油田化学原理
《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-赵雄虎 第六章第二节
第二节注水井调剂法一、定义及原理在注水井注入化学剂、降低高渗透层段的吸水量，从而相应提高注水压力，达到提高中、低渗透层段吸水量，改善注水井吸水剖面，提高注入水体积波及系数，改善水驱状况的方法称为注水井调剂法。
油层是不均匀的，注入油层的水通常有80～90%的量为厚度不大的高渗透层吸收，注入剖面很不均匀。
为发挥中、低渗透层的作用提高入注水的波及系数，就必须调整注入井的注入剖面，而要调整注入剖面，就必须封堵高渗透层。
体积波及系数是描述注入工作剂在油藏中的波及程度。
即被工作剂驱洗过的油藏体积百分数：η=A s.h s/A.h式中 A s波及面积；h s波及厚度；A 油藏面积；H 油藏厚度。
注水井调剂法通常分为两种：单液法、双液法。
二、单液法指向油层注入一种液体，这种液体所带的物质或随后变成的物质可封堵高渗透层或大孔道称为单液法。
加入动画优点：能充分利用药剂。
缺点：处理地层的深度受温度影响。
1．石灰乳石灰乳是氢氧化钙在水中的悬浮体，其颗粒直径较大（大于10-5米），所以特别适用于封堵裂缝性的高渗透层。
氢氧化钙可与盐酸反应生成可溶于水的氯化钙：Ca(OH)2+2HCl－CaCl2+2H2O特点：在不需要封堵时，可随时用盐酸解除。
除石灰乳外，还可用氢氧化镁、氢氧化铝、粘土、炭黑、塑料颗粒、果壳颗粒、水膨体颗粒等作悬浮体封堵高渗透层。
2．硅酸溶胶典型的单液法堵剂。
处理时只将一种液体（硅酸溶胶）注入油层，经过一段时间后，硅酸溶胶胶凝变成硅酸凝胶，将高渗透层堵住。
组成：水玻璃（或硅酸钠）和活性剂组成。
水玻璃学名硅酸钠：Na2O·mSiO2，m为模数, 即SiO2/Na2O摩尔数之比,约在1～4之间,m越小,碱性越强，越易溶于水。
活性剂：可使水玻璃从溶液→溶胶→凝胶转变的物质。
主要是酸或能产生酸的物质。
可分为有机（有机酸及酸式盐、酯）和无机活化剂（无机酸、酸式盐或氨基磺酸）。
以盐酸作为活化剂为例来考虑水玻璃的反应：Na2O·mSiO2+2HCl-----mSiO2·H2O+2NaCl由于制备方法不同，可得两种硅酸溶胶：酸性和碱性硅酸溶胶。
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。
石油化工工作原理解析
石油化工工作原理解析石油化工是指利用石油及其衍生物进行化学反应和物理处理的工艺过程。
它是一门综合性的工程技术学科，广泛应用于石油炼制、石油化学、石油储运等领域。
本文将对石油化工的工作原理进行解析，以帮助读者更好地了解这一领域。
一、石油化工的基本原理石油化工的基本原理是利用石油中的有机化合物进行化学反应，将原油中的混合物分离并加工成各种有用的化学品。
石油是一种复杂的混合物，主要由碳氢化合物组成，其中包含了烷烃、烯烃、芳香烃等多种化合物。
通过不同的工艺和设备，可以将原油中的不同组分分离出来，并进行进一步的加工。
二、石油炼制的原理石油炼制是石油化工的重要环节，主要目的是将原油中的各种组分分离出来，得到不同品质的燃料油、润滑油、石蜡等产品。
石油炼制的原理是利用原油中各组分的沸点差异进行分离。
一般来说，原油中的轻质组分沸点较低，重质组分沸点较高。
通过加热原油，使其沸腾并产生蒸汽，然后通过不同组分的沸点差异，将蒸汽冷凝成液体，从而实现组分的分离。
三、石油化学的原理石油化学是利用石油及其衍生物进行化学反应，生产各种有机化学品的过程。
石油化学的原理是通过改变石油中原有的化学结构，使其转化为具有特定功能的有机化合物。
石油化学的反应主要包括裂化、重整、氢化等。
