油田化学之钻井化学附答案

一、名词解释1、晶格取代:在粘土姐工种某些原子被其他化合价不同的原子取代而晶体骨架保持不变的现象。毫摩尔数表示〕3、粘土造浆率:一吨干粘土能配制粘度为15mPa.s的钻井液的体积4度量，通常以酚酞碱度表示5〔变稀〕，而静置后切力能自行恢复〔变稠〕的流体动力特性。6“mPa.s”。7、钻井液的流变曲线:描述剪切应力与剪切速率之间关系的曲线8、流变模式:钻井液的剪切应力与剪切速率之间的关系，假设用数学关系式表示。9、钻井液剪切稀释特性:塑性流体和假塑性流体的表观粘度随速度梯度的增加而降低的特性101112、抑制性钻井液:以页岩抑制剂为主要处理剂的水基钻井液，又称粗分散钻井液13物理化学变化过程所需要的时间称为稠化时间1415、剪切稀释特性；在恒温恒压条件下，表观粘度随速度梯度的增加而降低的特性下，紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻17、剪切速率：垂直于流速方向上单位距离内的流速增量18、动切力：指钻井液在层流流淌是形成构造的力量19、粘土的吸附性：指粘土中的物质在两相界面上自动浓集〔界面浓度大于内部浓度〕的现象、粘土的分散性；在肯定条件下，粘土矿物颗粒在水中发生连结的性质二、填空题1、粘土矿物的根本构造单元是硅氧四周体与硅氧四周体晶片和铝氧八面体与铝氧八面体晶2、粘土矿物的性质包括外表吸附性带电性水化分散性、外表吸附性103、钻井液的作用〔1〕2〕3〕压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁〔4〕平衡〔掌握〕5〕悬浮岩屑和加重剂4、水泥浆作用包括固井和保护套管，保护高压油气层，封隔严峻漏失层和其他简单地层5、常用的钻井液加重材料有重品石粉和石灰石粉和钛铁矿粉，铁矿粉 等。6、水泥浆组成是水、水泥、 外加剂和外掺料 。7、钻井液的组成是液相、活性固相、惰性固相、各种钻井液添加剂钻井液层流流淌时粘土颗粒之间及高分子聚合物之间的相互吸引力。它受化学处理剂的影响，钻井液携带岩屑力量与动切力关系亲热。9改性淀粉是钻井液 降滤失剂 改性单宁是钻井液 降粘剂高粘CMC是钻井液 降滤失剂，兼有降粘作用 。10、常用的页岩抑制剂类型有无机抑制剂、无机抑制剂 。11、常见的粘土矿物有 高岭石 、蒙脱石、伊利石和绿泥石。12、按分散介质的性质，钻井液可分为水基钻井液钻井液13、井壁不稳定的三种根本类型是指 坍塌、缩径 、 压裂 。14、影响泥饼渗透率的主要因素有颗粒大小、颗粒外形、 水化膜 。15、现场常用钻井液降滤失剂有油基钻井液降滤失剂、水基钻井液降滤失剂、 盐降滤失剂、聚合物降滤失剂。作 料小球用作 润滑剂。171：1一层硅氧四周体和一层铝氧八面体组成。18、钻井液流变模式有 幂律模式、卡森流变模式、宾汉流变模式 等。调整。19、物质的分散度越高，单位体积内粒子数越 小，比外表积越 大 。20、蒙脱石的层间引力主要是分子间力，其水化分散性强；高岭石的层间引力主要是氢键和分子间力，其水化分散性弱；伊利石的层间引力主要是静电吸引力，其水化分散性弱。21、一般来说，要求钻井液滤失量要小、泥饼要薄而致密。22固相含量、固相分散度、固相类型和液相粘度及温度。