油田化学实验讲义
油田化学实验甄延忠延安大学能源与环境工程学院2009年7月目录实验一钻井液的配制及综合性能评价 (1)实验二堵水剂的制备与性质 (5)实验三水基压裂液的交联与破胶 (8)实验四金属的缓蚀 (10)实验五聚丙烯酰胺溶液质量浓度的测定 (12)实验六促凝剂油井水泥浆对稠化时间的影响 (14)实验一钻井液的配制及综合性能评价一、实验目的：1.了解钻井液配制的配制过程，掌握钻井液的配制方法，学会正确使用配浆设备；2.了解钻井液常规性能（密度、滤失性能、流变性能、pH值）的测试方法和仪器使用方法。
二、实验原理：1.钻井液比重秤原理：杠杆原理2.旋转粘度计工作原理：电动机带动外筒旋转时，通过被测液体作用于内筒上的一个转矩，使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。
根据牛顿内摩擦定律，一定剪功速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。
于是，对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。
3.泥浆失水量测定仪：由打气筒提供的压缩空气，经减压阀后可调整为所需要压力值送往泥浆杯（进入泥浆杯的通道由放气阀控制）杯内的泥浆因压差失水。
当压力表指针稳定的0.7Mpa时，计时30min，所流出的滤液即为该泥浆的失水量。
三、实验仪器与药品1．仪器泥浆比重计、六速旋转粘度计、ZNS 型失水测定仪、漏斗粘度计、高速搅拌机各一台，秒表一只、pH试纸一盒、搪瓷桶、1000mL量筒、500ml、1000ml 泥浆杯各一个、天平（0.001g）。
2．药品膨润土、纯碱、重晶石。
四、实验步骤：1.基浆的配置与老化；1）用1000ml量筒量取清水400mL置于搪瓷量杯中，称取膨润土粉24克（质量的6%），Na2CO3 粉末1.44g（膨润土粉重量的6%），将搪瓷量杯放于电动搅拌器下低速搅拌，一边搅拌一边缓慢加入已称好的膨润土粉(注意防止土粉在杯底堆积)，待土粉全部加完后，继续搅拌3～5分钟，加入称取的Na2CO3，继续搅拌15～30分钟，静放24小时，再用高速搅拌机搅拌5分钟，即配制成基浆；2）在基浆中分别加入各类处理剂（浓度0.1-1%），边加边搅拌，加完后继续搅拌15分钟。
2.校正泥浆比重计、六速旋转粘度计、漏斗粘度计；3.用电动搅拌器充分搅拌泥浆10-20 分钟；4.测定钻井液的密度、滤失性、粘度、切力、pH 值。
五、仪器使用：5.1泥浆比重计：将搅拌均匀的泥浆注入杯中齐杯口为止，轻轻将盖旋转盖紧，擦去外溢泥浆，然后将杠 杆主刀口置于底座的刀垫上，移动游码，是水平泡与中间两根红线相切，游码左侧边线所对 刻度，即为该泥浆的密度（ρ/cm 3）.校正方法：测量清水比重应为1.00，否则，须增减枰杆末端调节器中的铅粒。
注意：① 每测完样品都要把刀口住置于刀架上，保护好刀刃。
② 每测完样品都要洗净干泥浆杯。
5.2泥浆粘度计用清水刷净漏斗，用手指堵住漏斗管口，把充分搅拌的泥浆经筛网倒入漏斗，直至液面到达筛网底部（700ml ），放开手指，记录流满量杯（500ml ）所需的时间，即为泥浆的粘度（秒）。
校正方法：20℃左右时，清水粘度为15±0.5 秒。
若误差在±1秒以内，可用下式计算泥浆的实际粘度。
实际粘度=实测清水粘度实测泥浆粘度15注意：① 保护管嘴，不得用铁丝等硬物穿通。
② 测量时，漏斗应垂直放好。
5.3六速旋转粘度计 1.检查好仪器，要求；①刻度盘对零。
若不对零，可松开固定螺钉调零后在拧紧。
②检查同心度。
高速旋转时，外筒不得有偏摆。
③内筒底与杯距不低于1.3cm 。
2.校正旋转粘度计①倒350m1 水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
②迅速从高速到低速依次测量。
待刻度盘读数稳定后，分别记录各转速下的稳定读数￠. 要求：Ø 600=2.0 格,Ø 300=1.0 格。
3.把水换成待测泥浆。
