油田化学复习.pdf
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(一)1.油田化学的概念:研究油田钻井、采油和原油集输过程中化学问题的科学。即如何使用化学剂和化学方法解决油田生产过程中的技术问题。2.油田化学组成部分:钻井化学,采油化学,集输化学3.油田化学按化学性质分类:矿物产品,天然材料及其改性产品,合成有机化学品,无机化学品。4.油田化学按用途分类:通用油田化学品,钻井用化学品,油气开采用化学品,提高采收率用化学品,油气集输用化学品,油田水处理用化学品。5.油田化学工作液的组成:化学助剂,施工材料,分散介质(二)1.胶体:胶体大小的微粒(至少在一个方向为1~100nm之间)分散在另一种连续介质中所形成的分散体系称胶体体系。(胶体体系必然是两相或多相的不均匀分散体系。)2.胶体化学:研究胶体的生成和破坏以及它们的物理化学性质的科学。(包括:胶体物理化学,表面物理化学,高分子物理化学)(胶体化学研究对象:溶胶(憎液胶体)和高分子真溶液(亲液胶体))3.粘土胶体化学:在一般胶体化学规律指导下,专门研究粘土胶体的生成、破坏和它们的物理化学性质的科学。4.丁达尔现象:当一束波长大于溶胶分散相粒子尺寸的入射光照射到溶胶系统,可发生的散射现象。5.胶体体系的基本特征?()1具有多相性、2)具有高度分散性、3)具有聚结不稳定性)6.相:物质的物理性质和化学性质都完全相同的均匀部分。体系中有两个或两个以上的相,称为多相体。相与相之间的接触面称为相界面。比表面:单位体积或单位重量(质量)物质的总的表面积7.真溶液与憎液胶体的根本区别:真溶液,溶质能自发地分散在介质之中,使体系的自由能减少。憎液胶体,分散相不能自发地分散在介质中,需要作功强迫它分散成细颗粒,使体系的表面自由能增大。8.粘土矿物包括层状结构和链状结构,粘土矿物的基本构造单元:1)硅氧四面体特点:共有三个层面:两层氧原子和一层硅原子,上下两层氧原子均形成六角环(空心);在a、b两方向上无限延续2)铝氧八面体在a、b二维方向上无限延伸;共有三个层面,铝原子层位于中间;上下两个层面组成六角形(实心)。9.单位晶层:由硅氧四面体片与铝氧八面体片组成的在C轴方向上能重复再现的最小单位,称单位晶层或基本结构层,也称单位晶胞。10.层状结构粘土矿物分为:1:1型:高岭石2:1型:叶腊石、蒙脱石2:1:1型:绿泥石11.晶格取代:占据晶格点阵位置的原子或离子被其它原子或离子取代而晶格点阵保持不变的现象12.可交换阳离子:晶格取代的结果使晶层表面带负电,为了平衡电价,需在晶体表面结合一定数量的阳离子,这些为了平衡电价而结合的阳离子称为补偿阳离子。由于这些阳离子是可以相互交换的,也称可交换阳离子。13.蒙脱石、伊利石的共同点:蒙脱石、伊利石都是2:1型层状粘土矿物;晶层中均存在晶格取代蒙脱石、伊利石的区别:1晶格取代的位置及程度不同2补偿阳离子不同3晶层间联接力不同14.胶体的电动现象包括电泳、电渗、流动电位与沉降电位的产生15.电泳:在外加电场作用下,带电的胶体粒子在分散介质中,向与其本身电性相反的电极移动的现象。水中的粘土颗粒向阳极运动16.电渗:在外加电场作用下,液体(通常是水)相对与和它接触的带电荷的固体相作相对运动的现象。水向阴极运动17.扩散双电层:从固体表面到过剩正电荷为零的部分,由吸附层和扩散层两部分组成18.从固体表面到均匀液相的电势降称为表面电势ф0;从滑动面到均匀液相的电势降称为ξ—电势。19.在扩散双电层中反离子的分布是不均匀的,靠近固体表面处密度高,形成紧密层(吸附层)20.胶体中的电解质浓度越高,电泳速度越慢,即ξ电位越小,这就是电解质对双电层的压缩作用。反离子价数越高,压缩增强;反离子浓度越大,压缩增强越大。电解质浓度增加,ξ电位变小,双电层变薄,21.离子交换吸附:指一种离子被吸附的同时,从吸附剂表面顶替出等当量的带相同电荷的离子的过程。22.粘土矿物的性质:1)带电性(粘土—水溶胶悬浮体(多数是指钻井液)是碱性环境,对外显负电性。)2)吸附性(吸附:物质在两相界面上自动浓集的现象称为吸附。包括物理吸附和化学吸附)3)膨胀性和分散性4)聚结性(凝聚性)(聚结稳定性:是指分散相粒子是否容易自动聚结变大的性质)23.粘土的阳离子交换容量(CEC):每100克干粘土所含可交换阳离子的总量。单位mmol/100g土。24.影响膨胀性的因素:粘土矿物本身的结构;补偿阳离子的类型;介质的pH值和含盐量;影响分散性的因素:粘土矿物的种类;粘土颗粒的胶结强度。25.影响聚结性的因素:①电解质浓度的影响;②反离子价数的影响;(反离子价数愈高,聚沉率愈高。)③反离子大小的影响(同价离子聚沉能力的次序与水化离子半径