2014【专题4】碳酸盐专题

第一篇：2014【专题4】碳酸盐专题

专题:碱的变质及碳酸盐的检验

【基础知识回顾】

1． 氢氧化钠固体暴露在空气中，容易，还能，所以必须密封保存，反应的化学方程式为。2．生石灰放置在空气中应而变质，化学方程式为。3.澄清石灰水试剂瓶壁往往有一层“白膜”，该物质是（填名称），化学方程式为；要清洗这层“白膜”，通常用的试剂是，发生反应的化学方程式。4．某化学兴趣小组通过实验探究得到：碳酸盐的检验可分别加酸、碱、盐三种物质。若此盐为

碳酸钠，回答下列问题：

（1）常加的酸为，现象是，反应的化学方程式；（2）常加的碱是，现象是，反应的化学方程式；（3）常加的盐是，现象是，反应的化学方程式。5.使紫色石蕊溶液变红（或pH小于7）的溶液一定显性；使紫色石蕊溶液变蓝、无色酚酞溶液变红（或pH大于7）的溶液一定显，氢氧化钠、氢氧化钙的溶液显性，碳酸钠溶液也显性；使无色酚酞溶液不变色的溶液可能显性，也可能显性。

4.设计实验证明一瓶氢氧化钠固体（1）没有变质；（2）部分变质 ；（3）全部变质。写出实验操作步骤、现象和结论。

【实战模拟训练】

1．验定碳酸盐的正确方法是()。A．滴加氯化钡溶液产生白色沉淀

B．滴加盐酸产生能使带火星的木条复燃的气体 C．加热，产生使澄清石灰水变浑浊的气体 D．滴加盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体

A．氯化钡溶液B．碳酸钠溶液C．酚酞溶液D．石蕊试液 3．除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选用适量的试剂是（）。A.稀硫酸B.硝酸银C.澄清石灰水D.稀盐酸

4.氢氧化钠暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳而变质，但反应没有明显现象。现有一瓶 露置于空气中一段时间的氢氧化钠溶液，几位同学提出了一个实验问题：怎样才能证明溶 液是否变质？他们将溶液分装在三个试剂瓶中，各自进行了如下的探究：

甲：取少量待测液于试管中，滴加酚酞试液，溶液变红。据此，甲认为原溶液没变质。乙：将足量的盐酸直接加入到试剂瓶中，结果有气泡产生。据此，乙认为原溶液已变质。丙：取待测液少量于试管中，滴加Ca(OH)2溶液，根据所观察的现象判断原溶液已变质。请分析三位同学的实验及其判断，回答下列问题：

（1）三位同学的推断中_________的结论是错误的，理由是________________________ ___________________________________________________________________。

【精选例题讲解】

1.现有下列试剂：（1）石灰水（2）食醋（3）食盐水（4）纯碱溶液（5）烧碱溶液，其中，检验贝壳的主要成分为碳酸盐必须用到的是（）

A.（2）（5）B.（1）（2）C.（2）（4）D.（1）（3）

2．用石灰浆粉刷不久的墙壁上掉下一块白色固体，为探究其成分，应选用的一组试剂（）A．水、酚酞溶液、氯化钠溶液B．水、稀盐酸、氢氧化钠溶液 C．水、酚酞溶液、稀盐酸D．水、酚酞溶液、氢氧化钠溶液 3．氢氧化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸等工业。（1）现有少量长期暴露在空气中的固体氢氧化钠。

①请你说说氢氧化钠是否变质？原因是什么？写出有关反应的化学方程式。

②如果此氢氧化钠已经变质，请你用一种实验方法证明，简要写出实验步骤、现象和有关化学方程式。

2.只用一种试剂就能把氢氧化钠溶液、稀盐酸和澄清的石灰水鉴别出来，这种试剂是（）。

（2）写出乙同学加入足量盐酸后，试剂瓶中一定发生反应的化学方程式的是：。

（3）根据乙同学看到的现象，推测丙同学所观察到的现象应该是___________________ ________________。当此反应恰好完全进行时，经___________、___________，可制得少量苛性钠。

（4）乙同学的实验操作中缺少的重要步骤是____________________________________，其结果是____________________________________________________________。