.①将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处（350毫升），立即放置于托盘上，上升托盘使液面至外筒刻线处。
拧紧手轮，固定托盘。
②迅速从高速到低速进行测量，待刻度盘读数稳定后，分别记录各转速下的读数。
③测静切力时，应先用600r/min搅拌1分钟，静止1分钟后将变速手把置于3r/min。
读出刻度盘上最大的读数（初切力）。
再将液体搅拌后静止10分钟，按上述方法读出刻度盘上最大读数。
5.实验后，关闭电源，倒出泥浆，洗净内、外筒，擦干装好。
注意：停转后，由于静切力作用，刻度盘可能不回零，此时不需要再调零。
5.4.打气筒失水仪：①松开减压阀，关死放空阀，打气使气筒压力达10MPa 左右，然后顺时针转减压阀，直到压力表读数为0.7MPa。
②用食指堵住泥浆杯气接头小孔，倒入适量的泥浆，使液面与泥浆杯内槽相齐，放好密封圈（擦干），铺一张干滤纸，拧紧泥浆杯盖。
然后装入三通接头，并卡好挂架及量筒。
③缓慢逆时针转放空阀，当压力表指针开始下降或有进气声时及时打气，使压力保持为0.7MPa，见第一液滴时开始计时。
④记录7.5 分钟时钻井液流出的滤液量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽，取下泥浆杯。
假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液毫升数的2倍即为API 滤失量。
⑤冲净、擦干泥浆杯及杯盖。
5.5. PH 广泛试纸将PH 试纸放到待测酸碱度的样品中浸湿后取出，待其颜色稳定后（大约30 秒），把变色的试纸上侧颜色和标准色对照，估计出泥浆的PH 值。
六、数据处理：剪切速率D 与粘度计转速n 对应关系：D=1.703×n泥浆剪切应力τ与粘度计读数Ø 对应关系：τ=0.511 Ø.视粘度η=0.5×Ф600 （MPa·s）塑性粘度ηP=Ф600-Ф300（MPa·s）动切力τθ=0.511(Ф300-ηP) (Pa)附件：油田化学实验报告姓名：班级：同组者：实验老师：实验日期：“钻井液性能参数”原始数据记录表“六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线”原始数据记录表静切力测定：钻井液静止1 分钟粘度计3ｒｐｍ下的读数：钻井液静止1０分钟粘度计3ｒｐｍ下的读数：实验二堵水剂的制备与性质一、实验目的1. 学会几种堵水剂的制备方法。
2. 掌握几种堵水剂的形成机理及其使用性质。
二．实验原理堵水剂是指从油、水井注入地层，能减少地层产出水的物质。
从油井注入地层的堵水剂称油井堵水剂(或简称堵水剂)，从水井注入地层的堵水剂称为调剖剂。
常用的堵水剂有冻胶型堵水剂、凝胶型堵水剂、沉淀型堵水剂和分散体型堵水剂，这些堵水剂的形成机理和使用性质各不相同。
1. 冻胶型堵水剂冻胶(如锆冻胶)是由高分子(如HPAM)溶液转变而来，交联剂(如锆的多核羟桥络离子) 可以使高分子间发生交联，形成网络结构，将液体(如水)包在其中，从而使高分子溶液失去流动性，即转变为冻胶。
锆冻胶是油田常用的冻胶型堵水剂。
锆冻胶是由锆的多核羟桥络离子与HPAM 中的羧基发生交联反应而形成的。
体系的pH 值可影响多核羟桥络离子的形成及HPAM 分子中羧基的量，因此，pH 值可影响锆冻胶的成冻时间和冻胶强度。
2. 凝胶型堵水剂凝胶是由溶胶转变而来。
当溶胶由于种种原因(如电解质加入引起溶胶粒子部分失去稳定性而产生有限度聚结)形成网络结构，将液体包在其中，从而使整个体系失去流动性时，即转变为凝胶。
油田堵水中常用的是硅酸凝胶。
硅酸凝胶由硅酸溶胶转化而来，硅酸溶胶由水玻璃(又名硅酸钠，分子式Na2O·m SO2)与活化剂反应生成。
活化剂是指可使水玻璃先变成溶胶而随后又变成凝胶的物质。
盐酸是常用的活化剂，它与水玻璃的反应如下:Na2O·m SiO2 + 2HCl →H2O·m SiO2 + 2NaCl由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶，即酸性硅酸溶胶和碱性硅酸溶胶。