23、现场钻井液常用四级固相掌握设备指振动筛、旋流器、钻井液清洁器、离心机。24、现场常用钻井液降滤失剂按原料来源分类有纤维素类、腐殖酸类、丙烯酸类聚合物、树脂类、淀粉类等。25、宾汉模式中的塑性粘度反映了钻井液中液体本身的剪切作用固相颗粒间的体系来说，塑性粘度的变化就说明固相含量发生了变化26、水基钻井液维持弱碱性的缘由有：1.可减轻对钻具的腐蚀2.可预防因氢脆而引起的钻具和套损坏3.4.有相当多的处理剂需在碱性介质中才能发挥其成效。三、单项选择题1、蒙脱石属于 C 层型粘土矿物。A1﹕1； B1﹕2；C2﹕1；D2﹕22、伊利石晶层间作用力主要是C 。A氢键力；B色散力；C静电力；D诱导力3、几种常见的粘土矿物中，B 强。A高岭石；B蒙脱石；C伊利石；D绿泥石4、高岭石属于A 层型粘土矿物。A1﹕1；B1﹕2；C2﹕1；D2﹕25、粘土矿物的根本构造单元是 A 。A硅氧四周体和铝氧八面体；B硅氧四周体片和铝氧八面体片；C硅氧八面体和铝氧四周体；D硅氧八面体和铝氧四周体。6、调整钻井液密度是为了 B。A悬浮和携带B平衡地层压力C润滑 D降低钻井液粘度7、钻井液按密度大小可分为 C 。A淡水钻井液和盐水钻井液B水基钻井液和油基钻井液C加重钻井液和非加重钻井液D分散性钻井液和抑制性钻井液8、钻井液中固相的类型有 B。A无机固相和有机固相B活性固相和惰性固相C可溶固相和不溶固相D粘土和加重剂9、打算钻井液中粘土颗粒间静电斥力的是B。A外表电位B电动电位C外表电荷D10、两个溶胶粒子之间的吸引力本质上是C。A水化膜B双电层C范德华力D静电作用11、剪切应力和剪切速率的概念适用于C型流体。A活塞流B紊流C层流D牛顿流体12、钻井液具有剪切稀释的缘由是C。A内摩擦降低B形成构造C破坏构造 D粘度降低13、动滤失发生在 C。A井底 B上部井段C钻井液循环过程中D高温条件下14、目前常用的改善钻井液润滑性的方法是A 。A合理使用润滑剂B降低密度 C参加粘土浆D降低滤失量15、钻井液流变性的调整主要是调整钻井液的 C 。AB粘度和滤失性；C粘度和切力；D粘度和润滑性16、假塑性流体常用 A来描述。A幂律模式B卡森模式C宾汉模式 D牛顿模式17、为防止粘卡，要求泥饼尽量A 。A薄 B厚 C致密 D坚韧18、一般用 A 来衡量钻井液的触变性。A初切力和终切力的相对值B终切力的大小C初切力的大小 D表观粘度19、依据钻井液对触变性的要求，钻井液应形成 A 。A较快的弱凝胶B较慢的弱凝胶C较慢的强凝胶D较快的强凝胶20、塑性流体常用 C来描述。A幂律模式B卡森模式C宾汉模式 D牛顿模式21、改性腐殖酸是钻井液A 。AB降粘剂；C絮凝剂；D防塌剂22、自然沥青的防塌机理主要是C 。A吸附 B分散 C封堵D润滑23、几种常见无机盐中，B 强。A氯化钾B硅酸钠 C石灰 D纯碱24、改性单宁是钻井液B 。AB降粘剂；C絮凝剂；D防塌剂25、钻井液流变性的调整主要是调整钻井液的 C A粘度和密度；B粘度和滤失性；CD粘度和润滑性26、六偏磷酸钠通过A作用除钙。A络合B沉淀 C吸附D溶解27、改性淀粉是钻井液A 。A降滤失剂；B降粘剂；C絮凝剂；D防塌剂28、钻井液的盐侵一般通过A 方式解决。A转化为盐水钻井液B参加除盐剂 C参加纯碱D参加粘土浆29、限制重铬酸盐在钻井液中应用的缘由是 A 。