[结论一]这瓶氢氧化钙粉末已经变质。

[猜想二]小明同学认为“结论一”不全面，这瓶氢氧化钙粉末可能部分变质。【课后仿真作业】

1.初中化学教材中“家庭小实验”是利用家庭日常生活用品进行化学学习和探究的活动。食盐、食醋、纯碱等均为家庭厨房中常用的物质，利用这些物质你能完成的实验是（）。

①检验自来水中是否含氯离子②鉴别食盐和纯碱③检验鸡蛋壳能否溶于酸④除去热水瓶中的水垢 A.①②③④B.①③C.②④D.②③④

2.如下右图，打开止水夹，将液体A滴入试管②中与固体B接触。若试管①中的导管口没有气泡产生，则液体A和固体B的组合 可能是下列中的„„„„（）。A．稀盐酸和碳酸钠B．水和生石灰C．水和氢氧化钠D．水和氯化钠

3.失去标签的三瓶无色液体，分别是稀硫酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液，能把它们一次区别开的试剂是„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（）。A.石蕊溶液B.氯化钡溶液C.碳酸钠溶液D.酚酞4．下列物质不能用于治疗胃酸(含盐酸)过多的是()。

A．碳酸氢钠 B．氢氧化钠C．轻质碳酸钙

D．氢氧化铝乳液

5．除去下列物质中所含的杂质（括号内为杂质），所用试剂或操作方法错误的是（）。A.KCl(K2CO3)加入稀盐酸、蒸干B.CO(CO2)通入氢氧化钠溶液、干燥 C.CaO(CaCO3)溶解、过滤D.NaNO3(CaCO3)溶解、过滤、蒸发

6．设计实验证明一瓶氢氧化钙固体（1）没有变质；（2）部分变质 ；（3）全部变质。

写出实验操作步骤、现象和结论。

7.实验室有一瓶久置的氢氧化钙粉末，某学习小组对这瓶氢氧化钙粉末的成分进行操究。[提出问题l这瓶氢氧化钙粉末是否变质?

[猜想一]小丽同学认为这瓶氢氧化钙粉末已经变质。

[实验验证l请你设计实验证明小丽同学的观点，简要写出实验步骤及现象：

请写出有关反应的化学方程式。

8．为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2CO3，甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂（适量）进行9．（选做）小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。

小刚叫来小军和小红，共同探究这种白色粉末的成分。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：① 可能是NaOH； ② 可能是Na2CO3； ③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。为了验证猜想，他们分别做了下面的实验。

（1）小刚取少量白色粉末，滴加稀盐酸，有气体生成。由此小刚认为白色粉末是Na2CO3。请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由___________。

（2）小军取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军认为白色粉末是NaOH。请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由。______________________。（3）小红取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加BaCl2试液，有白色沉淀产生。由此判断白色粉末中含有________。为了验证猜想③，小红继续向溶液中滴加BaCl2试液至不再产生沉淀，然后过滤。你认为她接下来还应进行的实验是_____________________ _____；在小红所做的实验中，若把BaCl2溶液换成Ba（OH）2溶液是否可行？请简述理由___________。10.（选做）CO2是初中化学重点研究的气体之一。某化学兴趣小组同学将制得的CO2分别通人澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象。CO2和NaOH是否发生了化学反应?

①小明设计了甲、乙两个实验来验证C02与NaOH发生了化学反应，如右图所示。实验现象为：甲——软塑料瓶变瘪，乙——“瓶

吞鸡蛋”。小虎同学认为上述实验是可行的。其共同原理是。

小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和 NaOH发生了反应。

其理由是。

小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是。②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入，观察到现

象，从而证明CO2与NaOH已经发生了反应，反应的化学方程式为。

第二篇：2011碳酸盐专题

【专题一】碱的变质及碳酸盐的检验（总

四、实验探究题.16．设计实验证明一瓶氢氧化钙固体（1）没有变质；（2）部分变质 ；（3）全部变质。

写出实验操作步骤、现象和结论。

17.设计实验证明一瓶氢氧化钠固体（1）没有变质；（2）部分变质 ；（3）全部变质。

写出实验操作步骤、现象和结论。

18.氢氧化钠暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳而变质，但反应没有明显现象。现有一

瓶露置于空气中一段时间的氢氧化钠溶液，几位同学提出了一个实验问题：怎样才能证明溶液是否变质？他们将溶液分装在三个试剂瓶中，各自进行了如下的探究： 甲：取少量待测液于试管中，滴加酚酞试液，溶液变红。据此，甲认为原溶液没变质。乙：将足量的盐酸直接加入到试剂瓶中，结果有气泡产生。据此，乙认为原溶液已变质。丙：取待测液少量于试管中，滴加Ca(OH)2溶液，根据所观察的现象判断原溶液已变质。请分析三位同学的实验及其判断，回答下列问题：