这两种硅酸溶胶都可在一定的条件(如温度、pH 值和硅酸含量)下，在一定时间内胶凝。
评价硅酸凝胶堵水剂常用两个指标，即胶凝时间和凝胶强度。
胶凝时间是指硅酸体系自生成至失去流动性的时间。
凝胶强度是指凝胶单位表面积上所能承受的压力。
3. 沉淀型堵水剂沉淀型堵水剂由两种可反应产生沉淀的物质组成。
水玻璃-氯化钙是油田最常用的沉淀型堵水剂，它通过如下反应产生沉淀:Na2O·m SiO2 + CaCl2 →CaO2·m SiO2 + 2NaCl4. 悬浮体型堵水剂悬浮体是指溶解度极小但颗粒直径较大(大于10-5cm)的固体颗粒分散在溶液中所形成的粗分散体系。
分散体系中的固体颗粒可以在多孔介质的喉道处产生堵塞作用。
油田中常用的分散体型堵水剂是粘土悬浮体型堵水剂。
粘土悬浮体中的粘土颗粒可用聚合物(如HPAM)絮凝产生颗粒更大、堵塞作用更好的絮凝体堵水剂。
絮凝是聚合物(HPAM)在粘土颗粒间通过桥接吸附形成。
三．实验仪器与药品1. 仪器100ml 烧杯，10ml 具塞刻度试管，5ml、25ml 量筒，玻璃棒，广泛pH 试纸。
2. 药品聚丙烯酰胺，氧氯化锆，水玻璃，氯化钙，盐酸，粘土。
四．实验步骤1. 锆冻胶堵水剂的制备与性质取3 个100ml 烧杯，用量筒各加入质量分数为5×10-3的聚丙烯酰胺水溶液25ml,其中一个烧杯中滴加6 滴质量分数为1×10-2的盐酸，另一烧杯中滴加4 滴质量分数为1×10-2 的NaOH，搅拌均匀，用广泛pH 试纸测定三个烧杯中聚丙烯酰胺溶液的pH 值，然后向三份聚丙烯酰胺溶液中分别加入2ml 质量分数为5×10-3的ZrOCl2 溶液(注意:边用玻璃棒搅拌，边缓慢加入)，观察并记录冻胶形成的现象(注意记录成冻时间)和冻胶的强度(用玻璃棒挑起程度衡量)。
2. 硅酸凝胶堵水剂的制备与性质取三支10ml 具塞刻度试管，加入质量分数为0.1 的水玻璃5ml，用滴管向三支试管中依次加入质量分数为0.1 的盐酸10 滴、15 滴、20 滴并摇匀，观察凝胶的生成并记录胶凝时间，待三支试管中全部胶凝后用玻璃棒插入凝胶，从玻璃棒插入的难易排出三种凝胶强度的顺序。
3. 水玻璃—氯化钙沉淀型堵水剂的制备与性质取一支10ml 的具塞刻度试管，加入质量分数为0.1 的水玻璃5ml，然后用滴管逐滴加入质量分数为0.1 的氯化钙溶液，摇匀，观察硅酸钙沉淀的生成情况。
4. 粘土—HPAM 絮凝体堵水剂的制备与性质取三支10ml 具塞刻度试管，分别加入质量分数为1×10-2 的粘土(钠土基膨润土)悬浮体5ml，然后分别加入质量分数为1×10-3的聚丙烯酰胺溶液0.5ml、2ml、5ml，摇匀，观察絮凝现象。
五．实验结果处理用表格形式表达实验现象与数据，并解释实验现象。
实验三水基压裂液的交联与破胶一、实验目的：1.了解水基压裂液羟丙基胍胶的交联与破胶过程；2.了解水基压裂液羟丙基胍胶的剪切稀释作用。
《油田化学》讲义
《油田化学》讲义第一章绪论一、石油和天然气的开采，原油加工前的预处理1．储油系列石油储存在地下，其聚集的体积量从几立方毫米到几十亿立方米之间。
石油储量达数千吨或更多的油藏才具有开采价值。
这样的油藏公布在孔隙性和渗透性岩层中，例如砂岩、石灰岩和粒土。
岩石的孔隙度具有重要意义，岩石的孔隙度越大，储存的石油越多，油藏深度通常为500～3500m，主要储量分布在800～2500m 的深度。
现在的深井和超深井发展以及海洋钻井发展。
2．开采石油的方法、钻井在十几世纪中期，开始从钻凿的井中进行机械采油。
第一口井是1859年在美国钻成的。
在采用原始的顿钻法时，靠机械绞车升降的专门钻头冲击破碎岩石，破碎的岩石定期用打捞筒捞出来。
在采用旋转钻井法时，利用旋转钻头钻透岩石。
工业性钻井工作是利用固定式的重型钻井机械进行的。
开始先往井里下一根钻杆，然后根据井深的增加接上新的钻杆。
为了清除钻碎的岩石，采用泥浆循环洗井。
3．油井开采石油的方法在油井采油中，可利用以下三种方法中的任何一种自喷采油、压缩机和（气举）采油、深井泵抽油。
自喷采油时，石油是靠雨层云能量的压力喷出地面的。
石油的憋喷会造成石油和伴生气的损耗，并可能造成火灾和井毁事故。