A有毒 B昂贵 C效果差D不抗温30、在钻井液中，重晶石用做 C 。ABCD四、多项选择题1、粘土矿物颗粒的连接方式有 ABC 。A边－边连接B边－面连接C面－面连接D 体－面连接2、粘土矿物的性质有 ABCD 。 A带电性 B膨胀性 C吸附性 D聚拢性3、按分散介质的性质，可将钻井液分为 ABC 三种类型。A水基 B油基 C气体D泡沫4、土颗粒带电的缘由有 ABC 。A晶格取代B吸附 C外表羟基反响 D电场作用5、溶胶的稳定性包括 AB 。A动力稳定性B聚结稳定性C布朗运动D沉降稳定性6、电解质对水基钻井液性能的影响与 BC 。A电解质的酸碱性B电解质的浓度 C反离子价数D温度7、粘土在水基钻井液中的作用包括 ABC 。A供给细颗粒，形成泥饼，降低滤失量。B颗粒间形成构造，悬浮和携带固相。与处理剂结合，赐予钻井液适宜的流型，有利于稳定井壁。平衡地层压力，稳定井壁。8、选择蒙脱石作钻井液配浆土的缘由是 ABC 。蒙脱土为2:1型粘土矿物，晶层之间以分子间力联结，较弱。蒙脱土晶格取代强，阳离子交换容量大。蒙脱石在水中易水化膨胀、分散，造浆率高。蒙脱土抗盐膏污染力量强。9、粘土的水化包括 BC 。A自由水化B外表水化 C渗透水化 D吸附水化10、影响粘土阳离子交换容量大小的因素有 ABC 。A粘土矿物的本性B粘土的分散度C溶液的酸碱度D温度11、影响钻井液塑性粘度的主要因素有ABC。A固相含量B固相的分散度C液相粘度D无机盐12、常见的流体有ABCD。A牛顿流体B塑性流体C假塑性流体D膨胀流体13、常用的固体润滑剂有 ABC 。A塑料小球B玻璃小球C石墨 D外表活性剂14、影响泥饼渗透率的主要因素有 ABC 。A颗粒大小 B颗粒外形C水化膜 D液柱压力15、钻井过程中常见的摩擦类型有 ABC 。A边界摩擦B干摩擦C流体摩擦 D极压摩擦16、降低钻井液滤失量的措施有 ABCD 。A使用膨润土造浆B提高钻井液碱性 C参加降滤失剂 D参加封堵剂17、对钻井液泥饼的要求包括 ABC 。A薄 B坚韧 C致密 D坚硬18、降低塑性粘度的手段有 ABC 。A合理使用固控设备B加水稀释 C参加化学絮凝剂D参加无机盐19、钻井液的滤失包括 BCD A高压滤失B瞬时滤失C动滤失 D静滤失20、按作用机理钻井液润滑剂可分为 AB A液体润滑剂B固体润滑剂C塑料小球D白油21、有机处理剂通常可分为 ABC 。A自然产品B自然改性产品C有机合成化合物D环保产品22、钻井液的pH值一般保持在8～10之间是为了 ABCD 。A增加钻井液中粘土的分散程度 的存在状态C减轻钻具腐蚀，铁的活性比氢强，简洁与氢离子发生反响造成腐蚀D一些处理剂的要求，在弱碱性状态才能充分发挥作用。23、打算钠羧甲基纤维素性质和用途的因素主要有 AB 。A聚合度B取代度 C分子量 D粘度24、常规堵漏材料有 ABC 。A纤维状材料 B颗粒状材料C薄片状材料D凝胶25、影响高分子絮凝效果的缘由有 ABCD A分子量B水解度 C浓度 DpH值26、降滤失剂的作用机理可以总结为 ABCD A吸附 B捕集 C增粘 D物理堵塞27、依据分子构造可将高分子分为 AB 。