（1）三位同学的推断中_________的结论是错误的，理由是________________________ ___________________________________________________________________。（2）写出乙同学加入足量盐酸后，试剂瓶中一定发生反应的化学方程式的是：。

（3）根据乙同学看到的现象，推测丙同学所观察到的现象应该是___________________

________________。当此反应恰好完全进行时，经___________、___________，可制得少量苛性钠。

（4）乙同学的实验操作中缺少的重要步骤是____________________________________，其结果是____________________________________________________________。

19.实验室有一瓶久置的氢氧化钙粉末，某学习小组对这瓶氢氧化钙粉末的成分进行操究。[提出问题l这瓶氢氧化钙粉末是否变质?

[猜想一]小丽同学认为这瓶氢氧化钙粉末已经变质。

[实验验证l请你设计实验证明小丽同学的观点，简要写出实验步骤及现象：[结论一]这瓶氢氧化钙粉末已经变质。

[猜想二]小明同学认为“结论一”不全面，这瓶氢氧化钙粉末可能部分变质。[实验验证]小明同学设计实验进行验证，请你将他的实验报告补充完整。

[思维拓展]由以上实验可知，清洗盛放石灰水的试剂瓶壁上的白色固体时可用 请写出有关反应的化学方程式

20．为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2CO3，甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂（适量）进

21．小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。小刚叫

来小军和小红，共同探究这种白色粉末的成分。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：① 可能是NaOH； ② 可能是Na2CO3； ③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。为了验证猜想，他们分别做了下面的实验。

（1）小刚取少量白色粉末，滴加稀盐酸，有气体生成。由此小刚认为白色粉末是Na2CO3。请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由___________。

（2）小军取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军认为白色粉末是NaOH。请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由。______________________。（3）小红取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加BaCl2试液，有白色沉淀产生。由此判断白色粉末中含有________。为了验证猜想③，小红继续向溶液中滴加BaCl2试液至不再产生沉淀，然后过滤。你认为她接下来还应进行的实验是_____________________ _____；在小红所做的实验中，若把BaCl2溶液换成Ba（OH）2溶液是否可行？请简述理由___________。22.CO2是初中化学重点研究的气体之一。某化学兴趣小组同学将制得的CO2分别通人澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象。CO2和NaOH是否发生了化学反应?

①小明设计了甲、乙两个实验来验证C02与NaOH发生了化学反应，如右图所示。实验现象为：甲——软塑料瓶变瘪，乙——“瓶吞

鸡蛋”。小虎同学认为上述实验是可行的。其共同原理是。

小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和 NaOH发生了反应。其理由是。

小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是。②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入，观察到现

象，从而证明CO2与NaOH已经发生了反应，反应的化学方程式为。

07～08学年九年级化学试题

第三篇：2018年高考化学碳酸盐知识点小结

2018年高考化学碳酸盐知识点小结

1.一些碳酸盐的存在、俗称或用途。

大理石、石灰石、蛋壳、贝壳、钟乳石—CaCO3;纯碱、苏打—Na2CO3;

小苏打—NaHCO3(可用于食品发泡，治疗胃酸过多症)碳铵—NH4HCO3(氮肥);

草木灰的主要成分—K2CO3(钾肥);锅垢的主要成分—CaCO3和Mg(OH)2;

制普通玻璃原料—石灰石、纯碱、石英;制水泥的原料—石灰石、粘土

2.碳酸的正盐和酸式盐

(1)、相互转化:碳酸钙和碳酸氢钙的转化(实验现象;石灰岩洞和钟乳石形成)

碳酸钠和碳酸氢钠的转化(碳酸钠溶液跟盐酸反应不如碳酸氢钠剧烈;除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠杂质;除去碳酸钠中碳酸氢钠杂质;除去二氧化碳中的氯化氢杂质为什么不用碳酸钠溶液而用碳酸氢钠溶液等问题;在饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠析出的原因：①消耗了水②碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠③生成碳酸氢钠的质量大于原溶液中碳酸钠的质量)

(2)、共同性质：都能跟酸(比碳酸强的酸)反应生成二氧化碳气体。(碳酸盐的检验)

(3)、稳定性比较：正盐比酸式盐稳定(稳定性:酸酸式盐正盐，是一个比较普遍的现象

如HClO

(碳酸氢钠受热的实验现象;碳酸氢钙溶液受热的实验现象)

