油田化學(xué)之鉆井化學(xué)附答案

油田化學(xué)之鉆井化學(xué)附答案

第一篇鉆井化學(xué)一、名詞解釋1、晶格取代:在粘土姐工種某些原子被其他化合價(jià)不同的原子取代而晶體骨架保持不變的現(xiàn)象。

2、陽離子交換容量:分散介質(zhì)=7時(shí),100粘土所能交換下來的陽離子的毫摩爾數(shù)〔以一價(jià)陽離子毫摩爾數(shù)表示〕3、粘土造漿率:、鉆井液堿度:指單位體積水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和反響的物質(zhì)總量,是水對酸的緩沖力氣的一種度量,通常以酚酞堿度表示5、鉆井液觸變性:鉆井液在復(fù)配的構(gòu)造性溶液,在受剪切時(shí)切力自行降低〔變稀〕,而靜置后切力能自行恢復(fù)〔變稠〕的流體動(dòng)力特性。

6、塑性粘度:在層流條件下,剪切應(yīng)力與剪切速率成線性關(guān)系時(shí)的斜率值。

計(jì)量單位為“”。

7、鉆井液的流變曲線:描述剪切應(yīng)力與剪切速率之間關(guān)系的曲線8、流變模式:鉆井液的剪切應(yīng)力與剪切速率之間的關(guān)系,假設(shè)用數(shù)學(xué)關(guān)系式表示。

9、鉆井液剪切稀釋特性:塑性流體和假塑性流體的表觀粘度隨速度梯度的增加而降低的特性10、鉆井液絮凝劑:起絮凝作用的鉆井液處理劑。

11、頁巖抑制劑:但凡能有效地抑制頁巖水化膨脹和分散,主要起穩(wěn)定井壁作用的處理劑12、抑制性鉆井液:以頁巖抑制劑為主要處理劑的水基鉆井液,又稱粗分散鉆井液13、水泥漿稠化時(shí)間:水與水泥不斷發(fā)生水化生成水化物的同時(shí),水泥漿在初始具有流淌性,以后隨著連續(xù)水化,漿液發(fā)生聚結(jié)而變稠,直到形成凝膠物就停頓流淌。

這種水泥的水化,分散硬化的物理化學(xué)變化過程所需要的時(shí)間稱為稠化時(shí)間14、井漏:在鉆井,固井,測試等各種井下作業(yè)中,各種工作液在壓差作用下漏入地層的現(xiàn)象15、剪切稀釋特性;在恒溫恒壓條件下,表觀粘度隨速度梯度的增加而降低的特性16、壓差卡鉆:又稱泥餅粘附卡鉆。

是指鉆具在井中靜止時(shí),在鉆井業(yè)與孔隙壓力之間的壓差作用下,緊壓在井壁泥餅上而導(dǎo)致的卡鉆17、剪切速率:垂直于流速方向上單位距離內(nèi)的流速增量18、動(dòng)切力:指鉆井液在層流流淌是形成構(gòu)造的力氣19、粘土的吸附性:指粘土中的物質(zhì)在兩相界面上自動(dòng)濃集〔界面濃度大于內(nèi)部濃度〕的現(xiàn)象20、粘土的分散性;在確定條件下,粘土礦物顆粒在水中發(fā)生連結(jié)的性質(zhì)二、填空題1、粘土礦物的根本構(gòu)造單元是硅氧四周體與硅氧四周體晶片和鋁氧八面體與鋁氧八面體晶2、粘土礦物的性質(zhì)包括外表吸附性帶電性、水化分散性、離子交換性、外表吸附性103、鉆井液的作用:〔1〕清潔井底,攜帶巖屑〔2〕冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱〔3〕平衡井壁巖石側(cè)壓力,在井壁形成濾餅,封閉和穩(wěn)定井壁〔4〕平衡〔把握〕地層壓力5〕懸浮巖屑和加重劑4、水泥漿作用包括固井和愛護(hù)套管,愛護(hù)高壓油氣層,封隔嚴(yán)峻漏失層和其他簡潔地層5、常用的鉆井液加重材料有重品石粉和石灰石粉和鈦鐵礦粉,鐵礦粉等。