A线型高分子B体型高分子C支链高分子D水溶高分子井液中聚合物的影响主要有 AB A高温降解B高温交联C高温增稠 D高温稀释29、钙处理钻井液中钙的来源可以选 AB 。A石灰 B石膏 C石灰石D水泥AB A纯碱 B烧碱 C石膏D硫酸31、提高钻井液有机处理剂抗盐力量的手段有 ABD 。A引入磺酸基B增加分子链的刚性C引入阳离子D参加适宜的外表活性剂32、提高钻井液有机处理剂抗温力量的手段有 ABD 。A引入磺酸基B分子链骨架为C链 C引入阳离子D参加适宜的外表活性剂33、钻井过程可能遇到的简单状况有ABCD。AB井塌C井喷D34、温度对钻井液中聚合物的影响主要有AB。A高温降解B高温交联C高温增抽D35、细分散钻井液的典型组成为ABC。A淡水B配浆膨润土C分散剂D石灰36、细分散钻井液的优点为ABCD。A配制方法简便、本钱较低B泥饼较致密，韧性好，具有较好的护壁性C固相容量高，适于配制高密度钻井液D抗温力量较强37、细分散钻井液的缺点为ABCD。A性能不稳定，简洁受粘土和可溶性盐类的污染B钻井液抑制性能差，不利于防塌C体系中固相含量高，对机械钻速有明显的影响D不能有效地保护油气层38、钻井液受钙侵后的处理方法为BC。A转换为盐水钻井液B转换为钙处理钻井液C参加除钙剂D参加石灰39、不分散低固相聚合物钻井液提高钻速的缘由是ABC。A固相含量低B亚微米颗粒含量少C剪切稀释性好D润滑性能好40、高温对粘土的影响为AB。A高温分散B高温钝化C高温水化D高温交联41、高分子处理剂高温降解可以表现为ABC。AB亲水基团与主链连接键断裂C降低处理剂的亲水性D交联42、硫化氢污染的后果为ABC。A毒害作用B对钻具的腐蚀CpHD爆炸43、油包水钻井液最根本的组成为 ABCD A基油 B水相 C乳化剂D稳定剂液固相掌握设备包括 ABCD A振动筛B除砂器 C除泥器 D离心机45、解除压差卡钻的方法有 ABC 。A用解卡液浸泡B用稀盐酸浸泡C降低钻井液密度D降低滤失量46、钻井液的漏失分为ABC 三种漏失。A渗透性漏失B裂缝性漏失C溶洞性漏失D基质漏失47、井壁不稳定表现为 ABC 三种根本类型。A坍塌 B缩径C地层压裂 D井喷48、与水基钻井液相比，油基钻井液的优点是 ABC A稳定井壁B抗污染C抗温 D钻速快井液性能的影响与 ABCD A有机处理剂的类型B时间 C含盐量 DpH值50、阳离子钻井液的根本组成为 AB 。A泥页岩抑制剂B絮凝剂CD五、简答题1、石为膨胀型粘土矿物？1:1使晶体的电价产生不平衡。蒙脱石的根本构造层是有212:1可交换阳离子。不易进入晶层中间，为非膨胀型粘土矿物，其水化性能差，造浆性能不好。C土矿物，这就大大增加了它的胶体活性。2、简述伊利石和蒙脱石在晶体构造、带电性以及水化特性方面的区分？21子取代四周体的硅。晶格取代作用可以发生在八面体中，典型的是Mg2+Fe2+Al3+，其晶胞平均负电荷比蒙脱石高，产生的负电荷主要由K+来平衡。伊利石的晶格不易膨胀，水不易进入晶胀时，它的体积增加的程度比蒙脱石小的多。12:1过共用氧原子联结在一起。蒙脱石晶层上下皆为氧原子，各晶层之间以分子间力连接，连接力弱，力为分子间力〔不存在氢键，联结松散，水易于进入其中，另一个方面由于蒙脱石有大量的晶格集中双电层，使晶层外表带负点而相互排斥。3处密度高，形成严密层〔吸附层〕4、粘土颗粒上电荷的来源。