(4)、溶解性比较：一般说酸式盐的溶解性强于正盐如Ca(HCO3)2CaCO3，反例：NaHCO3

(5)、碳酸氢钠与碳酸钠某些反应的异同 ①、都有碳酸盐的通性—-与盐酸反应生成二氧化碳(要注意熟悉反应时耗酸量及生成气体量的各种情况下的比较。)

②、跟石灰水或氢氧化钡溶液都生成白色沉淀;

③、碳酸氢钠能跟氢氧化钠等碱反应而碳酸钠不反应;

④、碳酸钠跟氯化钙或氯化钡溶液易生成碳酸盐沉淀,而碳酸氢钠跟盐类稀溶液不易生成沉淀。

第四篇：碳酸盐岩层序地层学回顾与展望论文

摘要：阐述了碳酸盐岩层序地层学三个阶段的发展历程，即20世纪80年代，以Schager为代表的碳酸盐岩层序地层学理论建立阶段;80年代末期至90年代晚期，以Greenlee和Lehmann(1993)为代表的研究不同沉积背景下碳酸盐岩层序地层模式的碳酸盐岩层序地层学发展壮大阶段。面向未来，碳酸盐岩层序地层学理论发展存在五个大的发展趋势已经初现雏形。

关键词：碳酸盐岩;层序地层学;体系域

中图分类号：TE132文献标识码：A文章编号：1673-1980(2011)02-0069-03“层序”这一概念由Sloss在1948年北美地质学会年会的沉积相和地质历史研讨会上提出，但由于这样的层序单位时间跨度太大，实用性差，未能得到广泛认同。20世纪70年代末到80年代中期，地震地层学得到了蓬勃的发展。在此基础上，由美国Rice大学P R Vall教授及休斯顿Exxon公司的同行们在地震地层学理论基础上提出了层序地层学，将地层层序看成是全球海平面变化的响应。到80年代中后期，Mitchum、Van

Wagoner、Vail、Sangree等人发表了一系列相关文章，并最终以由C K Wilgus等人编著的《Sea Level Changes:An hitegrated Approach》为标志，层序地层学形成为一门新学科[1-3]。

1碳酸盐岩层序地层学回顾

20世纪80年代，在经历碎屑岩体系基础上改造成为碳酸盐岩沉积体系的层序地层学争议后，以Schager为代表的许多学者阐明了碎屑岩和碳酸盐岩层序模式的差别，建立了碳酸盐岩层序地层学理论;特别是J F Sarg在1987年发表的“碳酸盐岩层序地层学研究”一文，奠定了碳酸盐　岩层序地层学的基本思想。Sarg、Harford、Loucks、Greenlee和Lehmann、Fitchen等人研究了不同沉积背景下碳酸盐岩层序地层模式，提供了适用于碳酸盐岩为主盆地的一般性的预测序列(见图1)。

A.海侵体系域B.高位体系域C.低位体系域D.海侵不整合图1缓坡条件下的层序地层模式随着碳酸盐岩层序地层学的迅速发展，相继出现了许多分支，如成岩层序地层学、生物层序地层学、化学层序地层学、高频层序地层学等。这些分支学科的出现，不仅丰富和发展了层序地层学理论，也使其应用领域大大扩展。2碳酸盐岩层序地层学的发展趋势碳酸盐岩层序地层学经过多年的发展，取得了很高的评价，但也存在着许多有争议的或未解决的问题，这些问题的解决正是层序地层学以后的发展方向。

(1)多学科综合。将年代地层学、古生物学、地层学、岩石物理学、有机地球化学以及岩石学等综合应用已经成为碳酸盐岩层序地层学研究的总趋势。

(2)碳酸盐岩层序地层学向微观方向发展。层序地层学应采取宏观控制微观、微观反过来补充或印证宏观的思路[4]。主要表现为以下几个方面：①成岩层序地层学。成岩层序地层学是以层序的地层成因特性为原理，考虑到成岩作用在层序中不同研究区地理位置部位的系统差异，利用成岩作用的微观资料，研究层序内部成岩作用的变化规律。②胶结物层序地层学。Brait whaite提出了“胶结物层序地层学”，强调胶结物在层序中的重要意义,指出可根据胶结作用的增生和特点划分出胶结物带的区域分布,胶结物层序可与上超、下超和其他的相关层序对比。③同位素层序地层学。同位素地层学主要涉及锶、碳、氧、硫、氮同位素和有机碳等,其主要是通过与生物地层学研究结合来实现地层的高精度

