油气田应用化学
油气田应用化学

(一)钻井一、概述钻井液(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。
钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。
又称钻孔冲洗液。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。
清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。
泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
钻井液是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。
钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。
清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。
泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
二、钻井液主要功用旋转钻井初期,钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。
目前,钻井液被公认为至少有以下十种作用:(1)清洁井底,携带岩屑。
保持井底清洁,避免钻头重复切削,减少磨损,提高效率。
(2)冷却和润滑钻头及钻柱。
降低钻头温度,减少钻具磨损,提高钻具的使用寿命。
(3)平衡井壁岩石侧压力,在井壁形成滤饼,封闭和稳定井壁。
防止对油气层的污染和井壁坍塌。
(4)平衡(控制)地层压力。
防止井喷,井漏,防止地层流体对钻井液的污染。
(5)悬浮岩屑和加重剂。
降低岩屑沉降速度,避免沉沙卡钻。
(6)在地面能沉除砂子和岩屑。
(7)有效传递水力功率。
传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。
(8)承受钻杆和套管的部分重力。
钻井液对钻具和套管的浮力,可减小起下钻时起升系统的载荷。
(9)提供所钻地层的大量资料。
利用钻井液可进行电法测井,岩屑录井等获取井下资料。
(10)水力破碎岩石。
钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。
(11)悬浮岩屑和密度调整材料:当停止循环时,钻井液处于静止状态,其中的膨润土颗粒可互相联结,形成结构,将岩屑悬浮起来。
应用化学国家一流专业特色发展思路与举措

收稿日期:2022-12-30基金项目:2021年陕西省教育教学改革研究一般项目(面向新兴能源产业的化工类专业改造升级探索与实践);2021年西安石油大学教育教学改革研究重点项目(面向新兴/新型能源产业的化工类专业新工科改造升级探索与实践);2020年教育部产学合作协同育人项目(油田应用化学智能工程虚拟仿真实验系统)作者简介:苏碧云(1979-),女,博士,教授,***************。
安徽化工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.50,No.1Feb.2024第50卷,第1期2024年2月应用化学国家一流专业特色发展思路与举措苏碧云,燕永利,吴亚,祁帆,李希,李华锋,张琦(西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065)摘要:西安石油大学应用化学专业坚持服务国家能源产业,拟建成石油石化特色鲜明的国家级一流本科专业。
从专业特色发展思路、特色发展举措以及建设成效等方面进行梳理和总结,以期进一步推进一流专业快速发展,在人才培养、科学研究、社会服务等方面在西北地区乃至全国做出应有贡献。