为了防止自喷井可能发生的事故，在开始采油前，在井中下入油管，并在井口安装能耐高压的设备。
久而久之，油层中石油的压力下降，石油不能靠自身的能量升到地面上来，不得不采用压缩机或气举法代替自喷法。
在井里圆心下入两套油管，通过所形成的空间注入石油气，注入的气体与石油混合将石油升举到地面上。
由于油层的衰竭，油层中石油的压力可能降价致使压缩机法的效率也变得很低，注入的气体很多，但油出得很少。
在这种情况下，要采用深井泵法采油。
由于自然地质条件的不同，存在各种油气驱动方式：水压驱动、气顶驱动、弹性驱动。
水压驱动可以保证从油层中充分开采石油。
为了保证充分地开采石油，开发油田的现代系统规定的地层注水，人为建立水压驱动。
油田化学实验
► 失水仪的拆卸：失水实验结束后，关闭气瓶总阀；关闭失水阀杆；
关闭上端连气阀杆；打开上端管路放气阀；扒开挡销；用专用工具 打开连气阀杆，慢慢放空失水仪浆筒内的气体；用专用工具将浆筒 取出，并放入水槽中冷却至室温；将失水仪浆筒放到专用支持架上， 再次检查浆筒内气体是否放完，在确认浆筒内气体是否放完的情况 下，拆卸下紧固螺钉、封头、O型橡胶圈、滤网，倒出水泥浆；清洗 仪器及配件。
验温度。注：如果是可以拆卸的失水仪，应按O型橡胶垫、封头、气 体连接杆的顺序依次装好附件，用紧固螺钉紧固。
► 失水仪浆筒的装配：用毛巾将失水仪浆筒取出，放到专业支架上；
取出预制好的水泥浆，倒入失水仪浆筒内，其量不超过滤网口以下 2.5cm；以滤网、O型橡胶、封头的顺序依次装好附件；用紧固螺钉紧 固封头（注意：紧固时以对角的方式依次紧固）；关闭失水端气体连 接杆，将失水仪浆筒倒置。
► 配方3：G级油井水泥800.0g+分散剂SXY2.40g+降失
水剂HEC 1.50g+352.0g自来水
► 配方4：G级油井水泥500.0g+分散剂SXY1.50g+合成
降失水剂40g (10%) + 316.0g 自来水
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实验内容
2.水泥浆密度的测定
将配制好的水泥浆倒入干净的比重计浆杯内，盖上浆杯盖，让多 余的水泥浆从浆杯盖中间小孔流出，用拇指压住小孔，用水冲洗浆杯 外部的水泥浆，用毛巾擦干比重计，测定密度。
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实验注意事项
1.严禁电机无载荷空转。 2.搅拌器运转中，保持浆杯稳定，避免仪器损坏。 3.严禁硬物混入搅拌器中。
4.不得将水泥浆倒入水槽，以免堵塞下水道。
5.降失水实验为高温高压实验，严格按步骤操作，严 禁违章操作。在打开气源前，应保证各部位连接牢 固、可靠。拆卸装置时，如果紧固螺钉无法打开， 一般表明浆筒内有气体，务必确认放完压力，再进 行拆卸 返回
油田化学实验课件
这一定值称
仪器及药品
1.药品
十二烷基硫酸钠（分析纯）
2.仪器
自动表面张力仪，低温恒温循 环水槽
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实验内容
1.用重蒸馏水准确配制0.002， 0.004，0.006，0.007，0.008， 0.009，0.010，0.012，0.014， 0.016，0.018，0.020 mol/L的十 二烷基硫酸钠溶液各100mL。 2.仔细阅读自动表面张力测定仪说 明书（略），掌握自动表面张力 测定仪的原理和正确的使用方法。
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实验内容
3.用重铬酸钾洗液清洗吊片和 样品池，重铬酸钾洗液具有腐 蚀性要带上 PE 手套，不可让 洗液沾到皮肤和眼睛。
4.分别测定上述溶液在温度为 25°C，30°C，35°C，40°C， 45°C时的表面张力。 5.实验完毕后，要将吊片和样 品池洗净并放回原处。
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数据处理
要求作表面张力γ 与浓度c的关系曲线。