6、水泥漿組成是水、水泥、外加劑和外摻料。

7、鉆井液的組成是液相、活性固相、惰性固相、各種鉆井液添加劑8、賓漢模式中的動(dòng)切力反映了鉆井液層流流淌時(shí)粘土顆粒之間及高分子聚合物之間的相互吸引力。

它受化學(xué)處理劑的影響,鉆井液攜帶巖屑力氣與動(dòng)切力關(guān)系親熱。

9、改性淀粉是鉆井液降濾失劑、改性單寧是鉆井液降粘劑、高粘是鉆井液耐高溫降濾失劑,兼有降粘作用。

10、常用的頁巖抑制劑類型有無機(jī)抑制劑、無機(jī)抑制劑。

11、常見的粘土礦物有高嶺石、蒙脫石、伊利石和綠泥石。

12、按分散介質(zhì)的性質(zhì),鉆井液可分為水基鉆井液、油基鉆井液、氣基鉆井液三種類型。

13、井壁不穩(wěn)定的三種根本類型是指坍塌、縮徑、壓裂。

14、影響泥餅滲透率的主要因素有顆粒大小、顆粒形狀、水化膜。

15、現(xiàn)場常用鉆井液降濾失劑有油基鉆井液降濾失劑、水基鉆井液降濾失劑、高溫抗鹽降濾失劑、聚合物降濾失劑。

16、在鉆井液中,重晶石用做加重劑,磺化褐煤用做稀釋劑劑,用作調(diào)整劑,塑料小球用作潤滑劑。

17、粘土礦物1:1型根本構(gòu)造層由一層硅氧四周體和一層鋁氧八面體組成。

18、鉆井液流變模式有冪律模式、卡森流變模式、賓漢流變模式等。

鉆井液流變性的調(diào)整主要調(diào)整鉆井液的粘度和切力,主要通過調(diào)整鉆井液中固相含量的方法來進(jìn)展調(diào)整。

19、物質(zhì)的分散度越高,單位體積內(nèi)粒子數(shù)越小,比外表積越大。

20、蒙脫石的層間引力主要是分子間力,其水化分散性強(qiáng);高嶺石的層間引力主要是氫鍵和分子間力,其水化分散性弱;伊利石的層間引力主要是靜電吸引力,其水化分散性弱。