对比。

④磁性地层学。

(3)碳酸盐岩层序地层学向高精度方向发展。近年来，层序地层学的研究不断从盆地规模的层序和沉积体系域分析向沉积微相和储层规模的高精度层序地层分析深化。大量的研究表明，综合地质和高分辨率的地球物理资料建立的高精度的层序地层格架可为精细的沉积体系、沉积相分析和砂体分布预测提供更有效的地层对比框架，主要表现碳酸盐岩高频层序地层学。

高频层序地层学概念最初由Wagoner等人提出，其时间跨度相当于Miall和Posanentier等人1982年提出的时间周期为0.01～0.5Ma的4～5级甚至6级旋回，为米兰科维奇驱动的气候变化和高频短周期海平面变化的综合产物，属行星轨道参数(偏心率、偏度和岁差)不规则旋回层序。测井资料的垂向高分辨率是识别高频层序的基础，经岩心资料刻度的不同类型测井曲线的形态及其组合，提供了岩性、岩相的叠置形式，同时也提供了识别高频层序界面、划分准层序组、准层序以及研究准层序叠置样式的基础。同时，高频层序地层划分和对比的关键是通过对地层形成过程的具体分析找出岩石与岩石、岩石与界面或界面与界面对比的规律[3]。

(4)碳酸盐岩层序地层学从定性向定量方向发展。随着数学模拟、计算机技术的进步，各种实验手段、地震技术和测井技术的进步，层序地层学的研究从定性和半定量向定量过渡，其方法体系发生了革命性的转变，即从原来的野外描述性、推断性和不可检验性走向了计算机物理模拟、三维可视化以及定量计算。其主要表现为以下几个方面：①数学模拟;

②计算机模拟技术;③实验模拟[4]。

(5)碳酸盐岩层序地层学在油气勘探目标的应用。

特别是以碳酸盐岩层序地层体系域约束下的储层正、反演技术得到快速发展，为碳酸盐岩储层描述带来快速而又直观的评估，为隐形圈闭发现奠定了基础。

图2层序地层体系域约束下地质模型正演3结论(1)碳酸盐岩层序地层学发展经历了三个阶段：20世纪80年代，以Schager为代表的碳酸盐岩层序地层学理论建立阶段;20世纪80年代末期至90年代晚期，以Sarg、Harford、Loucks、Greenlee和Lehmann、Fitchen等研究不同沉积背景下碳酸盐岩层序地层模式的碳酸盐岩层序地层学发展壮大阶段及碳酸盐岩层序地层学多分支学科应用阶段。

(2)碳酸盐岩层序地层学理论发展存在五大趋势：多学科综合应用趋势;以成岩层序地层学为代表的碳酸盐岩层序地层学微观发展趋势;以高频层序为代表的高精度发展趋势;以计算机模拟定量技术发展趋势;碳酸盐岩层序地层学体系域约束下的储层正、反演应用研究趋势。

参考文献

[1]Van Wagoner J C，Mitchum R M，Campion K M，et a1.Siliclastic Sequence Stratigraphy Inwelllogs，Cores，andOutcrop Concepts for High-resolution Correlation of

TimeAndfacies[J].AAPG Methods in Exploration Series，1990，7：55.[2]Mitchum R M,Vail P R，Thompson,et al.SeismicStratigraphy and Global Changes of Sea Level,Part 2;theDepositional

Sequence as a Basinunit for StratigraphicAnalysis，in Payton C E，ed，Seismic StratigraphyApplication to Hydrocarbon

Ex2ploration[J].AAPGMemoir，1977，26：3-62.[3]Vail P R.Seismic Stratigraphy Interpretation Using SequenceStratigra phy.Partl：Seismic Stratigraphy

InterpretationProcedure IA.in Bally A W，ed.Atlas of Seismic Stratigraphy[J].American Association of Petroleum Geologists，Studiesin Geology,1987，27：l-l0.[4]宋万超，刘波，宋新民，等.层序地层学概念、原理、方法及应用[M].北京：石油工业出版社，2003.

