油田化学概论-赵福麟
《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。
常规冻胶在高温高盐环境中的变化及应用方法研究
常规冻胶在高温高盐环境中的变化及应用方法研究李宜坤;赵福麟;焦翠;王业飞;戴彩丽【期刊名称】《油田化学》【年(卷),期】2004(21)3【摘要】分别用一种油田回注污水(矿化度1.07×105mg/L,其中Ca2+2.73×103mg/L,Mg2+331mg/L)和一种清水(矿化度2.17×104mg/L,Ca2+565mg/L,Mg2+183mg/L)配制Cr3+ HPAM和醛醛树脂HPAM成胶溶液,密闭状态下在85℃放置90d,观测形成的冻胶形态变化并测定冻胶强度。
这些冻胶在高温高盐环境中20～30d开始脱水,60～75d停止脱水,强度逐渐降低,但酚醛冻胶特别是清水酚醛冻胶脱水量小,强度下降幅度也小。
在具纵向高渗透条带的人造岩心上,用回注污水驱油后直接或在清水前置段塞(0.2PV)之后注入0.2PV冻胶,用污水驱替,测定采收率,对于两种冻胶,采用清水前置液+清水冻胶方式时采收率都最高,其中酚醛冻胶调剖的采收率又高于铬冻胶调剖。
在采用清水前置液+清水酚醛冻胶方式调剖之后,注入0.1PV3000mg/L表面活性剂A6溶液,采收率提高7%。
冻胶强度用自制的筛网式测量装置GSD 100测定,介绍了装置的结构。
图7表2参8。
【总页数】4页(P244-247)【关键词】冻胶;采收率;前置液;调剖;回注;驱替;水驱油;酚醛;胶溶;脱水【作者】李宜坤;赵福麟;焦翠;王业飞;戴彩丽【作者单位】中国石油勘探开发研究院采油所;石油大学(华东)石油工程学院【正文语种】中文【中图分类】TE357.46;TE39【相关文献】1.耐高温抗冻融胶在冷冻食品中的应用效果研究 [J], 李林轩;史九根;韦永乐;尚丹;李向飞2.高温高盐高钙镁高效堵水冻胶研究 [J], 任波;敬加强3.石油烃降解菌在高温高盐环境中的生理特性及应用潜力 [J], 车雄伟;许昌杰;刁浪滔;易绍金4.塔河油田高温特高盐油藏冻胶堵水剂研究 [J], 郭娜;武俊文;李亮;张汝生;廖星奥;陈立峰5.高温高盐高鈣镁高效堵水冻胶研究 [J], 任波;敬加强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《油田化学》名词解释总结及详细答案(word版可编辑修改)
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中国石油大学（北京)《油田化学》名词解释总结1。
相：体系中物理化学性质完全相同的均匀部分。
2。
界面：体系中相与相之间物理化学性质发生突变的交接面。
3.分散度：是某一相分散程度的量度，常用分散相颗粒（或液滴）的平均直径或长度的倒数来表示.4。
比表面：是物质分散程度的另一种量度，基数值等于全部分散相颗粒的总表面积与总质量或体积之比.S比=S/V，或S比=S/m（S代表总表面积，V代表总体积,m代表总质量)5。
表面张力：是引起液体表面收缩的单位长度上的收缩力,单位是牛顿/米，方向是平等于表面，垂直于液面的边缘。
6。
净吸力：液体表面分子受到液相分子的吸引力与气相分子吸引力之差，方向是指向液体内部。
7.接触角：是指通过气液固三相交点作液滴表面的切线与液固界面间的夹角θ。
8.沾湿：液体与固体接触时，将气-液界面与气固界面，转变为液-固界面的过程。
9.浸湿：指导固体浸入液体中，气-固界面转变为液—固界面的过程，而液体表面没有变化。
10.铺展：当液-固界面取代了气-固界面的同时，气-液界面也扩大了同样面积的过程。
11。
附加压力：由于表面张力的存在,而在弯曲液面上产生的附加的压力。
12.吸附作用：当气相或液相分子碰撞到固体表面上时，由于它们之间有相互作用力,使一些分子吸附在固体表面上，这种作用称为吸附作用。