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实验原理
3.临界胶束浓度CMC
在表面活性剂溶液的浓度很稀时，溶液 中的表面活性剂分子呈分散状态，表面上分子 的状态是亲水基团留在水中，亲油基团伸向空 气。由于表面活性剂分子在溶液表面上的吸附， 溶液的表面张力随着表面活性剂浓度的增加而 急剧下降。
但当浓度超过某一定值后，表面上的表 面活性剂分子达到吸附饱和状态，溶液中的表 面活性剂分子的亲油基团相互靠在一起而形成 胶团，以减少亲油基团与水的接触面积。由于 胶团不具有活性，溶液的表面张力不再随着表 面活性剂浓度的增加而下降。
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实验原理
2.表面张力
► 表面张力是液体表面任意二相邻部 分之间垂直于它们的单位长度分界线 相互作用的拉力。我们可以理解为是 液体表面具有收缩趋势的力。
油田化学试验
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实验内容
► 酸的类型对腐蚀速度的影响
①取2片已制备好的试片，用游标卡尺测量其尺寸，量其几何尺寸，并记 录，编号。
②将试片放入无水乙醇洗去油污，用镊子取出放在表面皿中，冷风吹干， 并用分析天平称出其重量，记录。
③根据每平方厘米试片表面积酸液用量10mL配制酸液。将试片置于配制 的酸液当中，并记录时间，观察现象。
分别配置10%HCL+3%HCHO和10%HCl+5%HCHO的酸液，在60℃下分别 测腐蚀速度。 注：缓蚀剂酸液配制方法同土酸的配制方法。
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数据记录
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数据处理
1、腐蚀速率计算
2、缓蚀率计算
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数据处理
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思考题
1.盐酸和土酸分别适合于何种地层的酸化，酸化基本 原理是什么？
2.仪器
分析天平（精度0.0001g），恒 温水浴，游标卡尺，玻璃烧杯，塑料 烧杯，玻璃量筒，塑料量筒，N80钢 片
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实验内容
1.酸的配制
► 盐酸的配制
根据测定要求，计算配制一定体积，一定浓度的盐酸所需的浓盐 酸和蒸馏水用量。配制时，边搅拌，边将浓盐酸缓慢加入蒸馏水中，搅 拌均匀。
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应用化学实验教学中心
油田化学实验
酸液添加剂和缓蚀剂的评价实验
酸液添加剂和缓蚀剂的评价实验
►实验目的 ►实验仪器及药品 ►数据记录 ►思考题
►实验原理 ►实验内容 ►数据处理
实验目的
1.掌握酸液的配制及酸液 中添加剂的评价
2.了解缓速酸的制备和评 价
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实验原理
► 油井酸化工艺是油井增产措施之一。酸液的注入会给地面 钢铁设备和井下油管造成腐蚀。
中国石油大学(油田化学)实验报告_实验三__钻井液钙侵及处理
中国XX大学（油田化学）实验报告实验三钻井液钙侵及处理1. 了解一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律。
2. 学会钙侵钻井液性能的调整二. 实验原理1. 钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，其ξ电位降低，水化膜变薄，粘土颗粒间形成或增强絮凝结构。
从而导致钻井液粘度、切力上升、失水增大。