21、一般來說,要求鉆井液濾失量要小、泥餅要薄而致密。

22、影響鉆井液塑性粘度的主要因素有固相含量、固相分散度、固相類型和液相粘度及溫度。

23、現(xiàn)場鉆井液常用四級固相把握設(shè)備指振動(dòng)篩、旋流器、鉆井液清潔器、離心機(jī)。

24、現(xiàn)場常用鉆井液降濾失劑按原料來源分類有纖維素類、腐殖酸類、丙烯酸類聚合物、樹脂類、淀粉類等。

25、賓漢模式中的塑性粘度反映了鉆井液中液體本身的剪切作用固相顆粒間的機(jī)械摩擦力及固相顆粒與四周液相的機(jī)械摩擦力造成的鉆井液對流體流淌的阻力。

對的鉆井液體系來說,塑性粘度的變化就說明固相含量發(fā)生了變化26、水基鉆井液維持弱堿性的緣由有:、。

三、單項(xiàng)選擇題1、蒙脫石屬于層型粘土礦物。

1﹕1;1﹕2;2﹕1;2﹕22、伊利石晶層間作用力主要是。

氫鍵力;色散力;靜電力;誘導(dǎo)力3、幾種常見的粘土礦物中,的膨脹性最強(qiáng)。

高嶺石;蒙脫石;伊利石;綠泥石4、高嶺石屬于層型粘土礦物。

1﹕1;1﹕2;2﹕1;2﹕25、粘土礦物的根本構(gòu)造單元是。

硅氧四周體和鋁氧八面體;硅氧四周體片和鋁氧八面體片;硅氧八面體和鋁氧四周體;硅氧八面體和鋁氧四周體。

6、調(diào)整鉆井液密度是為了。

懸浮和攜帶平衡地層壓力潤滑降低鉆井液粘度7、鉆井液按密度大小可分為。

淡水鉆井液和鹽水鉆井液水基鉆井液和油基鉆井液加重鉆井液和非加重鉆井液分散性鉆井液和抑制性鉆井液8、鉆井液中固相的類型有。

無機(jī)固相和有機(jī)固相活性固相和惰性固相可溶固相和不溶固相粘土和加重劑9、準(zhǔn)備鉆井液中粘土顆粒間靜電斥力的是。

外表電位電動(dòng)電位外表電荷電解質(zhì)10、兩個(gè)溶膠粒子之間的吸引力本質(zhì)上是。

水化膜雙電層范德華力靜電作用11、剪切應(yīng)力和剪切速率的概念適用于型流體。

活塞流紊流層流牛頓流體12、鉆井液具有剪切稀釋的緣由是。

內(nèi)摩擦降低形成構(gòu)造破壞構(gòu)造粘度降低1013、動(dòng)濾失發(fā)生在。

井底上部井段鉆井液循環(huán)過程中高溫條件下14、目前常用的改善鉆井液潤滑性的方法是。

合理使用潤滑劑降低密度參與粘土漿降低濾失量15、鉆井液流變性的調(diào)整主要是調(diào)整鉆井液的。

粘度和密度;粘度和濾失性;粘度和切力;粘度和潤滑性16、假塑性流體常用來描述。

冪律模式卡森模式賓漢模式牛頓模式17、為防止粘卡,要求泥餅盡量。

薄厚致密堅(jiān)韌18、一般用來衡量鉆井液的觸變性。

初切力和終切力的相對值終切力的大小初切力的大小表觀粘度19、依據(jù)鉆井液對觸變性的要求,鉆井液應(yīng)形成。

較快的弱凝膠較慢的弱凝膠較慢的強(qiáng)凝膠較快的強(qiáng)凝膠20、塑性流體常用來描述。

冪律模式卡森模式賓漢模式牛頓模式21、改性腐殖酸是鉆井液。

降濾失劑;降粘劑;絮凝劑;防塌劑22、自然瀝青的防塌機(jī)理主要是。

吸附分散封堵潤滑23、幾種常見無機(jī)鹽中,的防塌性最強(qiáng)。

***化鉀硅酸鈉石灰純堿24、改性單寧是鉆井液。

降濾失劑;降粘劑;絮凝劑;防塌劑25、鉆井液流變性的調(diào)整主要是調(diào)整鉆井液的。

粘度和密度;粘度和濾失性;粘度和切力;粘度和潤滑性26、六偏磷酸鈉通過作用除鈣。

絡(luò)合沉淀吸附溶解27、改性淀粉是鉆井液。

降濾失劑;降粘劑;絮凝劑;防塌劑28、鉆井液的鹽侵一般通過方式解決。

轉(zhuǎn)化為鹽水鉆井液參與除鹽劑參與純堿參與粘土漿29、限制***鹽在鉆井液中應(yīng)用的緣由是。

10有毒昂貴效果差不抗溫30、在鉆井液中,重晶石用做。

降濾失劑;降粘劑;加重劑;防塌劑四、多項(xiàng)選擇題1、粘土礦物顆粒的連接方式有。

邊-邊連接邊-面連接面-面連接體-面連接2、粘土礦物的性質(zhì)有。

帶電性膨脹性吸附性聚集性3、按分散介質(zhì)的性質(zhì),可將鉆井液分為三種類型。

水基油基氣體泡沫4、土顆粒帶電的緣由有。

晶格取代吸附外表羥基反響電場作用5、溶膠的穩(wěn)定性包括。

動(dòng)力穩(wěn)定性聚結(jié)穩(wěn)定性布朗運(yùn)動(dòng)沉降穩(wěn)定性6、電解質(zhì)對水基鉆井液性能的影響與因素有關(guān)。