关键词:应用化学国家一流专业;石油石化;特色发展;思路与举措doi :10.3969/j.issn.1008-553X.2024.01.044中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1008-553X (2024)01-0184-03西安石油大学应用化学专业源于1958年的石油炼制专业,是我国高校中最早设立的石化类专业之一,1980年更名为应用化学专业,1996年获批“应用化学”硕士点,2001年立项建设省重点学科,2020年获得“陕西省一流专业[1]”和“化学”一级学科硕士点,2021年获批“国家级一流专业”。
应用化学专业以国家能源产业发展和“一带一路”国际人才需求为导向,秉承石油石化传统办学特色,立足西部油气资源,旨在培养知识、能力、素质全面发展,系统掌握化学基础理论和实验技能,具备良好的科学素养、文化修养、道德水准和法制意识,具有国际视野、创新意识、实践能力、终身学习能力、团队合作与沟通能力,能够从事科学研究、产品开发及管理工作,并能够解决石油、石化、新能源等交叉领域化学问题,具有创新精神和国际视野的高素质理工复合型人才。
应用化学专业就业情况分析

应用化学专业就业情况分析应用化学专业就业情况1.应用化学专业就业前景化学工业是我国技术含量较高的行业之一,是我国经济发展的支柱产业,涉及到的细分行业主要有:石化、煤化工、化肥、农药、化工新材料与新型专用化学品;化工产品涉及人们生产、生活各个领域,与人们的衣、食、住、行紧密相关。
2.应用化学专业就业方向有哪些毕业生主要在精细化工相关企事业单位、商贸公司从事技术开发、产品研制、生产管理、生产监督、环境监测、质量检验、技术服务等工作。
还可到相关行业从事化学品的应用研发、安全管理、质量检测等工作。
3.应用化学专业需要掌握哪些能力1.掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识;2.掌握无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学、化学工程及化工制图的基础知识、基本原理和基本实验技能;3.了解相近专业的-般原理和知识;4.了解国家关于科学技术、化学相关产品、知识产权等方面的政策、法规;5.了解化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态,以及化学相关产业发展状况;6.掌握中外文资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
应用化学专业就业方向有很多,就业前景也比较广阔,但大家还是要在专业上努力学习,争取学习地更深入。
应用化学专业就业形势分析应用化学专业就业方向:应用化学专业在发展过程中逐渐形成了天然产物化学及其应用、精细化学品化学以及应用分析技术三个专业方向。
能够在农业、环保、化工、食品等应用化学领域进行研究、开发、生产和检测,能够在教育、企事业单位等进行教学、科研、管理工作。
应用化学专业就业前景:可在化工企业、贸易公司和政府机关中的口岸、海关、商检、公安和环保等部门工作。
此外,毕业生在选择就读研究生或出国留学等方式继续深造时余地较大。
女孩子的话学化学找工作不容易,化学对她们身体不好,不过可以考分析化学类的公务员,一般是当老师,有的进化工厂,就目前来说,就业还可以,特别是南方。
油田化学第1章 绪论

绪 论
9、参考书及期刊 、
(一)教材 一 《油气田应用化学》,陈大钧等编,2006 (二)教材参考书 1.《油田化学》,佟曼丽主编,1999 2. 《油田化学基础》,惠晓霞,1998 3. 《采油作业》,T.O.阿仑等 4. 《采油化学》; 《油田化学》, 2007. 赵福麟 5.《强化采油原理》,韩显卿著 6. 《EOR聚合物驱提高采收率技术》, 刘玉章 等编
绪 论
绪论
