(油田化学)答案

一、名词解释（每题2分） 

水泥浆的稠化时间：指水泥浆稠度达到100BC的时间

压裂酸化 是在足以压开地层的压力下的一种挤酸工艺

化学堵水技术  利用化学方法，采用化学堵剂，通过化学作用对水层或者油层造成一定堵塞，阻止或减少水流入井内的方法

选择性堵剂

乳状液 一种非均质多相体系，至少一种液体均匀分散在另一种与它互不相容的液体中

水泥浆缓凝剂  可以延缓水泥浆凝固的化学试剂

压裂 利用地面高压泵组将高粘性液体以大大超过地吸收能力的排量注入井中，将底层压开的技术。

潜在酸酸化 指在地层条件下通过化学反应产生活性酸，进行酸岩反应，一高底层深部渗透率的方法

化学调剖技术 将化学试剂注入注水井的高渗透层段，用以降低高吸水层段的吸水量，提高注入压力，达到提高中低渗透层段吸水量，改善注水井吸水剖面，提高波及系数，改善水驱状况的方法 

提高采收率(EOR) 除一次采油和保持地层能量开采石油方法外的其他任何能增加油井产量提高油藏最终采收率的方法

二、单项选择题（每题1分）

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

下列矿物中是粘土矿物的是（　   　）。

A、石英                         B、云母

C、长石                         D、蒙脱石

关于水泥水化下列中说法正确的是（           ）

A、水泥熟料各种矿物中，C3S的水化速度最快

B、C3A的快速水化，出现“闪凝”现象

C、水泥水化速度与压力无关

D、水泥颗粒越大，表面积越大，水化越快

下列关于C3S结构特点的说法正确的是（　       　）

A、硅酸三钙是在常温下存在的介稳的高温型矿物

B、从热力学的观点看，C3S的吉布斯自由能处在最小状态

C、C3S具有较低的内能，因此其化学活性较小

D、C3S晶体中，钙离子的配位数低，不容易进行水化

下列关于压裂液说法不正确的是（          ）

A、压裂液是一个总称，根据所起的作用分为前置液、携砂液、顶替液

B、压裂液的粘度高，悬砂能力好，因此，压裂液的粘度越高越好

C、压裂液的滤失主要取决于其粘度

D、滤失小是造长缝和宽缝的必要性能

关于泡沫压裂液说法正确的是（          ）

A、气相为外相        

B、泡沫的质量越低，泡沫的稳定性越好

C、液相为内相 

D、气相体积占泡沫总体积的分数称为泡沫的质量

下列关于酸岩反应的说法正确的是（          ）

A、酸岩反应速度越快，活性酸的有效作用距离越长

B、温度升高，酸岩反应速度增加

C、酸岩面容比越小，酸岩反应速度越快

D、当盐酸浓度大于25%时，酸岩反应速度随酸浓度的增大而增加

根据酸化施工的方式和目的其工艺过程可分为三类，下面哪一项不是（            ）

A、酸洗     B、基质酸化      C、分层酸化     D、压裂酸化

下列堵水剂中属于选择性堵水剂的是（         ）

A、酚醛树脂                   B、水玻璃－CaCl2

C、泡沫                       D、粘土颗粒

下列关于HPAM的堵水机理的说法正确的是（         　）

A、HPAM的堵水机理为粘度和残余阻力 

B、HPAM的堵水机理中粘度是其最主要的作用 

C、当HPAM溶液达到相当低的流速时，就会表现出粘弹效应

D、残余阻力作用包括吸附、捕集和物理堵塞

根据Stocks定律，提高乳状液破乳脱水沉降分离速度的有效方法有(           )