当钙侵到一定程度后，粘土颗粒继续变粗而沉淀，此时粘土分散度明显降低，使粘度、切力转而下降，失水继续增大。
钻井液性能参数变化趋势见下图。
2. 钙侵钻井液加入适量有机处理剂（稀释剂）后，一是拆散因钙离子作用形成较大较强的粘土絮凝结构，使钻井液处于适度絮凝状态，二是保护粘土颗粒使它保持适度尺寸，不至于结合而又变得过大，从而使钻井液性能得到改善。
三．仪器、药品仪器：ZNN-D6粘度计一台；电子天平一台。
药品：CMC、降粘剂。
四．实验步骤1．取原浆500ml高搅5分钟，测其性能。
2．各组按下表加生石灰，高速搅拌10分钟后测全套性能。
3．根据加生石灰后的钻井液性能，加适量稀释剂和降失水剂使其性能得到恢复。
处理剂加量参考下表：五．实验数据及处理1．将所得数据及计算结果整理列表，如下所示：表一钻井液钙侵数据记录表数据的计算与处理：(1)测得的是在7.5分钟下的滤失量，经理论推证，30分钟下的滤失量是其两倍，所以：在基浆+CaO液体组成下，×2=25（ml）在基浆＋CaO+降粘剂＋降虑失剂液体组成下，×2=15（ml）表二钻井液钙侵数据统计表(2)泥浆剪切应力τ0与粘度计读数Ф的对应关系为×(2φ300-φ600)：τ以1/2组数据为例，当转数为600时，读数为23格，当转数为300格时，读数为20：τ×（2×20-23）与转数的对应关系为：（3）钻井液的表观粘度ηp=φ600-φ300：ηp同样以1/2组的数据为例，当转数为600时，读数为23格，当转数为300格时，读数为20：ηp根据上面的描述对上面的表格二进行处理得：表二钻井液钙侵数据处理表2．给出钻井液表观粘度、动切力以及失水随生石灰加量的变化曲线并简要解释。
油田化学实验
实验内容
►在锥形瓶中各注入90mL水，然后 按下列体积加入浓度为100mg/L的 亚甲基蓝溶液： 0mL，4mL，8mL， 12mL，16mL，20mL，22mL，26mL， 30mL，32mL，36mL，40mL。 ►将锥形瓶置于振荡器上振荡 30min，然后用静置法移除活性炭， 静置30min。 ►计算各个锥形瓶中亚甲基蓝的去 除率、吸附量。
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数据记录
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数据记录
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数据处理
要求
►根据测定数据绘制吸附等温线；
►根据Freundlich 等温线，确定方程中常数K， n；
►讨论实验数据与吸附等温线的关系。
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思考题
1.吸附等温线有什么现实意义？
2.作吸附等温线时为什么要用粉状炭？
3.通过本实验，你对活性炭吸附有什么结论性 意见？该实验如何进一步改进？
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应用化学实验教学中心
表面及胶体化学实验
活性炭吸附实验
活性炭吸附实验
►实验目的
►实验仪器及药品
►实验原理
►实验内容
►数据记录
►思考题
►数据处理
实验目的
1.加深理解吸附的基本 原理。
2.掌握活性炭吸附公式 中常数的确定方法。
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实验原理
1.吸附
► 活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附现 象，也有化学吸着作用。有一些被吸附物质先 在活性炭表面上积聚浓缩，继而进入固体晶格 原子或分子之间被吸附，还有一些特殊物质则 与活性炭分子结合而被吸着。 ► 水中所含的溶解性杂质在活性炭 表面积聚而被吸附，同时也有一些 被吸附物质由于分子的运动而离开 活性炭表面，重新进入水中即同时 发生解吸现象。当吸附和解吸处于 动态平衡状态时，称为吸附量计算
油田化学实验
1
1
11
τ
2
=
τ
2 c
+
η
