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1、油田基础化学,绪 论 张玉平 （13932446255 ),1.为什么学？,分析油田基础化学课的性质以及在专业人才培养中的地位和作用；油田基础化学课的内容；油田基础化学课的重点和难点。,1.1 课程的性质、地位和作用,专业学习领域核心课程,做为基础课的油田基础化学的功能； 做为专业的基础课的功能,（1）工具课的作用；（2）能力培养中的作用,1.2 做为基础课的油田基础化学的功能,（1）工具课的作用,化学已成为科技发展的强大支柱，与物理学、材料科学等学科相互交叉，已渗入人类的衣、食、住、行、能源、环保等领域。,化学是一门中心的、实用的和创造性的科学。（美 R.布里斯、华彤文等）,（2）能力培养中
2、的作用,化学是一门基础自然科学，它研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。,观察能力、动手能力、思维能力、自学能力、与人协作、吃苦耐劳精神等职业关键能力的培养。,化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。化学泰斗戴安邦先生,1.3 做为专业的基础课的功能,为后续课程铺设台阶和安上接口。,石油工业的钻井、采油、集输等一系列作业都要使用油田化学品。,油层物理 采油技术 钻井技术 油田化学技术 提高采收率等,2. 学什么？,油田基础化学课的内容在两条线上展开：对化学科学理论的现代基础作初步的展开，化学平衡原理向定量的方向发展； 展示化学的分支学科有机化学、胶体与表面活性剂化学、高分子化学的内
3、涵，运用油田化学基础知识去认识油田化学剂等。,2.1油田基础化学的内容组成,油田基础化学课的内容组成分两体系、四个部分：两体系：理论体系和实践体系； 化学变化的宏观规律、用宏观规律处理四大平衡体系； 有机化学和高分子化学基础知识； 表面活性剂与胶体化学基础知识。,2.2 课程的重点、难点的确立,3.怎么学？,就业岗位:陆地和海上平台的钻井居多，其次是采油、油田化学应用等岗位；工作特点: 劳动强度大、环境艰苦、技术含量高；要求学生:有健康的心理和健壮的体魄；吃苦耐劳的精神； 扎实的专业和基础理论知识；有一定的听、说、看、翻译的专业英语能力；大一学生:具备独立思考的能力，思维相对活跃。但部分学生还
4、不能完全适应大学的学习；自控能力不强，对学习没有投入足够的时间和精力。,良好的学习习惯的培养,三做: 做笔记；做作业；做实验。,以备复习，回味和深入思考,对理论知识进行验证和探究，巩固、深入和扩充，培养应用型人才,对所学知识掌握情况的考察，更是促进复习,推荐参考书,考试、考核方法,课程的考核成绩课程平时考核成绩（30%）课程综合考试成绩（50%）课程实验考核（20） （课程总成绩以百分计）,4. 油田基础化学与石油工程技术专业,从寻找石油到利用石油，大致要经过四个主要环节，即寻找、开采、输送和加工。这四个环节一般分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气储运”和“石油炼制”。,石油工业是从事石
5、油勘探、石油开发和石油加工的能源和基础原材料生产部门。石油工业由两大部分构成，即原油勘探与生产和石油炼制与石油化工。前者称为石油工业的“上游”，后者称为石油工业的“下游”。,石油在国民经济中的地位和作用十分重要黑色的金子、工业的血液。 石油是重要的化工原料，石油化工产品已经遍及工业、农业、国防，以及人们广泛的生活领域。,有机玻璃、工业塑料；人造橡胶；农业上的氮、磷、钾三大肥料；人们须臾不离的衣帽鞋袜，诸多的用具和装饰品，也都来源于石油化工。,石油 石油是在地下岩石中生成的液态的，以碳氢化合物为主要成分的可燃性矿产。原油：从地下采出来的石油，没有经过加工提炼成各种产品以前称为原油。,1）原油中的
6、化学元素主要是：碳、氢、氧、氮、硫；其中碳、氢比例最高，约95%-99%；剩下的氧、氮、硫和其他微量元素只占总含量的1%-5%。 2）原油的成分：两类，一类是由碳、氢元素组成的化合物（烃类：如烷烃、芳香烃）；一类是含氧、氮、硫的非烃化合物，如含氧的酚、醛、酮；含硫的硫醇、噻吩等。,3）原油的物理性质：丰富多彩的颜色（白色、淡黄色、褐色、黑绿色以致黑色）。颜色的深浅和其中含有的非烃类物质的多少有关，含量高的颜色就深。,原油加工前必须将其中的乳化水尽可能除去，否则设备会严重腐蚀。乳状液的破坏（破乳）。 破乳的方法有电法、热法和化学法。 化学法破乳中使用的破乳剂：,发展过程（三代）： A) 20世纪
