为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划模型材料的增膨剂 防膨剂的筛选与评价 [摘要]本文着重介绍了防膨剂的筛选方法--离心法同时阐述了防膨剂有效期的评价,膨胀仪法、岩心试验评价防膨效果 [关键词]防膨剂；筛选；评价 近年来，华北油田一些新断块的陆续开发，给油田上产作出积极贡献但是随着开采时间的推移，一部分水敏比较严重油藏的注水井出现了注水压力升高、注水量下降，难以完成生产配注的状况高效防膨技术就是针对储层粘土矿物含量高、水敏、易膨胀、运移的状况，解决生产运行中的注水困难水驱效果差的实际问题而开展研究的一项新技术,该项技术的研究不仅要解决有效抑制粘土膨胀，稳定粘土颗粒，阻止粘土分散运移的问题，而且还要解决使已膨胀的粘土脱去所吸附的水，收缩粘土膨胀体积，恢复被堵塞的地层孔隙之难题，从而达到降压增注、提高油藏水驱效果的目的1防膨剂的筛选试验试验方法(离心法) 方法提要：通过测定膨润土粉在不同浓度的防膨剂溶液、煤油和水中的体积膨胀增量来评价防膨剂防止粘土矿物膨胀的能力，即防膨剂的防膨率 测定方法 ①称取膨润土粉，精确至，装入10ml离心管中，加入10ml防膨剂溶液，充分摇均，在室温下放置2h，装入离心机内，在转速为1500r/min下离心分离15min，测出膨润土粉的膨胀体积V1。
②重复①，用10ml去离子水取代防膨剂溶液，测定膨润土粉在去离子水中的膨胀体积V2③重复①，用10ml煤油取代防膨剂溶液，测定膨润土粉在煤油中的体积V0④防膨率计算 防膨率按公式计算 B= V2?V1 ×100%…………………………… V2?V0 式中：B——防膨率，%； V1——膨润土粉在粘土稳定剂溶液中的膨胀体积，ml；V2——膨润土粉在去离子水中的膨胀体积，ml；V0——膨润土粉在煤油中的体积，ml 防膨剂的筛选评价结果 在国内防膨剂生产厂家调研咨询的基础上，收集了16种防膨剂样品，采用离心法进行了防膨效果评价，试验结果见表1-1 表1-1不同防膨剂防膨效果的评价结果 由表1-1的试验结果看出，不同用量的每一种防膨剂都具有一定的防膨效果一般情况下，防膨率与其用量成正比 通常情况下水敏油藏大都是低渗透油层，低渗透油层的特点是粘土含量高、孔喉半径小、渗透率低，如果采用大分子阳离子类防膨剂处理低渗透油藏时，在向地层注入的过程中，由于这类防膨剂本身所具有的易吸附特性，将会吸附在流经孔道的孔隙介质表面，从而对储层渗透率造成一定的伤害，而小分子量的防膨剂处理液，其粘度与水相近，所以对低渗透油层不会造成伤害。
因此，一般情况下，应优先选用小分子量的防膨剂由防膨试验结果中筛选出防膨率较高的小分子防膨剂为BC-61、HN-2、KCl、NH4Cl、CYAB、NH 2防膨剂性能评价防膨剂有效期评价 为了考察防膨剂的耐水冲刷能力，将测定防膨率后的防膨剂溶液抽出，然后分别加入相同体积的去离子水，采用离心法进行评价试验结果见表1-3 表1-3防膨剂的有效期评价结果 试验结果表明，防膨剂BC-61、HN-2、CYAB、HYZ和复配产物均具有良好的耐水冲刷能力，在8倍的水洗之后仍基本保持原有的防膨率，防膨率降低5%以下，而KCl、NH4Cl的防膨率则是随着水洗倍数的增加不断降低，防膨率下降50%由此表明，所筛选的防膨剂具有良好的耐水冲刷能力膨胀仪法评价防膨效果 方法提要：通过测定岩心粉在防膨剂溶液和水中的线性膨胀增量来评价防膨剂的防膨率实验仪器：JHPZ-Ⅱ高温高压智能型膨胀测试仪实验方法： ①称取粒径以下的岩心粉，放入JHPZ-Ⅱ膨胀仪的岩心筒中，处理平整后在压力机压力为5MPa下压制10min ②按要求配制所要测试的防膨剂溶液150ml ③调节JHPZ-Ⅱ高温高压智能型膨胀测试仪传感器数值显示为，然后向岩心筒中加入130mL配制好的防膨剂溶液，使粘土膨胀至恒定为止，记录此数据,即为膨胀高度H1。