2 ∞
.D
2
实际流变曲线与哪一种流变模式更吻合，就把实际液体看成哪种流型的流体。
三.实验度计、高速搅拌机。
1
2、药品 350ml 水、500ml 泥浆。
四.实验仪器使用要点
1.检查好仪器，要求； ①粘度计刻度盘是否对零。若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧。 ②检查粘度计的同心度。高速旋转时，外筒不得有偏摆。 ③检查高速搅拌机的搅拌轴是否偏摆。若偏摆，则停止使用。 2.校正旋转粘度计 ①倒 350ml 水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧 紧托盘手轮。 ②迅速从高速到低速依次测量。待刻度盘读数（基本）稳定后，分别记录各转速下 的读数 Ø. 要求：Ø 600=2.0 格,Ø 300=1.0 格。
实验一 六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线
一 .实验目的
1. 掌握六速旋转粘度计的使用方法。 2. 掌握如何判断泥浆的流型及对应流变参数的计算方法。 3. 比较宾汉模式、指数模式及卡森模式与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式 的特点。
二.实验原理
1. 旋转粘度计工作原理 电动机带动外筒旋转时，通过被测液体作用于内筒上的一个转矩，使与扭簧相连的
五.实验步骤
1.熟悉旋转粘度计的使用方法。 2.检查和校正旋转粘度计。 3.测量泥浆在各剪切速率下的剪切应力。 将待测泥浆高速搅拌 10min 后，把水换成待测泥浆，按四-2 的方法操作，分别记录 各转速下的读数。
泥浆剪切应力τ 与粘度计读数 Ø 对应关系：τ =0.511 Ø，单位：Pa。
4. 测量泥浆在 1 分钟和 10 分钟的静切力 将上一步骤结束后的泥浆继续在 600 rpm下旋转搅拌 1 分钟，然后将旋钮上提到 3/6 rpm位置，并同时关闭电源，静置 1 分钟后启动之，注意读取刻度盘的最大值，通过下
化学原理Ⅱ试验讲义-石油工程试验教学中心-中国石油
《化学原理化学原理（（Ⅱ》）》实验实验实验讲义讲义吕开河 王增宝 于连香 编中国石油大学（华东）石油工程中国石油大学（华东）石油工程实验教学中心实验教学中心2011年6月目录前言 (1)第一章化学实验基本操作及基本技术 (3)一、化学实验基本操作规范 (3)1、玻璃器皿的洗涤 (3)2、玻璃器皿的干燥 (3)3、电子分析天平的使用 (3)4、移液管和容量瓶的使用 (3)5、移液管和锥形瓶的使用 (3)6、酸式滴定管的使用 (4)7、碱式滴定管的使用 (4)二、滴定管及滴定操作 (4)1、滴定管的分类 (4)2、滴定管使用前的准备 (5)3．滴定管的使用及滴定操作 (6)三、移液管、吸量管及其使用 (8)1、移液管和吸量管 (8)2、洗涤 (8)3、移取溶液 (8)第二章基础性实验 (10)实验一三组分体系相图的制备 (10)实验二最大压差法测表面张力 (13)实验三溶胶的制备和电泳 (18)实验四无机电解质的聚沉作用与高分子的絮凝作用 (23)实验五乳状液的制备、鉴别和破坏 (27)实验六聚丙烯酰胺的合成与水解 (31)实验七聚合物分子量的测定---粘度法 (33)第三章综合及设计性实验 (38)实验八原油/水界面张力测定（滴体积法） (38)实验九聚合物综合性能评价 (40)第四章创新性实验 (42)实验十绿色环保型三组分体系的实验研究 (42)第五章附录 (43)附录一苯-水的相互溶解度 (43)附录二不同温度下时水的密度、粘度及表面张力 (44)附录三某些液体的密度 (45)附录四不同温度时某些液体的表面张力 (46)附录五彼此相互饱和时两种液体的界面张力 (47)附录六不同温度时水的介电常数 (48)附录七722型分光光度计 (49)附录八开放实验室管理系统使用说明 (53)前言一.化学原理（Ⅱ）实验的目的化学原理（Ⅱ）实验是化学原理（Ⅱ）课程的重要组成部分，其主要目的有以下四点：1.了解化学原理（Ⅱ）的研究方法，学习化学原理（Ⅱ）中的某些实验技能，培养根据所学原理设计实验、选择和使用仪器的能力；2.训练观察现象、正确记录和处理实验数据、运用所学知识综合分析实验结果的能力；3.验证化学原理（Ⅱ）主要理论的正确性，巩固和加深对这些理论的理解；4.培养严肃认真的科学态度和严格细致的工作作风。