電解質(zhì)的酸堿性電解質(zhì)的濃度反離子價(jià)數(shù)溫度7、粘土在水基鉆井液中的作用包括。

供應(yīng)細(xì)顆粒,形成泥餅,降低濾失量。

顆粒間形成構(gòu)造,懸浮和攜帶固相。

與處理劑結(jié)合,賜予鉆井液相宜的流型,有利于穩(wěn)定井壁。

平衡地層壓力,穩(wěn)定井壁。

8、選擇蒙脫石作鉆井液配漿土的緣由是。

蒙脫土為2:1型粘土礦物,晶層之間以分子間力聯(lián)結(jié),較弱。

蒙脫土晶格取代強(qiáng),陽離子交換容量大。

蒙脫石在水中易水化膨脹、分散,造漿率高。

蒙脫土抗鹽膏污染力氣強(qiáng)。

9、粘土的水化包括。

自由水化外表水化滲透水化吸附水化10、影響粘土陽離子交換容量大小的因素有。

粘土礦物的本性粘土的分散度溶液的酸堿度溫度11、影響鉆井液塑性粘度的主要因素有。

固相含量固相的分散度液相粘度無機(jī)鹽12、常見的流體有。

牛頓流體塑性流體假塑性流體膨脹流體1013、常用的固體潤滑劑有。

塑料小球玻璃小球石墨外表活性劑14、影響泥餅滲透率的主要因素有。

顆粒大小顆粒形狀水化膜液柱壓力15、鉆井過程中常見的摩擦類型有。

邊界摩擦干摩擦流體摩擦極壓摩擦16、降低鉆井液濾失量的措施有。

使用膨潤土造漿提高鉆井液堿性參與降濾失劑參與封堵劑17、對鉆井液泥餅的要求包括。

薄堅(jiān)韌致密堅(jiān)硬18、降低塑性粘度的手段有。

合理使用固控設(shè)備加水稀釋參與化學(xué)絮凝劑參與無機(jī)鹽19、鉆井液的濾失包括三種類型。

高壓濾失瞬時(shí)濾失動(dòng)濾失靜濾失20、按作用機(jī)理鉆井液潤滑劑可分為兩大類。

液體潤滑劑固體潤滑劑塑料小球白油21、有機(jī)處理劑通?？煞譃?。

自然產(chǎn)品自然改性產(chǎn)品有機(jī)合成化合物環(huán)保產(chǎn)品22、鉆井液的值一般保持在8~10之間是為了。

增加鉆井液中粘土的分散程度適當(dāng)把握2+、2+等離子的存在狀態(tài)減輕鉆具腐蝕,鐵的活性比氫強(qiáng),簡潔與氫離子發(fā)生反響造成腐蝕一些處理劑的要求,在弱堿性狀態(tài)才能充分發(fā)揮作用。

23、準(zhǔn)備鈉羧***纖維素性質(zhì)和用途的因素主要有。

聚合度取代度分子量粘度24、常規(guī)堵漏材料有。

纖維狀材料顆粒狀材料薄片狀材料凝膠25、影響高分子絮凝效果的緣由有。

分子量水解度濃度值26、降濾失劑的作用機(jī)理可以總結(jié)為。

吸附捕集增粘物理堵塞27、依據(jù)分子構(gòu)造可將高分子分為。

10線型高分子體型高分子支鏈高分子水溶高分子28、溫度對鉆井液中聚合物的影響主要有。

高溫降解高溫交聯(lián)高溫增稠高溫稀釋29、鈣處理鉆井液中鈣的來源可以選。

石灰石膏石灰石水泥30、常用來提高鉆井液值的物質(zhì)為。

純堿燒堿石膏硫酸31、提高鉆井液有機(jī)處理劑抗鹽力氣的手段有。

引入磺酸基增加分子鏈的剛性引入陽離子參與相宜的外表活性劑32、提高鉆井液有機(jī)處理劑抗溫力氣的手段有。

引入磺酸基分子鏈骨架為鏈引入陽離子參與相宜的外表活性劑33、鉆井過程可能遇到的簡潔狀況有。

卡鉆井塌井噴井漏34、溫度對鉆井液中聚合物的影響主要有。

高溫降解高溫交聯(lián)高溫增抽高溫稀釋35、細(xì)分散鉆井液的典型組成為。

淡水配漿膨潤土分散劑石灰36、細(xì)分散鉆井液的優(yōu)點(diǎn)為。

配制方法簡便、本錢較低泥餅較致密,韌性好,具有較好的護(hù)壁性固相容量高,適于配制高密度鉆井液抗溫力氣較強(qiáng)37、細(xì)分散鉆井液的缺點(diǎn)為。