5. 油田气应用化学研究的一般过程
油田问题的提出→化学原因、化学原理的分析 油田问题的提出 化学原因、化学原理的分析→ 化学原因 一般化学剂的筛选→特殊化学剂的合成 化学剂的评 一般化学剂的筛选 特殊化学剂的合成→化学剂的评 特殊化学剂的合成 化学方法和手段的选择→油田化学剂或化学方法 价→化学方法和手段的选择 油田化学剂或化学方法 化学方法和手段的选择 和手段的使用→效果评价 作用机理的研究 和手段的使用 效果评价→作用机理的研究 油田化 效果评价 作用机理的研究→油田化 学理论的提出→油田化学剂或化学方法和手段的改进 学理论的提出 油田化学剂或化学方法和手段的改进 →油田问题的提出 油田问题的提出
绪
(三)期刊
论
1.《油田化学》,四川大学高分子研究所主办; 2.《石油学报》,《石油学报(石油加工)》; 中国石油学会主办 3. 国外的SPE、SCI、EI收录的期刊: 《Journal Petroleum Science and Engineering 》 《 Journal Applied Polymer Science 》 《 Journal of Solution Chemistry 》
绪 论
6.5 油田气应用化学对石油勘探开发作出了巨 大贡献
罗平亚院士的三磺泥浆体系, 例1. 罗平亚院士的三磺泥浆体系,在70年代打出了中 年代打出了中 国第一口7000m以上的油井 m 国第一口 罗平亚院士的两性离子聚合物泥浆体系, 例2. 罗平亚院士的两性离子聚合物泥浆体系,在80~ ~ 90年代大大提高了石油钻井速度。提高5~10倍。 年代大大提高了石油钻井速度。提高 年代大大提高了石油钻井速度 倍 例3. 罗平亚院士的疏水缔合聚合物驱油体系,可以提 罗平亚院士的疏水缔合聚合物驱油体系, 高采收率1~ 个百分点 相当于再造了1~ 个大 个百分点, 高采收率 ~2个百分点,相当于再造了 ~2个大 油田。 油田。
油气地球化学总复习

干酪根的元素组成中,主要以C、H、O元素为主,含 有少量的N、S、P及微量金属元素。C元素含量一般为 70%~85%,H元素一般为3%~10%,O元素一般为3% ~ 20%。由于干酪根是一种高分子聚合物,因此无固定的组成 或分子式
影响干酪根元素组成主要因素包括:有机质母质类型、 有机质的沉积环境、有机质热演化程度
有利于有机质沉积的环境物理参数是:缓慢的水 流或停滞的水体;有机质与粘土颗粒的絮凝、粘 合作用使聚合体获得近似细砂的沉积速度;浪基 面以下静(缓)水低能环境和超过浪基面深度的 中等水深,保存潜势高;沉降速率与沉积速率相 近或前者稍大时,才能持久保持还原环境
有利于有机质沉积的环境化学参数是:水体下部 或沉积物表层保持良好的还原环境。酸碱度影响 伴生沉积物性质。只有pH≥7.8才能出现大量碳酸 盐与有机质同时沉积
S2为300℃以后受热裂解的产物,表示岩石中部分重质烃和胶质、沥青质的裂 解产物,反映干酪根的剩余成烃潜力。
S4为岩石样品在600℃下不能裂解的残余有机碳,燃烧成二氧化碳由热导检测器 测出的值,相当于岩石中不能产烃的死碳。
Tmax(℃)是S2峰最高的裂解峰温度,Tmax反映干酪根成熟度。
3、色谱-质谱法
现代油气成因理论(续)
天然气的生成实际上是一个从有机质沉积后直到其生气潜 力被彻底消耗之前一直在进行的过程
大量生成集中在两个阶段: 一是由干酪根受热生成,但它大量生成所需的热力条件高 于干酪根成油的热力条件 二是浅埋的早期阶段在厌氧微生物作用下可以大量生成。 但多数情况下,由于浅埋时保存条件不佳,所生成的相当部分 生物气都散失殆尽,必需有良好的保存条件配合,才能大规模 成藏 同时,在有机质转化成烃的过程中,可能有无机组分的参 与和加入。对于天然气来说,尤其是非烃气,可能有幔源气的 贡献
油气地球化学

二、生物标志化合物
• 3.甾萜化合物
• 1)萜类化合物 • 是分布广泛含量丰富的标志物,包括环状和非