油田化学药剂简介1
存在必有原因，问题必有缘由，解决必有办法！
13
6相似相溶原理
相似相溶原理（极性相近规则） ：由于极性 分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质 易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分 子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于 非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成 的溶剂。这是一个关于物质溶解性的经验规律。
23
10 表面（界面）活性与表面（界面）活性剂
克拉夫特点(Krafft Point) 离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小， 但随温度升高而逐渐增加，当到达某一特定温 度时，溶解度急剧陡升（理解为水化固体熔 化），把该温度称为临界溶解温度(又称克拉 夫特点)以KP表示。 离子型表面活性剂在高于KP的温度条件下才 能发挥最大效用。
1. 主要参考书籍 2. 化学知识基础 3. 油田化学剂分类 4. 钻（完）井化学剂 5. 采油化学剂 6. 集输化学剂 7. 水处理剂 8. 其它药剂 9. 药剂现场应用
4
主要参考书籍
油田化学
赵福麟 石油大学出版社
油田水处理技术
陆柱等 石油工业出版社
水处理剂应用手册
严瑞瑄 化学工业出版社
油田化学剂质量检验
乳化作用 活性剂使乳状液易于产生并在产生后有一定稳定性，包括乳 状液不破裂和不聚结。具有这种作用的活性剂叫乳化剂。乳 化剂的作用是由它在液珠的液液界面上吸附大大降低表面张 力所引起的。
27
10 表面（界面）活性与表面（界面）活性剂
增溶作用 活性剂使难溶的固体或液体的溶解度显著增加的作 用。具有增溶作用的活性剂叫增溶剂。 例：在50℃时，煤油在水中的溶解度很小，但在 100mL 20% OP-10水溶液中却可溶解10.2mL。
油田化学20101
பைடு நூலகம்1.密度
密度是指单位体积物质所具有的 质量，单位为g·cm-3。
2.粘度
粘度是指用于度量液体流动阻力 大小的一种性质。单位为mPa·s。
3.酸值
酸值是指1g原油被中和到pH值产生 突跃时所需氢氧化钾的质量（mg）。单 位为mg·g-1。
4.蜡含量
CH2
HC CH
HC CH C H
（环戊烷）
（苯）
非烃
O CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C OH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-S-CH2-CH2-CH2 -CH2 -CH3
H C CH3-CH2-CH2-CH2 C CH HC CH N
表征原油性质的参数
油田气组成
油田气由烃气（如甲烷、乙烷、 丙烷、丁烷等）、非烃气（如二氧化 碳、硫化氢、氮等）和水蒸气组成。
烃气含量，%
非烃气含量，%其余
井
成分
例 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2 H2S N2
%
1 92.57 1.16 0.55 0.37 0.02 0.04 4.38 0.91
2 97.55 0.90 0.22 0.07 0.13 0.10 0.52 0.51
6.研制油田化学剂的时间周期较长。
五、油田化学剂的分类
1.通用化学剂：聚合物类、表面活性剂、粘土稳 定剂、示踪剂等。
2.钻井用化学剂: （1）钻井液处理剂：在钻井液中常加入各种添加