其中，裂化是将较重的石油组分分解成较轻的组分，重整是将较轻的石油组分重新排列成较重的组分，氢化是在氢气的存在下，使石油中的不饱和化合物转化为饱和化合物。
四、石油储运的原理石油储运是指将石油及其产品从生产地运输到加工厂或终端用户的过程。
石油储运的原理是通过管道、船舶、铁路、公路等方式进行。
其中，管道输送是最常用的方式，其原理是利用压力差将石油推送到目的地。
船舶、铁路和公路运输则是通过容器或车辆将石油运输到目的地。
在石油储运过程中，还需要考虑石油的储存和保管，以确保石油的安全和质量。
总结：石油化工是利用石油及其衍生物进行化学反应和物理处理的工艺过程。
其工作原理主要包括石油炼制、石油化学和石油储运。
油田化学知识点总结
油田化学知识点总结1、晶格取代:在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，而晶体结构不变，产生过剩电荷的现象。
2、阳离子交换容量:分散介质PH=7时，1kg粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数（以一价阳离子毫摩尔数表示）。
3、粘土造浆率: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。
4、钻井液碱度:用浓度为0.01mol/L的标准硫酸中和1mL样品至酸碱中和指示剂变色时所需要的体积（单位用mL表示）。
5、钻井液触变性:一些非牛顿流体在机械作用下变稀（或变稠），在机械作用消除后则变稠（或变稀）的性质。
6、塑性粘度:Bingham流体流变曲线（直线）斜率的倒数。
7、钻井液的流变曲线:剪切应力与剪切速率之间的关系曲线。
8、流变模式:表示流变曲线的数学式。
9、钻井液剪切稀释特性:钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
10、絮凝剂:钻井液絮凝剂是指能使钻井液中的固相颗粒聚集变大的化学剂。
11、页岩抑制剂:能抑制页岩膨胀和（或）分散（包括剥落）的化学剂。
12、抑制性钻井液:是以页岩抑制剂为主要处理剂配成的水基钻井液。
13、水泥浆稠化时间:水与水泥混合后稠度达到100Bc所需要的时间。
14、井漏:在钻井过程中，钻井液大量流入地层的现象，称为钻井液的漏失。
15、剪切稀释特性：钻井液表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
16、压差卡钻：又称为粘附卡钻，是钻柱为钻井液滤饼粘附后，由钻井液压力与地层压力之差所产生的结果。
17、剪切速率：当流体的流态处在层流时，相邻流动层之间的速度差除以它们之间的垂直距离。
18、动切力：钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架结构的强弱。
19、粘土的吸附性：指物质在两相界面上自动浓集的现象（界面浓度大于内部浓度）。
20、粘土的凝聚性：是指一定条件下的粘土矿物颗粒（准确地说应为小片）在水分散体系状态下，通过不同的联结方式产生絮凝或聚结（集）的现象。
21、膨润土：以蒙脱石为主的含水粘土矿物。
油田化学驱油技术的研究与应用
油田化学驱油技术的研究与应用随着石油需求的不断增长，传统的采油技术已经无法满足需求。
为此，新型的采油技术被广泛研究和应用。
其中，油田化学驱油技术是一种十分重要的新型采油技术，已经成为石油勘探开发的热点。
一、油田化学驱油技术的基本原理油田化学驱油技术是通过加入特定的化学物质来改变油藏中原有的物理化学特性，从而改善采收条件，提高采油率。
其实质即是在油藏中注入一种或多种化学物质，使之与油藏中的油相互作用，从而影响油的相态、流动性、以及与岩石和水的作用等。