环状结构的化合物 • 主要指环状结构的萜类。包括双环倍半萜、三
环双萜、长链三环萜、四环萜和五环三帖。双 环倍半萜和三环双萜来自于高等植物 • 长链三环萜主要分布海相沉积中,藻类成因 • 五环三帖包括藿烷和非藿烷系列 • 藿烷是重要的生物标志物;主要来源于细菌和 蓝绿藻和低等植物。 • 四环萜是无环萜类降解产物
• 1959年在美国匹兹堡成立了第一个国际性的有机地球化 学分会。
• 1962年在意大利米兰召开了第一次国际会议,出版了 《有机地球化学进展》,规定两年召开一届学术会议。
• 1963年布雷格主编《有机地球化学》,论述天然有机物 地球化学。
• 1964年苏联出版《有机质地球化学》,论述沉积金属矿 产的有机地球化学,标志着有机地球化学学科独立。
• 80年代以后对煤成油的机理取得了深刻的认识。
二、油气地球化学的发展史
• 在相当长的一段时间内,油气地球化学仍会为石油形成 与分布的研究作出应有的贡献。
• 对新区勘探和老区深化研究; • 对低成熟油、煤成油以及碳酸盐成烃机制的深入认识; • 运用生物标志物,尤其是非烃化合物来研究油气运移; • 油藏地球化学着重研究孔隙形成无机-有机反映并预测
三、有机质的研究方法
• 2.分离和纯化 • 根据研究的目的进一步进行组分的分离和纯化。 • 主要采用方法有柱色层、薄层色谱、络合物加成等。 • 3.干酪根的分离 • 抽提后的岩样中还含有大量不溶于有机溶剂的干酪
根。分离的方法有物理的和化学的, • 物理方法不会影响干酪根的成分,但不能完全除去
全部矿物,尤其是黄铁矿,其与干酪根紧密共生。 • 化学方法可以较完全分离干酪根,但多少改变干酪
硕士研究生培养方案

硕士研究生培养方案化学化工学院应用化学Applied Chemistry(081704)一、适用学科一级学科名称:化学工程与技术代码:0817二级学科名称:应用化学代码:081704二、培养目标本学科培养德、智、体全面发展,具有坚实的油田应用化学和精细化工专业知识,熟练掌握这两个特色领域的实验技能,了解油田开发、石油化工、精细化工及相关学科的发展动态,熟练运用计算机,熟练掌握一门外语,既能从事应用化学及相关学科领域的基础研究和科技开发,又能从事高等教育和管理的高层次专业人才。
三、主要研究方向1. 新型油田化学品的合成与应用技术2. 精细化学品的结构与性能3. 高性能合成材料助剂的开发4. 聚烯烃材料的合成与化学改性四、课程设置与学分要求学制:3年总学分:30~34学分,学位课程不少于18分,课程设置见附表。
五、必修环节及基本要求硕士研究生必修环节为2学分,其中《学科前沿技术进展》1学分,硕士生根据参加(不低于8次)和主讲(不低于1次)学术报告内容撰写学科前沿技术报告,导师给出成绩;实践环节即研究生协助导师指导1~2名本科生进行毕业设计(18周),导师给出成绩,计1学分。
六.学位论文及答辩学位论文工作的目的是使硕士生在科学研究方面受到较全面的基本训练,培养从事科学研究和独立担负专门技术工作能力的重要环节。
1.学位论文的选题应对国民经济有一定意义或在学术上有一定价值。
论文工作一般应与教研(研究)室的科研主向和导师专长相结合,并考虑到可能的物质条件和时间,课题份量和难易程度要恰当。
2.开题在第三学期进行,硕士生在导师指导下独立完成《论文开题报告》,经开题论证小组论证及所在院系批准后,报研究生学位办公室备案。
3.中期检查在第四学期末进行,研究生向检查小组汇报已完成的工作,已取得的成果,预期获得的成果,完成论文的可能性,存在的问题和困难,今后的工作计划等。
4.学位论文必须在导师的指导下,硕士生本人独立完成。
应用化学专业介绍及就业前景知识讲解

应用化学专业简介应用化学专业偏重于应用,是研究如何将当今化学研究成果迅速转化为实用产品的应用型专业。
应用化学培养目标本专业培养具备化学的基本理论、基本知识相较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理丁作的高级专门人才。