〔1〕永久负电荷是由于粘土在自然界形成时发生晶格取代作用所产生〔2〕可变负电荷，粘土所带电荷的数量随介质的PH〔3〕正电荷，当粘土介质PH95、为什么选择蒙脱土作钻井液配浆土？膨润土是水基钻井液的重要配浆原料，具有蒙脱石的物理化学性质，含蒙脱石不少于85%的粘〔一70-130〕6、简述钻井液的根本功用。携带和悬浮岩屑，稳定井壁和平衡地层压力，冷却和润滑钻头，钻具，传递水动力。7、钻井液处理剂按所起作用分类通常分为哪几类？杀菌剂，消泡剂，泡沫剂，絮凝剂，解卡剂，其他类。8、钻井液通常使用哪些pH度上升而增大，水溶液呈强碱性。CaCl2PH，40°C钙，外观无色斜方晶体，易潮解，易溶于水，溶解度随温度上升而增大。9、简述纯碱在钻井液中的作用。纯碱在水中简洁电离和水解。其中电离和一级水解较强，所以纯碱水溶液中主要存在Na+，土的水化分散性能，因此参加适量纯碱可使浆的滤失量下降，粘度，切力增大。10、举例说明钻井液降滤失剂的作用机理？Al3+CMCCMCCMC腐植酸类：褐煤碱液，含有多种官能团的阴离子型大分子腐植酸钠吸附在粘土颗粒外表形成泥饼，此外，粘土颗粒上的吸附水化膜具有堵孔作用，使泥饼更加致密。腐植酸类还包括：硝基腐植酸钠，铬腐植酸，磺甲基褐煤。丙烯酸类聚合物：水解聚丙烯腈，可以看做是丙烯酸钠，丙烯酰胺和丙烯腈的三元共聚物。能比较强，增加钻井液的粘度和切力，聚合物低时，降滤失和降粘减弱。丙烯酸类聚合物还包括：PACSK树脂类：磺甲基酚醛树脂，磺化木质素磺甲基酚醛树脂缩合物，磺化褐煤树脂。淀粉类：羟甲基淀粉，羟丙基淀粉，抗温淀粉。上述5类钻井液降滤失剂主要通过以下机理起降低钻井液滤失量的作用：粘度。粒度大小分布，这样可产生薄而韧、构造致密的优质滤饼，降低滤饼的渗透率。5低滤饼的渗透率，削减钻井液的滤失量。过封堵滤饼孔隙的入口而起到削减钻井液滤失量的作用。11、简述预胶化淀粉的降滤失作用机理。〔1〕调整泥饼中的颗粒粒度配比,特别是保存易于流失的细粒子和超细粒子,使滤饼〔2〕〔3〕改性淀粉、水溶性纤维素类及合成水溶性高分子类聚合物.12、 钻井液无用固相对钻井速度有何影响？说明絮凝剂作用机理。在低固相泥浆的根底上进展起来的,它与清水相比,具有较好的携带和悬浮岩屑的力量,且能在井壁上形成致密的吸附膜,具有肯定的护壁力量；并有较好的润滑和减阻作用。它与含有粘土的泥浆相液有利于保护油、气层,不会消灭粘土颗粒堵塞油、气层和水锁效应的问题,会提高生产层的产率。13、钻井液固相对钻井速度的影响规律以及举例说明絮凝剂作用机理？10井眼不稳定；造成钻头及钻柱的严峻磨损，尤其是造成机械钻速降低。14、钻井液宾汉流变模式及其相应流变参数的物理化学含义与调整？宾汉塑性流体的流变方程表示为:S=S0+LpC式中:LpS0)屈服值。变性的两个流变参数,其计算公式为:Lp=H600-H300(1)S0=0.511(H300-Lp)(2)塑性流体表观黏度又称有效黏度,公式为:La=(1/2)H600宾汉塑性模式的两个流变参数,塑性黏度和屈服值均有较明确的物理意义,它们分别反映了钻井液在层流流淌时的黏度大小和网架构造的强弱,所以在钻井液设计中,要确定其合理范围。15、 为什么钻井作业要求钻井液具有良好的剪切稀释性？