A、增大原油粘度                    B、降低原油的密度

C、减小水相密度　                  D、降低温度

下列选项中不是影响乳状液稳定性的主要因素的是（　　      ）

A、界面张力                  B、压力

C、界面膜性质                D、扩散双电层

下列方法中能增加毛管数的是（　  　 　）

A、增大油水两相的界面张力        B、降低驱动相的粘度

C、提高驱动相的流速              D、增大驱动相的流度

下列关于流度的描述正确的是（         ）

A、水驱油的流度比是指油的流度与水的流度之比

B、聚合物驱改善流度是增加水相的流度

C、流度是一种流体通过孔隙介质能力的量度

D、水驱油时，降低水相的粘度可减少水油流度比

下列方法中有利于提高采收率的是（         ）

A、减小水相的流度     B、增大油水两相的界面张力     

C、增加μｏ             D、减小μw

下列关于EOR说法中正确的是（　     　）

A、CO2驱提高采收率的机理是降低界面张力，属于化学驱

B、热力采油是通过增加原油的粘度来提高采收率

C、碱驱属于化学驱

D、表面活性剂驱主要是通过提高波及效率来提高采收率

关于粘土的阳离子交换容量CEC下列说法正确的是（      　）

A、阳离子交换容量定义为每10g克干粘土所含可交换阳离子的总量        

B、测定粘土阳离子交换容量常用的方法有亚甲基蓝法 

C、粘土的阳离子交换容量与粘土矿物种类无关  

D、蒙脱石的CEC比伊利石的CEC低                      

水泥石早期强度的主要贡献者是（           ）

A、C3A                 B、γ-C2S  

C、β-C2S              D、C3S

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γ－C2S

C、水泥熟料矿物中活性最高的是C3S

D、硅酸三钙是在常温下存在的稳定的高温型矿物

压裂液是一个总称。根据所起的作用不同可以分为三种，下面哪项不是（　　   　）

A、前置液     B、携砂液      C、清洁压裂液     D、顶替液

关于压裂液的粘度说法正确的是（          ）

A、压裂液的粘度与形成的裂缝的长度、宽度有关，而与高度无关

B、粘度小，滤失小

C、可通过增加聚合物的浓度来增加粘度

D、粘度高，返排性好

下列说法正确的是（          ） 

A、氟硼酸是一种潜在酸  

B、通常使用的乳化酸是水包油乳状液

C、土酸可作为缓速酸    

D、泡沫酸为一种潜在酸

下列酸中可以用作缓速酸的是（　　    　）

A、HCl                     B、土酸

C、泡沫酸                  D、HF

油气井出水时，在油藏中与油在同一层位的统称为“同层水”。下列选项中哪项是与油在同一层位（          ）

A、上层水                     B、边水

C、 下层水                    D、夹层水

下列堵水剂中属于选择性堵剂的是（          ）

A、酚醛树脂                    B、水玻璃－CaCl2

C、粘土颗粒                    D、部分水解聚丙烯酰胺

下列说法中正确的是（　　       ）

A、非选择性堵剂对水相的相对渗透率影响较大，而对油相的相对渗透率影响较小

B、油井非选择性堵水剂中，按堵水强度以树脂最好，冻胶最差。

C、泡沫堵剂是一种选择性堵剂

D、活性稠油堵剂遇水会形成水包油性乳状液而堵水

关于乳状液的类型下列说法正确的是（　     　　）    

A、乳状液的类型与相体积无关   

B、乳状液的类型与乳化剂的亲水性无关

C、乳状液的类型与压力有关     

D、乳状液的类型与乳化剂分子构型有关

下列选项中哪一项不是乳状液生成的必要条件（　　     ）

A、油相的体积百分数在26％～74％之间　B、强烈的搅拌或振荡

C、至少互不相溶的两相　               D、适当的乳化剂

下列关于乳状液形成类型说法正确的是（　　    　）

A、若水相体积＜26%，则只形成O/W型，                   

B、若水相体积＞74%，则只能形成W/O型

C、一价金属离子的脂肪酸盐作为乳化剂时，容易形成O/W型乳状液

D、亲水性强的乳化剂，易形成W/O型乳状液

关于聚合物驱的驱油机理不包括的选项是（　      　）

A、吸附作用                  B、流体粘弹效应对改善流度比的贡献

C、捕集作用                   D、降低油水界面张力

下列方法中能增加毛管数的是（　　    　）

A、减小驱动相的流速           B、减小驱动相的粘度

C、降低油水两相的界面张力     D、增大气液两相的界面张力

下列关于EOR说法中正确的是（            ）

A、碱驱可通过提高波及效率来提高采收率

B、热力采油是通过降低原油的粘度使原油易于流动来提高采收率

C、CO2驱提高采收率的机理是降低界面张力，属于化学驱

D、聚合物驱可通过提高洗油效率来提高采收率

三、判断改错(请对下列各问题进行判断，如果你认为该题是正确的，请在该题后的括号内打上√;如果你认为该题是错误的，请在该题后的括号内打上×，并将正确的表述写在该题之下。 每小题4分)

水泥水化产物3CaO·Al2O3的简写式为C3A。（  √     　）

通常将水玻璃中Na2O 和SiO2的摩尔比称为水玻璃的模数。（  ×     　）

O/W型乳状液是以水为分散相、油为分散介质的乳状液。（  ×  　）

硅酸二钙化学式可简写为C2S。（   √    　）

土酸的组成是HCl和HF，它用于碳酸盐岩地层的酸化。（     ×  　）

堵水作业中，堵剂可分为选择性堵剂和非选择性堵剂。其中，选择性堵剂对水相的相对渗透率影响较大而对油相的相对渗透率影响较小。（    √   　）

水泥浆的稠化时间是指水泥浆稠度达到10BC 所需的时间，为可泵送的极限时间。（　　 ×    　）

压裂液是一个总称，由于在压裂过程中，注入井内的压裂液在不同的阶段有各自的作用，可以分为前置液、携砂液和顶替液。（　　 √    　）

根据酸化施工的方式和目的，其工艺过程可分为分层酸化、基质酸化(也称孔隙酸化)和压裂酸化。（　　  √   　）

四、简答题（共35分）

清洁压裂液具有携砂性的原因及其破胶机理？

（因为粘弹性表面活性剂在盐水溶液中形成了棒状胶束，随着棒状胶束的增多而发生了相互缠结，形成了类似交联聚合物大分子的空间网状结构。机理：1、VES压裂液进入含油地层后，亲油性有机物被胶束增溶，棒状胶束膨胀并最终崩解，VES凝胶破胶形成低粘度水溶液，流阻降低；2、在地层水的作用下，清洁压裂液液体因稀释而降低表面活性剂浓度，版面棒状胶束也不再相互交缠在一起，而呈现单个胶束结构状存在。）（6分）