应用化学专业培养要求本专业学生主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养,具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能。
应用化学毕业生具备的专业知识与能力1.掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识;2.掌握无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学、化学工程及化工制图的基础知识、基本原理和基本实验技能;3.了解相近专业的-般原理和知识;4.了解国家关于科学技术、化学相关产品、知识产权等方面的政策、法规;5.了解化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态,以及化学相关产业发展状况;6.掌握中外文资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
就业方向与前景毕业生主要在精细化工相关企事业单位、商贸公司从事技术开发、产品研制、生产管理、生产监督、环境监测、质量检验、技术服务等工作。
还可到相关行业从事化学品的应用研发、安全管理、质量检测等工作。
就业前景分析(按应用化学专业相关职位统计) 据统计,应用化学专业就业前景最好的地区是:上海。
在"物理学类"中排名第3 。
应用化学专业主要方向:就业行业包括教育、材料、军工、汽车、军队、电子、信息、环保、市政、建筑、建材、消防、化工、机械等行业。
部门包括:各级质量监督与检测部门、科研院所、设计院所、教学单位、生产企业、省级以上的消防总队等。
主要课程:无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、高等数学、物理化学(含结构化学)、高分子化学、精细化学、化学工程基础、化工制图、结构化学、化工原理。
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泡沫压裂液
定义:由气相、液相、表面活性剂(发泡剂)和其他化学添加剂组成。 泡沫稳定剂:多为高分子化合物。 按作用机理可分为两类: 第一类是增粘型稳定剂。主要是通过提高基液的粘度来减缓泡沫的排液速率,延长半 衰期,从而提高泡沫的稳定性,属于这类的稳定剂有CMC。 第二类稳定剂主要作用不是增粘而是提高气泡薄膜的质量,增加薄膜的粘弹性,减小 泡沫的透气性从而提高泡沫的稳定性,属于此类的稳定剂有HEC。将这两类稳定剂复 配使用可获得最佳效果。 泡沫破坏的机理主要有:液膜的排液;气体透过液膜而扩散。
亚硫酸纸浆废液制成。由于铁铬盐分子中含 有磺酸基,和与木质磺酸形成了稳定的螯合 物。所以Fcls是一种抗盐、抗钙的有效稀释 剂,其热稳定性高,可抗150˚以上的高温。 由于铁铬盐具有弱酸性,因此必须配合烧碱 使用才能发挥良好的稀释作用。
水解聚丙烯腈铵盐(NH4-NPAN)
简称铵盐,是由人造羊毛的下脚料(腈纶废丝)经 高温高压水解反应的产物。普通铵盐的分子量5-11 万,水解度60%左右,降粘降失水效果随分子量的 不同而改变。分子量低降粘效果好降失水作用减弱, 分子量高降粘效果减弱降失水效果增强。在铵盐分 子中腈基(-CN)和胺基(-CONH2)作为吸附基, 通过吸附在粘土边-端面上拆散粘土的网架结构。以 羧铵基(-COONH4)作为水化基形成保护粘土颗粒 的水化膜。
与传统聚合物压裂液对比: 传统聚合物压裂液随压力增大滤失严重;而VES压裂液对压力不敏感。 VES压裂液不含聚合物,显著降低了残渣在支撑剂填充带和裂缝表面
上的吸附量,形成高导流能力的裂缝。 VES压裂液无造壁性,不会留下滤饼,对地层污染程度较小,改善了 负表皮系数,从而增加了油气井产能。