性能不穩(wěn)定,簡潔受粘土和可溶性鹽類的污染鉆井液抑制性能差,不利于防塌體系中固相含量高,對機(jī)械鉆速有明顯的影響不能有效地愛護(hù)油氣層38、鉆井液受鈣侵后的處理方法為。

轉(zhuǎn)換為鹽水鉆井液轉(zhuǎn)換為鈣處理鉆井液參與除鈣劑參與石灰39、不分散低固相聚合物鉆井液提高鉆速的緣由是。

固相含量低亞微米顆粒含量少剪切稀釋性好潤滑性能好40、高溫對粘土的影響為。

高溫分散高溫鈍化高溫水化高溫交聯(lián)41、高分子處理劑高溫降解可以表現(xiàn)為。

主鏈斷裂親水基團(tuán)與主鏈連接鍵斷裂降低處理劑的親水性交聯(lián)42、硫化氫污染的后果為。

10毒害作用對鉆具的腐蝕降低值爆炸43、油包水鉆井液最根本的組成為。

基油水相乳化劑穩(wěn)定劑44、常用鉆井液固相把握設(shè)備包括。

振動(dòng)篩除砂器除泥器離心機(jī)45、解除壓差卡鉆的方法有。

用解卡液浸泡用稀鹽酸浸泡降低鉆井液密度降低濾失量46、鉆井液的漏失分為三種漏失。

滲透性漏失裂縫性漏失溶洞性漏失基質(zhì)漏失47、井壁不穩(wěn)定表現(xiàn)為三種根本類型。

坍塌縮徑地層壓裂井噴48、與水基鉆井液相比,油基鉆井液的優(yōu)點(diǎn)是。

穩(wěn)定井壁抗污染抗溫鉆速快49、溫度對鉆井液性能的影響與相關(guān)。

有機(jī)處理劑的類型時(shí)間含鹽量值50、陽離子鉆井液的根本組成為。

泥頁巖抑制劑絮凝劑磺化單寧瀝青五、簡答題1、說明高嶺石和蒙脫石的根本構(gòu)造層和晶格取代狀況。

為什么高嶺石為非膨脹型粘土礦物蒙脫石為膨脹型粘土礦物高嶺石的根本構(gòu)造層由1個(gè)硅氧四周體片和一個(gè)鋁氧八面體片結(jié)合而成,屬于1:1層型粘土礦物。

高嶺石很少晶格取代,例如硅原子為鋁原子取代、鋁原子為鎂原子取代等,晶格取代的結(jié)果是使晶體的電價(jià)產(chǎn)生不平衡。

蒙脫石的根本構(gòu)造層是有2個(gè)硅氧四周體和1個(gè)鋁氧八面體片組成的,屬于2:1層型粘土礦物。

在這個(gè)根本構(gòu)造層中,全部硅氧四周體的頂氧均指向鋁氧八面體。

鋁氧四周體片與鋁氧八面體片通過共用氧原子聯(lián)結(jié)在一起。

蒙脫石的晶格取代主要發(fā)生在鋁氧八面體片中,由鐵原子或鎂原子取代鋁氧八面體中的鋁原子。

硅氧四周體中的硅原子很少被取代。

晶格取代后,在晶體外表可結(jié)合各種可交換陽離子。

高嶺石屬于非膨脹型粘土礦物,由于其具有上述晶體構(gòu)造的特點(diǎn),故陽離子交換容量小,水分不易進(jìn)入晶層中間,為非膨脹型粘土礦物,其水化性能差,造漿性能不好。