根据堵剂对油相和水相渗透率影响的不同，写出热固性酚醛树脂和活性稠油堵剂分属哪种堵剂，它们的堵水机理是什么？

（选择性堵剂。1、它可以与岩石表面发生羟基反应，使砂岩表面憎水化。2.它可以和水反应生成硅醇

热固性酚醛树脂成型后加热不软化，不能反复使用的体系结构的物质。在固化剂和温度的作用下，固化成为具有一定强度的固态树脂而堵水。

活性稠油指溶有表面活性剂的稠油，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并改善岩石界面张力。）（8分）

简要说出化学驱的类型及驱油机理?

化学驱油类型：聚合物驱 表面活性剂驱 碱水驱 复合驱 。

机理：1、降低界面张力机理2、乳化机理3、聚并形成油带机理4、润湿反转机理5、提高表面电荷密度机理6、改变原油流变性机理降低化学剂损失机理 （8分）

已知工作液由以下物质组成，指出工作液的用途及各成分的作用。羟丙基瓜胶HPG、有机硼、甲醛、(NH4)2S2O8、石英砂

羟丙基瓜胶HPG增稠剂 ； 有机硼 交联剂； 甲醛 杀菌剂  ；(NH4)2S2O8氧化剂； 石英砂 降滤失剂。用途：水基压裂液（6分）

某水泥浆配方为：G级水泥800克+H2O500克+漂珠200克+SXY6克+HEC3.2克+甲酸钙10克。问这种水泥浆各配方有何作用？

G级水泥隔绝流体在层间流动，支撑套管，防止管壁腐蚀，封隔漏失层。G级水泥具有较低初始稠度，稠化时间和抗压强度很好。H2O主要是溶解水泥，生成水泥浆。SXY为分散剂。HEC降失水剂。甲酸钙 凝固剂润滑剂、早强剂（7分）

对W/O原油乳状液破乳时，油溶性破乳剂与水溶性破乳剂哪个破乳时间长些？ 为什么？

水溶性大。（1）水溶性破乳剂，可根据需要配制成任意浓度的水溶液。（2）油溶性破乳剂的特点是不会被脱出水带走，且随着水的不断脱出原油中破乳剂的浓度逐渐提高，有利于净化原油水含率的继续下降。油溶性破乳剂的分子量较水溶性大，净化油的能力比水溶性高，所以水溶性时间久（5分）

简述聚合物驱油提高采收率的原理

1、吸附作用2、捕集作用3、流体粘弹效应对改善流度比贡献（9分）

五、论述题（共20分）

 对砂岩酸化施工时使用的酸液为土酸，HCl的作用是什么？为什么不能单独使用HF？HF的浓度为什么用3％～5％。

HCL可以溶蚀白云石和石灰岩以及其他碳酸盐，能解除其他高钙钻井液的氢氧化钙沉淀，硫化物和氧化物沉淀造成的近井地带的污染，恢复底层渗透率。任何砂岩地层都含有一定的碳酸钙（镁）或其他碱金属盐类，与氢氟酸反应生成沉淀，使底层渗透率降低。HF超过一定浓度后对于砂粒和粘土的溶蚀率下降，还可能在地层中产生新的沉淀或者大量胶结物的溶蚀以致基质崩解，沙粒脱落，对底层造成新的伤害（10分）

试以FDN为例说明油井水泥分散剂的作用机理。

FDN分子中磺酸基与萘环的共轭效应加强了磺酸基的电子作用力从而提高吸附分散能力。机理 1、分散剂对水泥颗粒电位影响2、分散剂在水泥颗粒表面的吸附3、分散剂的溶剂化层作用和引气作用。（11分）

对W/O原油乳状液，理想破乳剂应具有的性质？并说明为什么？

较强的表面活性，良好的润湿性能，足够的絮凝能力，优良的聚结能

根据Stocks定律，为了提高油水分离速度，可采取哪些有效的方法和措施？（说出六种方法即可）（6分）

1、添加化学破乳剂2、高压电场处理3、向原油乳状液中添加轻质油，降低原油密度4、在油气分离过程中降低压力，使原油密度降低5、掺入低粘度轻质油降低粘度6、加热降低原油乳状液粘度

泡沫酸和氟硼酸缓速酸化的机理是什么？（7分）

植物胶压裂液与合成大分子压裂液性能有何不同？羟丙基瓜胶与硼砂是如何交联的？（9分）

CaSO4·2H2O和葡萄糖酸钠对水泥的缓凝机理有何不同？