第五篇：碳酸盐岩油藏稠油井筒降粘工艺技术研究

摘要

s碳酸盐岩稠油油藏一般埋藏较深，油藏温度达126℃，原油粘度一般均在3000mPa·（50℃）以上。由于埋藏深、油藏温度高，原油地层条件下，粘度较小，原油在地层条件下，能成功地流入井筒，而在井底向地面流动的过程中，由于温度不断降低，原油粘度不断升高；同时压力的降低，造成原油中的气体、轻质成分不断分异，原油的粘度进一步增大，流动时产生的摩阻使得原油在地层能量下举升到一定高度后无法流动到地面。本文通过国内外井筒降粘工艺的调研，井筒的温度场、压力场和粘度沿井筒分布的研究，确定了最佳的井筒降粘深度点，开展了掺稀、化学降粘和电加热等降粘工艺的优化，针对不同的原油粘度配套了相关的井筒降粘工艺。

关键词：碳酸盐岩，稠油，降粘，举升

目

录

目

录..................................................................................................................................2 第1章 前言..............................................................................................................................1 1.1 研究的目的及意义......................................................................................................1 1.2 研究内容......................................................................................................................1 第2章 稠油降粘工艺国内外调研..........................................................................................2 2.1 井筒化学降粘原理......................................................................................................2 2.2 电加热降粘原理..........................................................................................................2 第3章 井筒能量平衡与井筒的流态特征..............................................................................3 3.1.井筒中的能量平衡......................................................................................................3 3.2 井筒的流态特征...........................................................................................................5 第4章 井筒掺稀油降粘工艺计算..........................................................................................6 4.1 掺稀油降原理与规律..................................................................................................6 4.1.1 降粘原理............................................................................................................6 4.1.2 降粘规律............................................................................................................6 第5章 结论..............................................................................................................................7 参考文献....................................................................................................................................8 致

谢..................................................................................................错误！未定义书签。

第1章 前言

1.1 研究的目的及意义

最近几年之内，碳酸盐岩油藏勘探开发在国内储层勘探中取得了突破，成为我国陆地石油开发的主要上产阵地。在多数已经探明的碳酸盐岩油藏中，中至重质原油占比例交大。由于油藏埋藏深、成藏的多批次及碳酸盐岩油藏的特殊性，造成油井原油物性差异变化大，相邻油井的原油性质即存在较大的差异，同一油井在不同的开采阶段，原油性质也会发生一定的变化，对采油工艺制定和实施提出了更高的要求。

为适应稠油油藏的开发要求，先后形成了许多稠油开采工艺技术系列，如掺稀自喷、掺稀机械采油工艺、电热杆降粘工艺和水力喷射泵降粘举升工艺、化学降粘辅助举升工艺等。

随着稠油井开井数的不断增加，对各种稠油采油工艺的配套和优选的要求日益迫切。通过稠油开采工艺室内理论研究，将增加稠油开采工艺的适用性，提高工艺的针对性，有效实现稠油油藏的高效开发，实现开发经济效益的最大化。

1.2 研究内容

通过国内外稠油井筒降粘工艺的调研，结合稠油采油工艺现状，开展井筒降粘配套工艺技术研究，对目前降工艺进行优化和完善，形成适合于稠油降粘的稠油开采工艺技术系列。

1）稠油降粘工艺国内外调研

开展国内外稠油降粘工艺技术调研，了解国内外稠油降粘工艺的研究的新进展。2）原油组分及原油物性分析

对稠油开展组分及原油物性分析，开展原油粘温关系、流变性及原油含水对粘度变化规律研究，确定最佳的原油降粘温度、不同含水率下的降粘方式及最佳的井筒降粘深度。

3）井筒传热与流动规律计算

开展井筒传热方面的研究，建立井筒流态特征研究，确定电加热降粘、掺稀油降粘的方式及降粘工艺参数。

4）不同降粘工艺的分析与评价

结合原油流变性、井筒温度场、压力场研究结果，结合不同降粘工艺的模拟研究结果，对井筒降粘工艺进行分析评价，并对工艺进行完善和配套。

第2章 稠油降粘工艺国内外调研

目前国内外在稠油开采过程中常用的井筒降粘工艺主要有：掺化学剂乳化降粘工艺、电加热降粘工艺及掺稀油降粘工艺。

2.1 井筒化学降粘原理

井筒化学降粘技术是通过向井筒流体加入化学药剂，使流体粘度降低的稠油开采技术。其作用原理是：在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活性剂溶液，使原油以微小的油珠分散在活性水中，形成水包油乳状液或水包油型粗分散体系，同时活性剂溶液在油管壁和抽油杆表面形成一层活性水膜，起到乳化降粘和润湿降阻的作用。