(油田化学课件)第一章绪论
粘土矿物
（2）阳离子交换容量（C.E.C) 定义： 1kg粘土在pH值为7的条件下，能被交换下来的
阳离子的总量（以一价阳离子毫摩尔数表示），单位为 mmol/kg。
C.E.C可用来表示粘土在水中带电性的多少，它与粘 土的水化分散、吸附等性质密切相关。
（3）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。
油层化学改造
化学驱法
聚合物驱 活性剂驱
碱驱
复合驱
混相驱法 烃类混相法
采
非烃类混相法
油
热采法 蒸汽驱 火烧油层法
化
水井调剖 油井堵水
学
化学防砂 防蜡清蜡
稠油降粘 酸化解堵
油水井化学改造 射孔压裂 修井压井
油层保护 综合措施
采油化学主要研究油层改造和油水井化学改造问题。包括改 造方案、添加剂的作用机理、合成、筛选、改进和应用。涉 及采油过程中的众多化学问题。
思考题：为什么伊利石单位晶胞所带负电荷（晶格取 代）比蒙脱石多，而C.E.C却比蒙脱石小？ 影响因素：粘土类型；分散程度；CEC；pH值等
粘土矿物的性质
二、 粘土的水化膨胀性
1、定义 水化：粘土矿物表面容易吸附较多水分子的特性。 膨胀：粘土吸水后体积增大的性质。膨胀性是衡量粘土亲
水性的指标，亲水性越强，吸水量越大，水化膨胀越厉害。
紧密，水分子不易进入晶层间，水化作用仅限于外表面， 故水化分散能力差，造浆率低。
粘土矿物
⑵蒙脱石
①蒙脱石晶体结构示意图
可交换阳离子 H2O
Si-O Al-O Si-O
Si-O Al-O Si-O
蒙脱石
粘土矿物
②蒙脱石特点
A、2：1型粘土矿物
油田化学讲义
油田化学工程赵雄虎中国石油大学石油天然气工程学院《油田化学》课程教学大纲学分 2.5 参考学时 40 实验学时 0课题讲授学时 40 习题课学时适用专业石油工程大纲编写人赵雄虎教研室主任一、课程的性质和任务油田化学是石油工程专业的主要课程之一，又是一门应用性很强的工程技术性课程，是研究用化学方法解决油田作业中遇到的各种问题的应用科学。
这门课涉及到钻井、采油和储运等与油田作业有关的各个方面。
在学生了解化学、钻井和采油等与石油工程有关的工艺基础上开设改课程目的在于使学生了解和掌握常用的油田化学剂使用及其作用机理，提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生学会用化学方法去解决石油工程中所遇到的问题。
二、课程的基本要求本课程是一门承前启后的技术基础课,要求学生在本课程之前修完基础化学、物理化学、钻采工程等课程。
本课程的主要内容可分为两大部分：第一部分为油田化学基础理论，包括粘土矿物学、表面活性剂和水溶性聚合物；第二部分为油田化学分论,介绍各类油田化学剂的性质、用途和作用。
以理论作基础，指导学生的学习。
学完本课程后，应达到以下基本要求：1. 正确理解油田化学中的一些基本概念和基本理论，要求学生掌握其基本的含义和使用范围。
如粘土的基本性质、水溶性聚合物溶解理论、CMC等等。
2. 掌握常用油田化学剂的基本性质和使用方法。
如PAM、XC等等。
3. 掌握油田化学基本作业方法，如调剖法、堵水法等。
4. 了解常用油田化学剂的制备方法。
先修课程：化学基础、物理化学、钻采工程三、大纲内容绪论油田化学课的内容、研究对象、发展动态、目的和学习方法、课程安排。
第一章粘土矿物学要求学生掌握粘土矿物的分类及特点、基本概念和基本理论，了解粘土矿物的性质。
如电性质、吸附性、膨胀性等。
第一节粘土矿物的分类及化学组成第二节粘土矿物的基本结构（包括常见的几种粘土矿物）第三节粘土矿物的性质（包括电性质、吸附性、膨胀性等）第二章钻井液化学掌握降粘剂、降滤失剂和絮凝剂的作用及机理和不同钻井液体系的组成及用途，了解其他钻井液添加剂的作用及性能。