剪切稀释性用动塑比来表示，动塑比越高表示钻井液剪切稀释性越强，为了保持在高剪切速〔〕16、用漏斗粘度计检测钻井液的粘度有何优缺点？用。缺点：不能和旋转粘度计静切力和流变仪所测得数据直接比照。17、降粘剂根本分类并举例说明其降粘作用机理？1.采油用的稠油降粘剂〔1〕水溶性的稠油降粘剂易溶于水降低稠度〔2〕油溶性稠油降粘剂稀稀油，用稀油溶解降粘剂2〔1〕分散型降粘剂〔2〕聚合物型降粘剂18、举例说明钻井液用降粘剂降粘机理。对已形成的网架构造，也随着因吸附降粘剂而在运动中被解体拆散。分散粘土的效果，故这类降粘剂往往又可称为分散剂。19、简述磺甲基单宁处理剂在钻井液中的降粘机理。磺甲基单宁〔代号SMT〕俗名磺化单宁，也是一种改性的型稀释剂，主要用作深井钻井液的稀释剂，抗温可达180-200PH9适用于淡水钻井液和一般钻井液。20、简述磺化沥青的防塌机理。浊点机理：当浆液温度超过仿磺化沥青在溶液相中的浊点范围之后,仿磺化沥青分子便聚拢成塑性的胶束粒子,在井内液柱压力作用下被挤入井壁缝隙、孔喉或层理,并渐渐将其堵塞;同时相壁。水化分散。该分子膜类似于油的半透膜,水可从页岩中排出,降低了页岩的膨胀压,相当于降低钻井液滤液的化学活性而稳定井壁或抑制钻屑分散。21、 什么叫页岩抑制剂？它分几类？它们是通过什么机理起抑制页岩膨胀和分散作用的？无机抑制剂：包括石膏、芒硝、碳酸钾、氯化钾等有机抑制剂：包括〔1〕沥青类：如氧化沥青、磺化沥青、阳离子改性沥青、乳化沥青等有机硅类：如三氯甲基硅烷、硅氟〔SF〕〔3〕环氧类〔4聚丙烯醇等〔5〕〔6〕腐植酸类：如腐植酸酰胺、〔7〕其他合成或共聚物。22、试述常见卡钻类型及其发生气理。一粘吸卡钻。井壁是有滤饼的存在是造成粘吸卡钻的内在缘由1泥页岩孔隙压力特别⑸高压油气层的影响物理化学方面的缘由：⑴水化膨胀⑵毛细管作用⑶流体静压力组合⑸钻井液液面下降以后，破坏了地层的原有构造，一旦液柱压力稍有削减，就会发生局部坍塌，而形成砂桥。123456弯曲井眼7地层错动，造成井眼横向位移狗腿叫倾斜狗腿；由方位角产生的狗腿叫方位狗腿，实际井眼中的狗腿是这两种狗腿的综合体。六泥包卡钻1钻遇松软而粘结性很强的泥岩时，岩层的水化力极强，切削物不成碎屑，而成3来越少，钻屑带不上来，只好粘附在钻头上。23、淡水钻井液受钙侵后的主要性能变化规律及其机理解释和调整？蒙脱石絮凝程度增加，只是钻井液的粘度、切力和滤失量增大。处理方法是：〔1〕在钻达含石膏地层前转化为钙处理钻井液；〔2〕使用化学剂将钙离子去除，通常是依据滤液中钙离子的浓度，参加适量纯碱除去钻井液中的钙离子。24、简述钻井液中参加氯化钙后其粘度和滤失量的变化规律及其缘由。钻井液遇盐侵后粘度和滤失量均上升。ξ电位下降。在这种状况下，粘土颗粒间的静电斥力减小，水致钻井液的粘度和滤失量均渐渐上升。25、假设按用途，水泥浆外加剂与外掺料合在一起可分几类，写出它们的名称。分为7类，分别是：水泥浆促凝剂、水泥浆缓凝剂、水泥浆减阻剂、水泥浆膨胀剂、水泥浆降滤失剂、水泥浆密度调整外掺料和水泥浆防漏外掺料。26、什么叫水泥浆膨胀剂？有哪些水泥浆膨胀剂？它们通过什么机理使水泥浆体积膨胀？水泥浆膨胀剂：能使水泥浆膨胀的药剂，种类：半水石膏、铝粉、氧化镁机理：水泥浆固化时，能产生轻度体积膨胀，抑制常规水泥浆固化时体积收缩的缺点。2