剂以改善泥浆的性能。包括加重剂、降失水剂 、堵漏剂、增粘剂、稀释剂和稳定剂、解卡剂 、减阻剂、防腐剂、杀菌剂、pH调节剂、防地 层伤害化学剂及防垢剂。 （2）水泥外加剂：在固井作业中，为保证施工顺 利和固井质量，在水泥中所添加的化学剂。包 括促凝剂、缓凝剂、充填剂（减轻剂）、加重 剂、分散剂、降失水剂、堵漏剂及特殊外加剂。
某海上石油平台海管通球作业工艺设备和操作提升的探讨
701 A 海上石油钻采平台简介A 平台位于中国某海域，所在海域水深98~115m。
A平台汇合B平台和C平台的来液，进行初级的脱气和脱水处理，然后外输到FPSO-N。
A 平台连接3条海管，通球作业中，主要是接受B和C 两个平台发出的清管球，并向FPSO-N发清管球。
B平台到A平台海管（外径10"）长7km，C平台到A 平台海管（外径10"）长21km，A平台到FPSO-N海管（外径12"）长35km。
A平台是该油田西区的中心平台，位于海管 “Y” 的交叉点上。
在过去2年该油田开始海管通球清管作业中，担负该油田清管作业的试验工作，做了不少“迎来送往”的收发清管球作业。
现对A平台2010-2012年所进行的收、发清管球操作做一初步回顾研究，以利于今后的清管球收发作业。
2 2010—2012年A 石油钻采平台收发清管球回顾统计为了方便描述，B平台到A平台海管简称B平台海管，C平台到A平台海管简称C平台海管，A平台到FPSO-N海管简称A平台海管。
总体上看去：平台通球清管开始由尝试走向正规化常态化，自2010年11月以来，A平台平台共收发清管球10次，积累一点初步经验，以第四次为转折点，可分三个阶段：1）第一阶段（尝试阶段）：前3次主要是针对2010年3月投产的C平台新海管进行的尝试性通球。
2）第二个阶段：第4次（2011年9月）是B平台和A平台新海管建成后的对A平台到FPSO-N的海管进行尝试性海水冲洗通球，为一个转折点。
3）第三个阶段（走向常态化和推广阶段）：A平台连接的3条海管逐步开始走上了正轨的通球工作。
已进行了两轮共6次，也开始逐步积累经验，数据录取也不断完善。
开始步入常态化通球清管作业，并总结经验，开始向全油田推开，当然仍然需要再实际工作中不断完善提升。
3 收发清管球作业设备、工艺流程和施工操作提升的探讨3.1 清管球的选择主要采用2种：1）JPP-III型清管球；2）REDSKIN，TYPE RS-7型清管球。
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。
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前言
1. 油田化学概念 2. 油田化学研究内容 3. 油田化学常用的化学剂
油田化学常用的化学剂
• 表面活性剂 • 聚合物
油田化学常用的化学剂
• 表面活性剂 • 聚合物
表面活性剂
• 概念 • 分类 • 重要作用
表面活性剂
• 概念 • 分类 • 重要作用
表面活性剂概念
表面活性剂是指少量加入就能大大降低表 （界）面张力的物质。 表面活性剂的分子结构是由非极性部分 （亲油部分）和极性部分（亲水部分）组成。
油田化学概论
中国石油大学（华东） 赵福麟 二○○九年六月
提纲
前言 一、钻井化学 二、采油化学 三、集输化学 结束语
提纲
前言 一、钻井化学 二、采油化学 三、集输化学 结束语
前言
1. 油田化学概念 2. 油田化学研究内容 3. 油田化学常用的化学剂
前言
1. 油田化学概念 2. 油田化学研究内容 3. 油田化学常用的化学剂
提纲
前言 一、钻井化学 二、采油化学 三、集输化学 结束语
钻井化学
1. 钻井化学概念 2. 钻井用的工作液 3. 钻井用的化学剂
钻井化学
1. 钻井化学概念 2. 钻井用的工作液 3. 钻井用的化学剂
钻井化学概念
