界面功，从而使乳状液易于产生，同时，乳化剂在液-液界面层上吸附产生一个有一定强度的保护膜，防止乳状液中的液滴聚集变大，使乳状液具有一定的稳定性。乳化作用增加了界面能，因此乳状液是不稳定的体系；③润湿反转作用：是指表面活性剂（润湿反转剂，即润湿剂）使固体表面的润湿性向相反方面转化的作用，是通过润湿剂在固体表面上的吸附所引起的。可以通过降低表面能吸附（物理吸附）或者与表面反应（化学吸附）来改变固体表面的润湿性；④增溶作用：指表面活性剂（增溶剂）使难溶的固体或液体的溶解度显著增加，且溶液呈透明状的作用。这是表面活性剂在水或油中形成的胶束，按极性规则溶解油或水，增溶作用是溶质集中在胶束内部，不增加界面，是稳定的体系。2．简述离子交换吸附的特点和吸附强弱的规律？答：离子交换吸附的特点：①同性离子相互交换；②等电量交换；③离子交换是可逆的，吸附和脱附受离子浓度的影响。离子交换吸附强弱的规律：①离子价数的影响：溶液中离子浓度相近时，离子价数越高，与粘土的吸附能力越强，即交换到粘土表面的能力越强；②离子半径的影响：当价数相同的离子在溶液中浓度相近时，离子半径小的，水化半径大，离子中心离粘土表面无交换吸附弱；③离子浓度的影响：离子交换受每一相中不同离子相对浓度的制约。3．使用浓盐酸有哪些好处，又有哪些坏处？答：使用浓盐酸的好处有：①由于酸浓度高，所以受地层水稀释作用小；②由于酸浓度高，所以单位体积盐酸可产生较多的CO2，便于酸化后残酸的返排；③由于酸浓度高，所以单位体积可产生较多的CaCl2和MgCl2，提高了残酸的粘度，便于悬浮并携带反应形成的颗粒从地层排出；④由于酸浓度高，所以可酸化较远的地层。坏处有：①会溶解更多的铁，从而需要更多的铁螯合剂，并且，增加了产生铁沉淀物的可能性；②腐蚀电位高，需要更多的缓蚀剂；③单位体积盐酸溶解的固体多，增加了由于二次伤害的可能性。4．简要论述高能气体压裂的机理和优点？答：机理：高能气体压裂（HEGF）又叫可控脉冲压裂、多缝压裂、燃烧压裂等。是用气体发生器在目的层段引燃后，迅速产生高温高压气体，对井壁形成脉冲加载，当井筒压力超过岩石破裂压力时，就在井眼周围形成多条径向裂缝。优点：①无需使用大量而昂贵的压裂设备和车辆，不需要支撑剂的压裂液，用费低廉；②工艺简单，周期短，不受井场限制；③新产生的裂缝可能与天然的裂缝沟通，能使导流能力增加；④对油层无污染，高能气体压裂过的油井含水量不变或有所不降；⑤适用性广，适用于气井和不宜用水敏性、酸敏性地层；⑥成功率高，增产周期长。5．简要介绍常用的注水井调剖技术工艺？答：①沉淀物调剖：羟基氯化铝-活性剂，多硫化物；②凝胶调剖：无机物-简单在机物，多酚植物，木质素磺酸钠盐，聚合物；③生物调剖：利用生物细菌能在非均质地层中堵塞高渗透层；④单液法调剖：注入的一种液体在进入地层后变成可封堵高渗透层的物质，从而可调整注入剖面。有石灰乳，硅酸溶胶，铬冻胶，硫酸和水包稠油；⑤双液法调剖：向地层中注入由隔离液隔开的两种反应液，当液体向地层中推进一定距离时，隔离液变薄而不起作用，两种液体发生反应，产生封堵地层的物质。有沉淀型，凝胶型和冻胶型。6．影响油井结蜡的因素有哪些？答：①原油组成：石蜡和胶质、沥青质的会计师是主要因素。石蜡含量越高，析蜡温度越高；微晶蜡具有分散作用，抑制大块或网状孤蜡晶的生成；通常胶质和沥青质因在蜡晶表面吸附或通过链节的空间阻碍效应而使析蜡温度降低；原油中轻质级分越多，析蜡温度越低，凝固点和粘度也明显降低；②油井开采条件：油流温度高，不易结蜡；井温下降梯度大，石蜡沉积量小；压力高于饱和压力时，压力越高，析蜡温度越高，压力低于饱和压力时，压力越低，析蜡温度越高；原油产量增加，结蜡增多，但高产井因压力大，脱气光，结蜡反而少；③管壁材料用塑料涂层，管壁表面光洁度高，不易结蜡。7．