其主要的降粘机理如下：

由于原油中含有天然乳化剂（胶质、沥青质等），当原油含水后，易形成W/O型乳状液，使原油粘度急骤增加。原油乳状液的粘度可用Richarson公式表示：

0

（2-1）

式中，为乳状液粘度；0为外相粘度；为内相所占体积分数；为常数，取决于，当≤0.74时为7，≥0.74时为8。

从式中可看出，对于W/O型乳状液，由于乳状液的粘度与油的粘度成正比，并随含水率的增加而呈指数增加，所以含水原油乳状液的粘度远远超过不含水原油的粘度；而O/W型乳状液，由于乳状液的粘度与水的粘度成正比，与原油含水率的增加成反比，而水在50℃的粘度仅为0.55mPa.s，远远低于原油的粘度，而且含水越高，原油乳状液粘度越小。所以如果能设法将W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，则乳状液的粘度将大幅度降低。

对于原油来说，含水小于25.98%时形成稳定的W/O型乳状液，含水大于74.02%时形成稳定的O/W型乳状液，在25.98%～74.02%范围内，属于不稳定区域，可形成W/O型，也可形成O/W型。但由于原油存在天然的W/O型乳化剂，所以一般形成W/O型单方面液，使原油粘度大幅度增加。乳化降粘就是添加一种表面活性剂或利用稠油中所含有的有机酸与碱反应，生成表面活性剂，其活性大于原油中天然乳化剂的活性，使W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，从而达到降粘的目的。

2.2 电加热降粘原理

目前国内外油田应用的电加热采油方式主要有电热杆加热、电缆加热、电热油管加热三种方式。其工作原理是通过对井下电加热工具供电，将电能转化为热能，使井下电

加热工具发热，提高井筒原油的温度，利用稠油粘度的温度敏感性，降低原油的粘度，提高原油的流动性，使油井恢复生产能力。

产液粘度（mPa.s）

未电热产液粘度（mPa.s）******9601280井深（m）电加热160000未电热***000电加热3206409601280井深（m）图2-2 电加热降粘工艺对温度及粘度的影响

一般而言，高粘原油的粘度对温度更敏感，随着温度的升高，原油粘度呈明显下降的趋势。在通常的油藏加热温度范围内，温度升高10℃，稠油的粘度下降50%。另外，高粘原油的凝固过程是随温度降低，粘度增大，最后失去流动性的渐变过程，而一般原油在反常点以下呈突变过程，这表明高粘原油的加热降粘效果比一般原油更显著。

在电加热降粘技术采油设计中，关键是确定加热深度和加热功率及电加热降粘技术对油井的适应性。

电加热选井时，应选择含水较低的井，发挥电加热优势，提高加热井的经济效益。

第3章 井筒能量平衡与井筒的流态特征

3.1.井筒中的能量平衡

油层产出的油气混合物从井底上升时，历经散热、脱气及气体膨胀、析蜡等过程，产液的粘度、密度和产出气的体积、粘度等随着产液在井筒的流动相应的发生变化，所以，有必要对产液在井筒的流动规律（即压力和温度的分布）进行精确计算。

在井筒上截取dl长的微元，并坐标l的正方向向上，进行能量平衡的分析（如图3-1）。假设脱气及气体膨胀做功与油气的举升相抵消，又假设析蜡放出的热均匀分布于全井筒，并作为内热源，则可写出能量平衡方程式：

向地层散热量＋举升功－析蜡放热＝产液内能的改变量

kdtmldlGfGggdlqdlGfCfGgCgd

（3-1a）'o又可简化为：

kl 'tomldlGfGggdlqdlWd

（3-1）



图3-1 井筒微元之能量平衡

式中：kl为从油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，W/(m·℃)，klkd，k也是传热系数，但针对1m2油管表面积而言，W/(m2·℃)；为油管中油气混合物的温'度，℃；to为井底原始地层温度，℃；m为地温梯度，℃/m，通常，m=0.02～0.035℃/m；l为从井底至井中某一深度的垂直距离；q为通过油管的石油析蜡释放出的溶解热，作

为内热源强度，对含蜡很高的原油，内热源作用不可忽略，W/m；Gf,Gg为产出石油和伴生气通过油管的质量流率，Kg/s；GfGggdl为油气混合物的举升功，实际上可忽略不计；WGfCfGgCg为称为水当量，而Cf,Cg相应为石油及伴生气的比热，J/(Kg·℃)。

在忽略举升功后，上式的解为：

CekllW'tomlWmkq

（3-2）

ll'上式的边界条件是，在井底，l0,t0，而

CWmq

lklWm而，qlklkl'1Wltoml

（3-2a）e实际上，一般的原油中的含蜡量不超过30%，析蜡的影响可忽略不计，得到：

kWmll'1eWtoml

（3-2b）kl 4

对于斜直井，井筒中产出的流体温度分布仍按(3-2a)式计算，仍取垂直方向长度l为自变量，但同样垂直长度，倾斜的井筒散热表面积要比垂直 的大，这可在传热系数上加以修正，即用kL代替kl，这里kLkl。同理，水平井的弯曲段可以把它分为若干cos个倾斜的直线段，分段按斜直井的方法计算温度的变化。