7、20年代至30年代（第一代）：低分子阴离子型表面活性剂(其中包括羧酸盐型、硫酸酯盐型和磺酸盐型）。优点：便宜；缺点：用量大（1000mg/L)、效果差、易受电解质影响等。,B) 20世纪40年代至50年代（第二代）：低分子非离子型表面活性剂（如OP型、平平加型、吐温型）。优点：耐酸、耐碱、耐盐；缺点：用量大（300-500mg/L)，破乳效果不够理想。,C) 20世纪60年代至今（第三代）：高分子非离子型表面活性剂如聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇（或苯酚）醚等。优点：用量少（5-50mg/L），效果好；缺点：专一性强，即一种破乳剂只适合于某些地层、某些区域乳化原油的破乳。,例如钻井、防砂、堵水用的各种
8、树脂；,酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂等。,部分水解的聚丙烯酰胺、聚氨酯、聚乙烯等。,提高注入水粘度用的增粘剂；提高乳状液和泡沫稳定性用的稳定剂；配合混凝剂使用从而增加水处理速度的助凝剂以及代替金属使用的工程塑料等，都是高分子。,酚醛树脂溶液的应用,以苯酚、甲醛、氨水为原料按比例混合，经加热熬制成甲阶段树脂。将其挤入砂岩，在盐酸作用下凝固胶结疏松的砂岩。,1.配方 苯酚：甲醛：氨水 = 1：1.2：0.05(重量比)。 首先将甲醛、苯酚倒入池中混合拌均匀，然后加入氨水，加热（不能直接加热）搅拌至沸腾。熬制混浊点为4550时，通过水循环冷却到40。待静止分层后除去水，下部棕红色粘稠物即为甲阶段酚醛
9、树脂。常温下其粘度为300厘泊。,通常把某一浓度活性剂水溶液的浑浊出现的温度叫该浓度下的浊点,黏度：液体阻碍流动的性质就叫黏度。液体的黏度很大程度上受到分子间作用力的影响；当然液体分子的形状和大小也对黏度有一定影响；对大部分液体而言，温度升高液体的黏度就会下降。,2.综合评价 施工简单，适应性强，但成本高。 对高渗透率、中粗砂岩油层效果较好。当地层吸收能力较低时，应进行预处理以提高地层的吸收能力，保证施工顺利进行。但在盐酸处理后，应增添隔离液，以防盐酸和树脂在管线中直接接触，造成管道堵塞。,石油开发用的三大系列的化学剂，即功能型化学剂（如驱油剂、油井堵水剂、注水井调剖剂）、预防型化学剂（如防蜡
10、剂、防垢剂）和消除型化学剂（如清蜡剂、除垢剂）都用到高分子及其溶液。高分子及其溶液的作用机理的研究正日益引起人们的重视，其研究成果必将为石油的开发打开新的局面。,实验和计算中的有效数字,1.实验中的有效数字实验中经常需要对某些物理量（质量、体积等）进行测量。从仪器上能够直接读出（包括最后一位估计读数在内）的数字叫做有效数字。,实验数据的有效数字与测量时使用的仪器的精确度有关。,某物质在台秤上称量得5.6克，由于台秤的精度为0.1克，因此该物质的质量为5.60.1克，有效数字是2位。,用滴定管取液体精度能估计到0.01毫升，读数若为24.43毫升，则表示测量数据为24.430.01毫升，有效数字
11、是4位。,可见，有效数字中的最后一位不是十分准确的。因此，任何超过或低于仪器精确度的有效数字都是不恰当的。,例如，对上述滴定管的读数（24.43毫升）既不能当作24.430毫升，也不能当作24.4毫升。,有效数字位数的确定： 数值：23.00 23.0 23 0.2030 0.0203 有效数字的位数：4位 3位 2位 4位 3位 结论：如果“0”在数字前面时只表示小数点的位置，并不包括在有效数字的位数中；如果“0”在数字的中间和最后，则表示一定的数量，应当包括在有效数字的位数中。,2.有效数字的计算 （1）在加减法中，计算结果中小数点后的位数，应与各加减数值中小数点后位数最少者相同。 例如：
12、0.0121+1.0568+25.64=26.7089应改为26.71,在计算中，也可先采用“四舍六入五留双”的规则弃去过多的数字，然后在进行计算。例如上述三个数值之和可简单写为：0.01+1.06+25.64=26.71,在乘除法中，计算结果的有效数字位数应与各数值中有效数字位数最少者相同，而与小数点的位置无关。 例如：0.0121、 1.0568 和25.64这三个数值相乘时，各数值的有效数字只要保留3位，其积为 0.01211.0625.6=0.328,其它说明： （1）对于以“0”结尾的正整数，可以认为它的有效数字不确定。例如25000，这种数应根据实际有效数字情况改写成指数形式。如果
13、为两位有效数字，则写成2.5 104；如果为三位有效数字，则写成2.50 104。,（2）在计算过程中，可以暂时多保留一位有效数字，待到最后结果时，在根据“四舍六入五留双”的规则弃去过多的数字。,（3）对数值的有效数字位数仅由尾数的位数决定，首数只起定位作用，不是有效数字。如：c(H+)=1.8 10-5mol/L，它有两位有效数字，所以pH=4.74，其中首数“4”不是有效数字，尾数“74”是两位有效数字，与c(H+)的有效数字相同。,（4）化学计算中常会遇到表示分数和倍数的数字，例如1kg=1000g，其中1000不是测量所得，可看作是任意位数的有效数字。,努力学习，取得优异成绩！,谢谢！,