蒙脫石晶層上下面皆為氧原子,各晶層之間以分子間力連接,連接力弱,水分子易進(jìn)入晶層之間,引起晶格膨脹,更為重要的是由于晶格取代作用,蒙脫石帶有較多的負(fù)電荷,于是能吸附等電量的陽離子。

水化的陽離子進(jìn)入晶層之間,致使軸方向上的間距增加,所以,蒙脫石是膨脹型粘土礦物,這就大大增加了它的膠體活性。

2、簡述伊利石和蒙脫石在晶體構(gòu)造、帶電性以及水化特性方面的區(qū)分伊利石:三層型粘土礦物,其晶體構(gòu)造和蒙脫石類似,根本構(gòu)造層有2個(gè)硅氧四周體和1個(gè)鋁10氧八面體片組成的,屬于2:1層型粘土礦物。

主要區(qū)分在于晶格取代作用多發(fā)生在四周體中,鋁原10子取代四周體的硅。

晶格取代作用可以發(fā)生在八面體中,典型的是2+和2+取代3+,其晶胞平均負(fù)電荷比蒙脫石高,產(chǎn)生的負(fù)電荷主要由+來平衡。

伊利石的晶格不易膨脹,水不易進(jìn)入晶層之間,在其每個(gè)粘土顆粒的外外表卻能發(fā)生離子交換。

因此,其水化作用僅限于外外表,水化膨脹時(shí),它的體積增加的程度比蒙脫石小的多。

蒙脫石:根本構(gòu)造層是有2個(gè)硅氧四周體和1個(gè)鋁氧八面體片組成的,屬于2:1層型粘土礦物。

在這個(gè)根本構(gòu)造層中,全部硅氧四周體的頂氧均指向鋁氧八面體。

鋁氧四周體片與鋁氧八面體片通過共用氧原子聯(lián)結(jié)在一起。

蒙脫石晶層上下皆為氧原子,各晶層之間以分子間力連接,連接力弱,水分子易進(jìn)入晶層之間,引起晶格膨脹,更重要的是由于晶格取代作用,蒙脫石帶有較多的負(fù)電荷,于是能吸附等電量的陽離子。

由于在蒙脫石構(gòu)造中,晶層的兩面全部由氧原子組成,晶層間的作用力為分子間力〔不存在氫鍵〕,聯(lián)結(jié)松散,水易于進(jìn)入其中,另一個(gè)方面由于蒙脫石有大量的晶格取代,在晶體外表結(jié)合了大量可交換陽離子,水進(jìn)入晶層后,這些可交換陽離子在水中解離,形成集中雙電層,使晶層外表帶負(fù)點(diǎn)而相互排斥。

3、簡述粘土集中雙電層。

從膠團(tuán)構(gòu)造可知,既然膠體粒子帶電,那么在它四周必定分布著電荷數(shù)相等的反離子,于是在固液界面形成雙電層。

雙電層中的反離子,一方面受到固體外表電荷的吸引,靠近固體外表,另一方面,由于反離子的熱運(yùn)動(dòng),又有集中到液相內(nèi)部去的力氣。

這兩種相反作用的結(jié)果,使得反離子集中地分布在膠粒四周,構(gòu)成集中雙電層,在集中雙電層中反離子的分布是不勻稱的,靠近固體外表處密度高,形成嚴(yán)密層〔吸附層〕4、粘土顆粒上電荷的來源。

粘土顆粒在水中通常帶有負(fù)電荷,粘土晶體因環(huán)境的不同或變化,帶有不同電荷,分為永久負(fù)電荷,正電荷,可變負(fù)電荷。

〔1〕永久負(fù)電荷是由于粘土在自然界形成時(shí)發(fā)生晶格取代作用所產(chǎn)生的。

〔2〕可變負(fù)電荷,粘土所帶電荷的數(shù)量隨介質(zhì)的值轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變。

〔3〕正電荷,當(dāng)粘土介質(zhì)的值低于9時(shí),粘土晶體端面上帶正電荷。