④用以上实验方法首先测得去离子水的膨胀高度H0, ⑤防膨率计算：再用所要求测试的防膨剂测得膨胀高度值为H1,防膨率p按下式计算： p? H0?H1 ?100%……………………………………H0 式中：p—防膨率，%； H0—采用去离子水测得地膨胀高度，mm；H1—采用防膨剂溶液测得地膨胀高度，mm 用JHPZ-Ⅱ高温高压智能型膨胀测试仪，在温度为60℃、压力为5MPa的条件下，分别测定了膨润土粉和粉碎为mm以下的天然岩心粉，在不同防膨剂溶液中的膨胀率JHPZ-Ⅱ高温高压智能型膨胀测试仪测定结果表明，无论是膨润土粉还是岩心粉，所筛选复配的防膨剂在60℃、5MPa的条件下，均具有较好的防膨效果对于膨润土粉来说，防膨率可达到90%，对于岩心粉而言，防膨率可达到80%岩心试验评价防膨效果 方法提要：通过岩心流动试验进行防膨剂防膨效果的评价 试验方法： ①将岩心置于85℃的恒温烘箱恒温8h，取出后放入干燥器冷却至室温称重m1，精确至；抽真空饱和盐水后称其重量m2，精确至，岩心孔隙体积按公式计算 PV= m2?m1 式中：PV—岩心孔隙体积，cm；m1—岩心质量，g； m2—饱和盐水后岩心质量，g；ｐ—盐水密度，g/cm。
②用3%NaCl盐水饱和岩心24h； ③油层温度条件下用3%NaCl盐水测定岩样的初始渗透率Kw1；④注入5PV防膨剂溶液，停4h； ⑤注入去离子水，同时测定并记录岩样的渗透率Kw2 ⑥选用渗透率相近的另一块岩心，重复上述试验，测定盐水渗透率后改注去离子水，注30PV后结束试验 岩心伤害率按公式计算 3 ? ……………………………… 3 D? Kw1?Kw2 ?100Kw1 －3 2 式中：D—岩心伤害率，%； KW2—注去离子水的岩心渗透率，10μm；KW1—注盐水的岩心渗透率，10μm 用桐47断块桐12X井、雁9断块雁9-5X井的洗油岩心，采用岩心评价试验方法，考察了所筛选防膨剂的防膨效果试验结果见表1-8 表1-8防膨剂岩心评价试验结果 －3 2 注：岩心编号为12-2注2PV2%BC-61+2%NH 岩心编号为Y5-2注2PV2%CYAB+2%NH岩心编号为38-2注2PV2%HYZ+2%NH 试验结果表明：由于防膨剂的防膨作用，所以用防膨剂处理后，桐47断块桐12X井的岩心伤害率由%降至%，雁9断块雁9—5X井的岩心伤害率由%降至%，巴38断块巴38井的岩心伤害率由%降至%。
由此表明，所筛选的防膨剂体系对先期防膨的适应性还是比较好的推荐矿场应用 课后习题 第一章 1.德拜热容的成功之处是什么？ 答：德拜热容的成功之处是在低温下，德拜热容理论很好的描述 了晶体热容，∝T的三次方 2.何为德拜温度？有什么物理意义？ 答：HD=hνMAX/k德拜温度是反映晶体点阵内原子间结合力 的一个物理量 德拜温度反映了原子间结合力，德拜温度越高，原子间结合力越 强 3.试用双原子模型说明固体热膨胀的物理本质 答：如图，U1、U2、U3(T3）为不同温度时的能量，当原 子热振动通过平衡位置r0时，全部能量转化为动能，偏离平衡位置时， 动能又逐渐转化为势能；到达振幅最大值时动能降为零，势能 打到最大由势能曲线的不对称可以看到，随温度升高， 势能由U1(T1）、U2向U3变化，振幅增加，振动 中心就由r0'，r0''向r0'''右移，导致双原子间距增大，产生热膨胀 第二章 1.