钻井化学是油田化学的一部分。 钻井化学是钻井工程学与化学之间的边缘科学。 钻井化学是研究如何用化学方法解决钻井和固井过程中 遇到的问题。 由于钻井过程和固井过程中遇到的问题主要来自钻井液 和水泥浆，因此钻井化学可分为钻井液化学和水泥浆化学。 钻井液化学是通过研究钻井液的组成、性能及其控制与 调整，达到优质、快速、安全、经济地钻井的目的。 水泥浆化学是通过研究水泥浆的组成、性能及其控制与 调整，达到封隔漏失层、复杂地层和保护产层、套管的目 的。
坡缕石的晶体结构
海泡石的晶体结构
钻井用的工作液
• 钻井液 • 水泥浆
水泥浆概念
水泥浆是固井中使用的工作液。这里提到 的固井是一种作业，该作业是由套管向井壁与 套管的环空注入水泥浆并让它上返至一定高 度，水泥浆随后变成水泥石将井壁与套管固结 起来。
水泥浆功能
• 固定和保护套管 • 保护高压油气层 • 封隔严重漏失层和其他复杂层
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
井壁稳定剂
井壁稳定剂是指那些能抑制井壁的粘土 膨胀和分散的化学剂。
重要的井壁稳定剂
• 氯化钾、氯化铵 • 烷基三甲基氯化铵 • 阳离子聚丙烯酰胺 • 氧化沥青和磺化沥青
重要的固含量控制剂
（聚丙烯酰胺）
（阴离子聚丙烯酰胺）
（阳离子聚丙烯酰胺）
固含量控制剂作用机理
固含量控制剂是通过它在固体颗粒间桥接吸 附，产生絮凝体，将固体颗粒从钻井液中除去。
（粘土）
（聚丙烯酰胺）
（粘土絮凝体）
聚合物分子对粘土的絮凝作用
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
溶解性
结构
来源
聚合物的分类
(热塑性酚醛树脂)
(热固性酚醛树脂)
(固化后酚醛树脂)
聚合物的分类
（聚丙烯酰胺）
（聚丙烯酸酯）
（黄胞胶）
聚合物的结构
聚合物
• 概念 • 分类 • 重要作用
聚合物的重要作用
增粘、减阻、降滤失、絮凝、防蜡、降 凝、调剖、堵水、驱油、抑制天然气水合物、 防砂、配压裂液。
阳离子型
非离子型
两性型
油田化学常用的化学剂
• 表面活性剂 • 聚合物
聚合物
• 概念 • 分类 • 重要作用
聚合物
• 概念 • 分类 • 重要作用
聚合物的概念
聚合物是指由许多重复单质组成，分子量从几 千到几千万的化合物。
（聚丙烯酰胺）
聚合物
• 概念 • 分类 • 重要作用
聚合物的分类
分类标准 对热性质 分类 热塑性聚合物 热固性聚合物 水溶性聚合物 油溶型聚合物 直链线型聚合物 支链线型聚合物 交联体型聚合物 天然聚合物 合成聚合物 示例 热塑性酚醛树脂 热固性酚醛树脂 聚丙烯酰胺 聚丙烯酸酯 聚丙烯酰胺 聚丙烯酸酯 固化后酚醛树脂 黄胞胶 聚丙烯酰胺
常用的降滤失剂
• 改性褐煤（改性腐殖酸） 如腐殖酸钠、腐殖酸钾、硝基腐殖酸钠、磺甲 基腐殖酸钠等。 • • • 改性淀粉 如碱淀粉，羟乙基淀粉等。 改性纤维素 如钠羧甲基纤维素，羟乙基纤维素等。 改性树脂 如磺甲基酚醛树脂。
降滤失剂作用机理
• 增粘机理 • 吸附机理 • 捕集机理 • 物理堵塞机理
• 降粘剂 • 增粘剂
钻井液增粘剂
• 钠羧甲基纤维素 • 羟乙基纤维素
钻井液增粘剂
钻井液增粘剂增粘机理
• 对水起稠化作用； • 在粘土颗粒上吸附增加粘土颗粒体积； • 在粘土颗粒间桥接吸附形成结构，产生结构粘 度。
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
SY油井水泥适用的井深
API油井水泥适用的井深
钻井化学
1. 钻井化学概念 2. 钻井用的工作液 3. 钻井用的化学剂
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
1. 采油化学概念 2. 采油中遇到的问题 3. 采油用的化学剂 4. 采油用的工作液
润滑性改进剂