油田化学驱油技术的基本原理是采用聚合物或表面活性剂等添加剂改变原油／水／岩石的相互关系，降低原油粘度，提高波动床渗透率，促进水油分离，从而提高采收率和效益。
这种方法是一种物理、化学、动力学过程，并涉及表面化学、多相物流、传热传质等学科的知识。
二、油田化学驱油技术的发展历程油田化学驱油技术最早可以追溯到20世纪70年代，当时美国和欧洲石油工程领域的学者开始进行油田化学驱油的实验研究，探索增产的方法。
20世纪80年代后期，国内外一些企业纷纷开始将油田化学驱油技术应用于采油实践中，从而使这种技术得到了迅速的发展。
现如今，油田化学驱油技术已经在全球范围内得到广泛应用，如美国、加拿大、俄罗斯等国家，都已经将油田化学驱油技术作为主要的采油方式之一，目前已经成为了该领域的国际研究热点和发展趋势。
三、油田化学驱油技术的应用领域油田化学驱油技术是一种相当复杂的技术体系，因此其应用领域也十分广泛。
目前已有多项实践表明，化学驱油技术在油田开发中有着广泛的应用前景，应用于低渗、超低渗、致密油、页岩油等新开发领域，对提高采油有十分重要的意义。
此外，油田化学驱油技术在渤海湾、巴海、长庆等国内外大型油气田，以及受地质构造复杂的焦煤矿区等领域，也都应用得比较广泛。
四、结语随着石油行业的快速发展，油田化学驱油技术将会不断得到更新和完善。
虽然这种技术确实存在一些问题，如环境污染、成本过高等等，但是愈来愈多的技术手段和措施被引入，这些问题已经得到了一定程度的缓解。
(一)油田化学基本知识
提
纲
一、油田化学室的主要任务和职责 二、油田化学研究的主要内容和助剂分类 三、油水分析和油田化学剂的 四、油田化学剂的管理 五、各类油田助剂性质概述 六、各类油田助剂有害成分概述
一、油田化学室的主要任务和职责
采油工艺研究所油田化学室的主要任务就是对原油生产过程中
出现的一些与油田化学有关的问题，利用油田化学的方法和思路，通 过对形成原因和机理的研究，利用油田化学剂及其他相关化学手段 进行预防和解决，确保原油生产工作正常开展。 1、油田化学室目前的岗位设置
三、油水分析和油田化学剂的评价
2、 伴生气中硫化氢（H2S）含量的分析
伴生气中硫化氢（H2S）含量的测定为碘量法，采用GB11060.1 《天然气中硫化氢含量的测定 碘量法》。测量范围为0～500mg/m3。 其方法原理为：在一定温度和压力下，用过量的乙酸锌溶液吸收计量体
积的气体试样中的硫化氢，生成硫化锌沉淀。加入过量的已知浓度的碘
取 样 方 式： 分析项目 CH4 % C2 H6 % C3 H8 % iC4 H10 % nC4 H10 % iC5 H12 % nC5 H12 % iC6 H14 % nC6 H14 % 备注：
分析项目 iC7 H16 % nC 7 H16% C 3 H6 % C4 以上烯烃 He% H2 % CO 2 % N2% CO%
溶液和少量的盐酸，以氧化生成的硫化锌，剩余的碘用已知浓度的硫代 硫酸钠标准溶液滴定，根据消耗的硫代硫酸钠标准溶液的量即可计算出 气体试样中硫化氢的含量。
三、油水分析和油田化学剂的评价
天
井 取 样 号： 人：
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谱
分
析
报
告
石油化学的基本原理和工艺
石油化学的基本原理和工艺石油化学是指利用原油的化学性质进行加工生产的科学技术。
原油是来自地下岩层中含油石灰岩、沙岩、泥岩等沉积岩层中的一种稀有自然能源，其中含有许多氢、碳等多种元素，通过加工可以制造成为各种有用的化学品。
石油化学工业是化学工业的一个重要分支，以其广泛的产品范围和强劲的市场需求在现代工业中占有着重要的地位。