3.2 井筒的流态特征

3.2.1 气体的粘度（游离气）

气体的粘度随压力和温度变化：



（3-29）gK104expxgx3.5547.780.01M

（3-30）TM28.96g

（3-31）

1.59.40.02M1.8T

（3-32）K20919M1.8T2.40.2x

（3-35）

式中，g为气体的相对（干空气）密度；T为气体的绝对温度，K。3.2.2混合物的粘度（油、气、水）

mlElg1El

（3-36）

Elql

（3-37）qlqg

（3-38）

qgp0TZRpRsq086400PT0qlq0B0

（3-39）86400式中，Z为天然气压缩因子；

P0、T0为标准状况下的压力(MPa)、温度(K)；

P、T为计算段的平均压力(MPa)、温度(K)；

q0为日产量，m3/d。

在采用掺稀降粘工艺计算井筒流态特征时，先计算稠油与稀油混合时的混合物的粘度，再计算油、水混合物的粘度，计算油、气、水三相流的粘度。一般当稠油和稀油的 5

粘度指数接近时，混合油粘度符合下式。

lglg混xlglg稀(1x)lglg稠

（3-40）

式中，混、稀、稠分别为混合油、稀油及稠油在同一温度的粘度，mPa·s；x为稀油的质量分数。

第4章 井筒掺稀油降粘工艺计算

掺稀工艺就是指通过油（套）管向井内注入热轻质油，与井内稠油混合，稀释从地层流入井筒的原油，使稠油粘度降低，从而实现稠油开采的目的。实施掺稀工艺的依据为：1）稠油在高温下有较好的流动性，能够与稀油很好的混合；2）稠油掺稀后能大幅度降低粘度，减小井筒流动阻力，缓解抽油设备的不适应性。室内掺稀实验结果表明，通过原油掺稀，稠油粘度能够降低90%以上；3）用相应管柱使稀油在井底与稠油混合，降低混合油粘度，并一定程度上降低了生产液的回压，采取合理生产制度，使稠油能够实现连续生产。

掺稀油降粘时，掺入稀油的比例、掺入温度、混合效率等对降粘效果都有一定影响，掺入稀油的比例越高，温度越高，混合时间越长，降粘效果越好。考虑到举升成本，应尽可能地减少稀释比。

4.1 掺稀油降原理与规律 4.1.1 降粘原理

一般当稠油和稀油的粘度指数接近时，混合油粘度符合式（4-1）。

lglg混xlglg稀(1x)lglg稠

（4-1）

式中，混、稀、稠分别为混合油、稀油及稠油在同一温度的粘度，mPa·s；

x为稀油的质量分数。

4.1.2 降粘规律

（1）轻油掺入稠油后可起到降粘降凝作用，但对于含蜡量和凝固点较低而胶质、沥青质含量较高的高粘原油，其降凝降粘作用较差。

（2）所掺轻油的相对密度和粘度越小，降凝降粘效果也越好；掺入量越大，降凝降粘作用也越显著。

（3）一般来说，稠油与轻油混合温度越低，降粘效果越好。混合温度应高于混合油的凝固点3~5℃，等于或低于混合油凝固点时，降粘效果反而变差。

（4）在低温下掺入轻油后可改变稠油的流型，使其从屈服假塑性体或塑性体转变

为牛顿流体。

第5章 结论

目前主要的机械采油工艺有螺杆采油、抽稠泵采油、电潜抽稠泵采油、管式泵采油和复合采油等工艺，从目前生产情况来看，自喷采油掺稀降粘效果好，但稀油资源有限，随着稠油区的不断探明将不能满足需求。

1）国内外调研分析表明：化学降粘、电加热是目前主要的井筒降粘工艺，同时也适用于塔河油田稠油油藏的开发。

2）通过井筒流动与传热规律的研究，确定了不同降粘工艺参数的计算模型，为井筒降粘工艺设计提供了技术基础。

3）不同降粘工艺的适应性分析表明，目前采取的井筒掺稀油降粘工艺可行，掺入深度、掺入比合理。对于自喷井，采用套管掺、油管采的方式更合理。对于含水≥45%的机抽井，应采用化学降粘工艺进行井筒降粘。对于油田边远的单独油井，电加热可作为主要的降粘工艺。

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