油井出砂的机理是什么？答：一般地，当地层应力超过地层强度进就可能出砂。原因主要分为先天性原因和开发原因。①先天性原因：指砂层的地质条件，即地层中胶结物数量的多少、类型和分布的不同。胶结矿物多，类型好，分布均匀，地质年代早，砂岩的胶结强度就大不易出砂；②开发原因：生产管理不当，包括开采技术和开采速度不当，开采速度突然变化，低质量和频繁的修井、酸化等作业；随着开发的延续，储层砂岩压力自然下降，砂岩承载负荷增加，使胶结破坏，地层出砂；地层水使地层中粘土膨胀分散，使胶结力减小，地层流体的流动对砂岩的冲曳力，可能造成出砂。8．简述微乳液驱油的机理？答：微乳液驱油有混相驱、非混相驱和部分混相驱。从宏观上来，微乳液驱的机理是：①微乳液与油水之间没有界面，也就没有界面张力，那么毛细管阻力就不存在。驱油的波及系数比普通水高；②微乳液能与油完全混溶，所以有较好的洗油效率，微乳液的洗油效率远远高于普通水和活性水；③当微乳液进入油层并当油在微乳液胶束中增溶达到饱和时，微乳液与被驱动油之间产生界面，混相驱变转变为非混相驱。9．简述碱水驱的机理？答：①低界面张力机理：在低的碱浓度和最佳盐浓度下，碱与原油中的酸性成分反应生成表面活性物质，可使油水界面张力降低，提高洗油效率；②乳化作用：有机酸与碱溶液发生反应生成的表面活性物质，导致乳化液的形成，乳化作用与夹带驱替和乳化作用与捕集驱替可提高原油采收率；③润湿性改变：碱水与岩石表面的矿物反应，改变矿物表面的润湿性，增加岩石的亲水作用，从而提高原油采收率；④溶解硬质界面薄膜；⑤碱与地层水的作用：碱与地层水的主要反应，降低原油盐水中的多价离子，如钙和镁的浓度，生成钙和镁的氢氧化物、碳酸盐和硅酸盐沉淀。如果沉淀位置适当，沉淀可降低高渗透层的渗透率，使注入流体进入低渗透率的地层。10．简要分析影响乳状液的稳定的因素？答：①界面张力的降低；②界面膜的形成；③扩散双电层的建立：有排斥作用；④固体的润湿吸附作用：减小油-水界面积，在界面形成坚固的界面膜和一定的电位；⑤外相粘度：乳化剂增加分散介质的粘度，则形成的界面膜不易破坏，并阻止液珠的凝结；⑥温度：温度升高，既可增加乳化剂的溶解度，降低界面上的吸附量，减弱乳化膜的强度，又可降低外相粘度，这不利于乳化液的稳定；⑦电解质的加入，会降低电位，破坏液珠间的排斥作用，增强了不稳定性。11．简述离子聚合物稳定粘土的机理？答：①电离的阳离子将粘土表面的低价阳离子K+、Na+、Ca2+等交换下来；阳离子聚合物通过分子间力及氢键吸附到粘土颗粒表面上，形成一层有机阳离子保护膜，将水与粘土分开，同时可中和粘土表面的负电荷，抑制了水化膨胀。②由于阳离子的链长，且有较多的吸附基团，可同时吸附多个粘土颗粒，限制了粘土颗粒的水化、分散和运移。③阳离子聚合物与粘土表面是多点吸附，吸附强，不易被交换，也不易被外来流体冲走。④阳离子聚合物的性质受PH值影响小，在酸性、中性和碱性条件下对粘土都有明显的稳定作用。12．论述离子交换吸附的特点和吸附强弱的规律？答：离子交换吸附的特点：①同性离子相互交换②等电量交换③离子交换是可逆的，吸附和脱附受离子浓度的影响。离子交换吸附强弱的规律：①离子价数的影响：溶液中离子浓度相近时，离子价数越高，与粘土的吸附能力越强，即交换到粘土表面的能力越强；②离子半径的影响：当价数相同的离子在溶液中浓度相近时，离子半径小的，水化半径大，离子中心离粘土无交换吸附弱；③离子浓度的影响：离子交换受每一相中不同离子相对浓度的制约。13．请列举常见的聚合物堵水工艺技术？答：①聚合物膨胀堵水；②聚合物-多价阳离子凝胶堵水；③聚合物-无机物胶状沉淀堵水；④树脂乳化液-多价离子金属离子反乳化堵水；⑤锆离子络合聚合物堵水；聚合混合液堵水；⑥浓度封堵凝胶DDG堵水；金属膏剂堵水；⑦部分水解聚丙烯酰胺水溶液堵水；⑧粘弹物质堵水。