首先，石油化学的基本原理是什么？原油是一种复杂的混合物，其中含有许多不同的化合物，如饱和碳氢化合物、不饱和碳氢化合物、环烷烃、烷基芳香烃和多环芳香烃等。
这些物质具有不同的分子结构和化学性质，因此石油化学的基本原理是通过分离多种成分，再利用化学反应加以转化，制成各种化学品。
其次，石油化学的工艺是怎样的呢？石油加工的工艺过程一般分为三个阶段：分离、转化和精制。
分离技术是将原油中的各种成分按不同的沸点，以蒸馏的方法进行分离。
例如，我们所熟知的汽油、柴油、液化气等都是通过分离技术得到的。
转化技术是将分离后的各种石油成分通过化学反应转化成另外一种化合物，例如：在炼油厂中先将石脑油中的环烷烃、烷基芳香烃和烯烃分离，再通过蜂窝催化剂进行裂解、重构等反应制得乙烯、丙烯等以供制造塑料、橡胶、纤维、酯类等。
在炼油厂中，精制技术又是对石油产品进行一系列物理处理，去除其中的杂质和污染物，清洁石油产品以满足市场需求。
最后，石油化工的应用范围非常广泛。
它可以用于制造合成树脂、纤维、橡胶和塑料等工业材料；还可以制造各种油漆、涂料和颜料等。
同时，石油化学还可以提纯各种有机化合物、中药和天然产物等。
此外，石油化学技术还可以用于制造燃料添加剂以增强燃料的性能。
总之，石油化学技术的应用影响了工业、农业、医药和汽车等领域的发展。
它不仅为我们带来了方便，而且推动了经济的快速发展。
而且，对于环境环保和节能减排方面的问题，石油化学也做出了一定的贡献。
石油化学是一个不断创新和发展的领域，未来还有大量的研究内容和发展前景等待挖掘。
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• 储运
将单个油井采出的油集中起来输送。涉及的化学处理剂有：降凝剂、 降粘剂、防蜡剂、杀菌剂
• 炼制
根据原油中各组分沸点不同，用蒸馏法、常压或减压条件下，将不 同沸点范围的烃分离。
油田化学的三大任务
油 田 化 学
“病理” “诊断”泥浆及 油层所出现 的各类“病状” （事故）及产 生原因，对 症下药
“制药” 研制新化学 处理剂，包 括对现有处 理剂的改性
“药理” 对所使用处 理剂、添加 剂的作用机 理进行研究
油田化学学科特点
油田化学的研究与开发需要多种学科的交叉与融合。
勘探 钻井 油气田 采油 集输 炼制
化学 化工
与
材料 生物 高分子
交叉、融合
油田化学品
油田化学技术发展的核心是油田化学品和油田化学工作 液配方组合的更新。 1.油田化学品
油田化学
汤瑞佳
绪论
油气田化学的范畴：
在油气田勘探和各生产环节中应用化学品和化学方 法的科学技术。
勘探
油田化学研究范围：
油田生产环节（勘探、钻井、 采油、储运和集输、炼油、环保） 中的化学问题。
环保 油田化学 炼油 储运
钻井
采油
涉及油田开发与生产的五个环节
• 勘探
查明油藏所处的地质条件和分布情况，从而制造出开发规划及具体 的开采措施。
• 钻井
用机械装置将油气储层与地面连通（钻通）或将地下某一位置与地 面连通。
• 采油
将原油从地下采集到地面。根据油气层能量大小，采油分为: 一次采油：靠地层自身能量（自喷井) 二次采油：机械采油、气举采油及注水采油 三次采油：热采、化学驱、混相驱等 四次采油：核能采油、微注水、提高采收率及集输过程中化学 问题时所使用的药剂或材料。
2.油田化学品分类
按照油田作业的工作液类型分为：钻（完）井液类
采油及增产增注类 储运减阻防腐类 水处理类
发展趋势
保护储层、保护环境、保护原油品质和安全生
产必须同时兼顾。主要有以下三点：
• 尽可能减少工作液中所用各种化学处理剂的种类及用量 • 简化油田化学工作液体系 • 开发探—钻—采—输通用型油田化学工作液