一、粘土矿物的两种基本构造单元
2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片
铝氧八面体:六个顶点为氢氧原子 团,铝、铁或镁原子居于八面体中 央(如右上图所示)。
铝氧八面体晶片:多个铝氧八面
体通过共用的O或OH连接而成的 AL-O八面体网络。
定义
造浆率:一吨干粘土所能配制粘度(表观粘度)为15mPa.s钻
井液的体积数,m3/T。 造浆率越高,说明粘土的水化分散能力越强。
(1)除了破坏聚合物的骨架外,破胶剂必须与连接聚合物分子的交联键反应; (2)为保持液体的pH值在冻胶最稳定的范围内,泵送的交联压裂液一般具有 一个强的缓冲体系; (3)破胶反应必须足够缓慢,以保证压裂液的稳定性达到要求并适于铺置大量
的支撑剂。
适用于水基交联冻胶体系的破胶剂有:氧化剂、酶破胶剂、 潜在酸、胶囊破胶剂(延迟破胶技术)、 pH值调节剂(缓冲剂)
压裂液
概念
压裂液:压裂过程中所用的液 体。它起着传递压力、形成地 层裂缝和沿着张开的裂缝输送 支撑剂的作用。
压裂定义:压裂就是用 压力将地层压开,形成 裂缝,并用支撑剂将裂 缝支撑起来,改善油气 层的导流能力,以减小 流体流动阻力的增产、 增注的措施。
地层应力及分 布 地应力:存在于地壳内部的应力,是由于地壳内部的垂直运动和
磺甲基酚醛树脂(SMP)
SMP是在酸性条件下使甲醛苯酚生产成
线性酚醛树脂,再在碱性条件下加入磺 甲基化试剂进行分步磺化制得。
表观粘度
表观粘度由塑性粘度、动切力和流速梯度组
成,它反映总的粘滞作用,是总粘度的意思。 表观粘度(AV) AV=1/2Φ600(Mpa.s)
塑性粘度
反映泥浆层流时泥浆中网架结构的破坏与恢
前言
(1)粘土主要是由粘土矿物(含水的铝硅酸盐)组成的,
除粘土矿物外,还含有不定量的非粘土矿物,如 石英、长石等。 (2) 大多数粘土颗粒的粒径小于2μm,它们在水中有 分散性 、带电性、离子交换以及水化性。
粘 土
粘土 与钻 井的 关系
( 1)粘土作为钻井液的重要组成成分。 ( 2)钻井过程中井眼的稳定性
(1)滤失少 ;(2)携砂能力强; (3)低摩阻 ; (4)热稳定性和抗剪切稳定性; (5)与地层岩石和地下流体的配伍性; (6)低残渣、易返排 ; (7)价格便宜、宜配制、货源广。
水基压裂液:以水作为溶剂或分散介质,加入稠化剂、添加剂配制而成。
水+添加剂+稠化剂→溶胶液 水+添加剂+交联剂→交联液 溶胶液+交联液→水基冻胶压裂液
水平运动及其它因素综合作用引起介质内部单位面积上的作用力。
裂缝的形态与方位
油层通过压裂后形成的裂缝有 两种形态:即水平裂缝和垂直 裂缝。 原理:裂缝面垂直于最小 主应力方向。
岩石 轴应力分布图
压裂液性能及分类 根据压裂液在不同阶段的作用分为:前置液、携砂液、顶替 液。 前置液作用:主要是破裂地层形成一定几何尺寸裂缝。 携砂液作用:将支撑剂带入裂缝并将砂子置于预定位置上。 顶替液作用:将井筒中的携砂液全部替如到裂缝中。 对压裂液的性能要求
一、稀释剂
稀释剂是指能解除泥浆稠化的化学剂。泥浆
稠化的主要原因是泥浆中固相颗粒过多及粘 土颗粒形成网架结构。在含有聚合物的泥浆 中,聚合物长链分子和粘土颗粒作用,或聚 合物分子间相互作用形成网架结构也会引起 泥浆粘切增大。无机电机质的污染,使粘土 颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致 泥浆增稠。
天然植物水基胶压裂液 纤维素衍生物压裂液 合成聚合物压裂液
溶胶液:交联液=100: (1~12)
天然植物胶水基压裂液:主要成分是多糖天然高分子化合物即半乳与甘露糖主链的比例不同。
三种水基压裂液性能比较
水基压裂液添加 剂
包括: 稠化剂、交联剂、破胶剂、pH值控制剂、粘土稳定剂、润湿剂、助排剂、 破乳剂、降滤失剂、冻胶粘度稳定剂、消泡剂、降阻剂和杀菌剂等。