电阻率增加5% 由于晶格缺陷和杂质引起的电阻率 解：按题意:p(300k)=10∧-6则:p(400k)=(10∧-6)*(1+) ----(1) 在400K温度下马西森法则成立，则:p(400k)=p(镍400k)+ p(杂400k)----(2)又:p(镍400k)=p(镍300k)*[1+α*100] ----(3)其中参数:α为镍的温度系数约=;p(镍 300k)(室温)=7*10∧-6Ω.cm)将(1)和(3)代入(2)可算出杂质 引起的电阻率p(杂400k)。
2.为什么金属的电阻因温度升高而增大，而半导体的电阻却因温 度的升高而减小？ 对金属材料，尽管温度对有效电子数和电子平均速率几乎没有影响，然而温度升高会使离子振动加剧，热振动振幅加大，原子的 无序度增加，周期势场的涨落也加大这些因素都使电子运动的 自由称减小，散射几率增加而导致电阻率增大 而对半导体当温度升高时，满带中有少量电子有可能被激发300K1×10-6Ω·m4000K时 到上面的空带中去，在外电场作用下，这些电子将参与导电同 时，满带中由于少了一些电子，在满带顶部附近出现了一些空的量子状态，满带变成了部分占满的能带，在外电场作用下，仍留 在满带中的电子也能够起导电作用 3.表征超导体性能的3个主要指标是什么 ?(P80) 1)，临界转变温度TC，即成为超导态的最高温度 2)临界磁场HC，即能破坏超导态的最小磁场，HC的大小与超 导材料的性质有关 3)，临界电流密度JC，即材料保持超导状态的最大输入电流 第三章 1.什么是自发磁化？只不过是 把物质本身的磁性显示出来，而不是由外界向物质提供磁性的过 程） 2.形成铁磁性的基本条件是什么？(P143) 答：1）原子内部要有未填满的电子壳层，原子磁矩不等于零 2.）Rab/r>3交换积分A>0(充分条件）或者：1）在原子中存 在有未被电子填满的状态是产生铁磁性的必要 条件;2）产生铁磁性不仅仅取决于原子本身的原子磁矩是否高， 而且还取决于形成晶体时原子间的相互键合作用。
这个作用是否 对形成铁磁性有利，这是形成铁磁性的第二个条件 一是外部环境因素，如温度和应力等二是金属及合金内部因素， 如成分，组织和结构，热处理状态等 4.磁畴的大小和结构由哪些条件决定？磁畴数目的多少和尺寸形状取决于退磁场能和磁畴壁能的平 衡条件 5.分析抗磁性，顺磁性，反铁磁性，亚铁磁性的磁化率与温度的 关系？ 1）抗磁性是由外磁场作用下电子循轨运动产生的附加磁矩所 造成的与温度无关或随温度变化很小 2）根据顺磁磁化率与温度的关系可以把顺磁体分为三类一是正常顺磁体其原子磁化率与温度成反比二是磁化率与温度无关的顺磁体三是存在反铁磁体转变的顺磁体当温度高于一定的转 变温度TN 时它们和正常顺磁体一样服从居里— 度低于TN时它们的原子磁化率随着温度下降而减小当T→0K 时 3）反铁磁性物质的原子磁化率在温度很高时很小随着温度逐 渐降低磁化率逐渐增大温度降至某一温度TN磁化率升至最 4）亚铁磁性物质的原子磁化率随温度的升高而逐渐降低 6.试说明下列磁学量的定义和概念：磁化强度、矫顽力、饱和磁化强 度、磁导率、磁化率、磁各向异性常数、饱和磁致伸缩系数，则必须加 上一个反向磁场Hc，成为矫顽力。
饱和磁化强度：磁化曲线中，随着磁化场的增加，磁化强度M或磁感 强度B开始增加较缓慢，然后迅速增加，再转而缓慢地增加，最后磁 化至饱和Ms成为饱和磁化强度，Bs成为饱和磁感应强度磁导率：μ=B/H，表征磁性介质的物理量，μ称为磁导率、 。