为了减小钻柱与井壁的摩擦，降低钻井过程的 动力消耗，需在钻井液中加入润滑性改进剂。
重要的润滑性改进剂
• 液体润滑剂 如植物油和动物油。 • 固体润滑剂 如塑料小球、玻璃小球。
润滑性改进剂作用机理
液体润滑剂是通过液层与液层摩擦取代固体与 固体摩擦起作用； 固体润滑剂是通过将钻柱与井壁的滑动摩擦变 成滚动摩擦起作用。
井壁稳定机理
• 抑制固体表面的负电性 • 中和固体表面的负电性 • 覆盖固体表面的负电性
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
解卡剂
解卡剂是指那些能降低滤饼与钻柱之间摩擦 力，从而达到解卡目的的化学剂。
油田化学概念
油田化学是研究油田钻井、采油、原油集 输过程中化学问题的科学。 油田化学是石油科学中最年轻的科学。 油田化学是由钻井化学、采油化学和集输 化学三部分组成。
前言
1. 油田化学概念 2. 油田化学研究内容 3. 油田化学常用的化学剂
油田化学研究内容
1. 研究钻井、采油和原油集输过程中存在 问题的化学本质。 2. 研究解决存在问题所使用的化学剂。 3. 研究各种化学剂的作用机理和协同效 应。
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
流变性控制剂
钻井液流变性是指钻井液流动和变形的性质。这种性质 与钻井液对井底的冲洗能力、对钻屑的携带和悬浮能力、对 功率的传递能力和井壁稳定等直接相关。 能控制钻井液流变性的化学剂称为流变性控制剂。
表面活性剂的概念
表面活性剂溶液的表（界）面张力随其浓度的变化范围（25℃ ）
表面活性剂的概念
表面活性剂的 分类 • 重要作用
表面活性剂的分类
1. 阴离子表面活性剂 活性部分为阴离子的表面活性剂 2. 阳离子表面活性剂 活性部分为阳离子的表面活性剂 3. 非离子表面活性剂 活性部分不带电性的表面活性剂 4. 两性表面活性剂 活性部分带两种电学性质的表面活性剂，如阴离 子-阳离子、阴离子-非离子、阳离子-非离子等。
密度调整剂
钻井液密度是根据平衡地层压力和地层构造应 力的需要而调整的。合理的钻井液密度可以防止井 喷或钻井液漏进地层，也可以控制或减轻井喷坍 塌。 调整钻井液密度包括降低钻井液密度和提高钻 井液密度。 可用加水或充气的方法降低钻井液密度，因水 和气体的密度都低于钻井液密度。 可用加入高密度材料的方法提高钻井液密度。
钻井液体系
配钻井液重要材料
配钻井液的重要材料是粘土。粘土是 粘土矿物的总称。粘土矿物有高岭石、蒙 脱石、伊利石、绿泥石、海泡石、坡缕石 等。钻井用的一级膨润土是以钠蒙脱石为 主要成分的粘土；二级膨润土则是以钙蒙 脱石为主要成分的粘土。
高岭石的晶体结构
蒙脱石的晶体结构
伊利石的晶体结构
绿泥石的晶体结构
表面活性剂
• 概念 • 分类 • 重要作用
表面活性剂的重要作用
类型 阴离子型 重要作用 起泡、乳化、破乳、防蜡、油井增产、 水井增注、提高原油采收率 防蜡、缓蚀、杀菌、乳化、破乳、 减小油井水油比、抑制粘土膨胀 起泡、乳化、破乳、防蜡、油井增产、 水井增注、提高原油采收率 缓蚀、杀菌、乳化、破乳、抑制粘土膨胀、 提高原油采收率
常用的酸碱性控制剂
• 氢氧化钠 • 氢氧化钾 • 碳酸钠 • 碳酸氢钠
钻井用的化学剂
• 密度调整剂 • 酸碱性控制剂 • 降滤失剂 • 流变性调整剂 • 固含量控制剂 • 润滑性改进剂 • 井壁稳定剂 • 解卡剂
降滤失剂
在一定压差下，钻井液可滤失进地层。若钻井 液滤失量太大，则影响正常钻井，可用降滤失剂降 低钻井液的滤失量。能降低钻井液滤失量的化学剂 叫降滤失剂。
固含量控制剂
钻井液固含量是指单位体积钻井液中固体物质 的质量。 钻井液中的固体包括配浆用粘土、岩屑和密度 调整材料。 固含量影响钻井液性能： 过高，钻井液粘度太大，流动阻力太大； 过低，滤失量大，滤饼厚，易发生卡钻。