稀释剂的作用机理
稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘
土颗粒的边-端面上,拆散或削弱了粘土颗粒 形成的网架结构达到稀释作用。同时,由于 稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子 形成化和物等作用,可使吸附在粘土颗粒上 的长链聚合物分子解吸,从而起到稀释的作 用。
铁铬木质素磺酸盐(FCLS)
简称铁铬盐,是有含有大量木质素磺酸盐的
复处于动平衡时,悬浮粒子之间、悬浮粒子 与液相之间,以及连续液相的内摩擦总和影 响塑性粘度的主要因素是固相含量,固含越 高塑性粘度越大,此外,粘土的分散度和高 分子增粘剂对塑性粘度也有影响。 塑性粘度(PV) PV=Φ600-Φ300(MP、s)
动切力
动切力是指泥浆在层流流动时,粘土颗粒之
油基压裂液
油基压裂液:以油作为溶剂或分散介质,与各种添加剂配制成的压裂液。 分类:稠化油压裂液、泡沫压裂液、油基冻胶压裂液 常用稠化剂:
油溶性活性剂:主要是脂肪酸盐、铝磷酸酯盐这类稠化剂在 油中形成“缔合”,将油稠化。 油溶性高分子:当浓度超过一定数值,就可在油中形成网络结构,使油稠化。主
要有:聚丁二烯、聚异丁烯、聚异戊二烯、α-烯烃聚合物,聚烷基苯乙烯,氢化 聚环戊二烯、聚丙烯酸酯。
清洁压裂液不需要交联
机理: 当表面活性剂与盐水混合时,表面活性剂分子形成线型柔性棒状胶束、囊泡或层 状结构,溶液粘度将急剧增加,特别是线型柔性棒状胶束的形成和相互间缠绕形成 三维空间网状结构,常伴随粘弹性和其它流变特性出现(如剪切稀释、触变性等)。
清洁压裂液的破胶
破胶机理: 机理一: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;在裂缝中接触到原油或天然气同样如此。 机理二:在地层水的作用下,清洁压裂液液体因稀释而降低了表面活性剂浓度,棒状胶束也不再相 互纠缠在一起,而呈现单个胶束结构状存在。
交联剂 交联反应是金属或金属络合物交联剂将聚合物的各种分子联结 成一种结构,使原来的聚合物相对分子质量明显增加。通过化 学键或配位键与稠化剂发生交联反应的试剂称为交联剂。
破胶剂:使粘稠压裂液可控地降解成能从裂缝中返排出的稀薄液体,能使
冻胶压裂液破胶水化的试剂称为破胶剂。 交联冻胶难于化学破胶的三个原因是:
间及高聚合物分子之间的相互作用力(形成 空间网架结构应力)。影响动切力的因素是 泥浆中的固相含量、分散度、粘土粒子的ξ电 位和水化程度,粘土粒子吸取处理剂的情况 以及高分子聚合物的使用等。 动切力(YP) YP=1/2(2Ф300-Ф600)(Pа)
动塑比
反映泥浆的剪切稀释能力。动塑比越大,剪 切稀释性越强,越有利于高压喷射钻井和携 带岩屑。 一般YP/PV=0.6-1比较理想。
清洁压裂液
定义:又称为粘弹性表面活性剂压裂液,是一种基于粘弹性表面活
性剂的溶液。 清洁压裂液主要是将由长链脂肪酸盐衍生物所形成的季铵盐作为 表面活性剂加入到氯化钾、氯化镁、氯化铵、氯甲基四铵或水杨 酸钠溶液中配置而成。 作用机理:在水中特种表面活性剂随着浓度增加形成棒状胶束结 构。 ▲利用烃类有机物增溶到胶束中并使其分裂而破胶。 VES压裂液携带支撑剂是依靠流体的结构粘度,同时能降低摩阻 力。 VES压裂液与聚合物压裂液不同,它无造壁性,不会留下滤饼。
(3)油气层的保护。
一、粘土矿物的两种基本构造单元
1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片
硅氧四面体:有一个硅原子与四个 氧原子,硅原子在四面体的中心, 氧原子在四面体的顶点,硅原子与 各氧原子之间的距离相等,其结构 见右图上。 硅氧面体晶片:指硅氧四面体网络。 硅氧四面体网络由硅氧四面体通过 相临的氧原子连接而成,其立体结 构见右下图。