2025年大学《资源化学》专业题库—— 油田水性质的分析与处理技术.docxVIP

2025年大学《资源化学》专业题库——油田水性质的分析与处理技术

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题均有多个正确选项，请将正确选项的字母填在题后的括号内。多选、错选、漏选均不得分）

1.影响油田水结垢的主要因素包括（）。

A.水的矿化度

B.水的pH值

C.温度

D.气压

E.水中结垢离子的浓度

2.下列属于常见的水化学类型的是（）。

A.NaCl型

B.CaCl?型

C.NaHCO?型

D.CaSO?型

E.MgSO?型

3.用于油田水处理的缓蚀剂，其主要作用机理通常包括（）。

A.在金属表面形成保护膜

B.降低水的电导率

C.抑制氧气腐蚀

D.中和酸性介质

E.改变金属表面的电位

4.下列方法中，可用于油田水除盐的是（）。

A.过滤

B.蒸发

C.反渗透

D.离子交换

E.气浮

5.选择油田水处理阻垢剂时，需要考虑的因素有（）。

A.阻垢剂的化学结构

B.油田水的具体成分和结垢倾向

C.阻垢剂的投加量

D.处理成本

E.阻垢效果与寿命

二、填空题（每空2分，共20分）

1.油田水的矿化度通常用________来表示，单位通常是________。

2.根据朗缪尔吸附等温式，药剂在固体表面上的吸附量与________成正比，与________成反比。

3.评价油田水腐蚀性的常用指标有________和________。

4.水的碱度是指水中能接受________的物质的总量。

5.在油田水处理中，混凝沉淀法主要是利用混凝剂的________作用和________作用，去除水中的悬浮物和部分溶解物。

三、简答题（每小题5分，共20分）

1.简述使用Piper图判断水化学类型的基本步骤。

2.简述化学沉淀法处理高硬度油田水的原理。

3.简述膜分离技术处理油田水的优点和缺点。

4.简述选择油田水处理杀菌剂时需要考虑的因素。

四、计算题（每小题10分，共20分）

1.某油田水样品分析结果如下：Ca2?=220mg/L,Mg2?=50mg/L,HCO??=600mg/L,Cl?=500mg/L,SO?2?=150mg/L,T=25℃。计算该水的总矿化度（以mg/LCaCO?计），并估算其大概的水化学类型（提示：可参考Piper图定性判断）。

2.某油田水结垢倾向分析表明主要结垢物质为CaCO?。现需投加石灰乳（Ca(OH)?）进行软化处理，已知水的pH=7.0，Ca2?浓度为220mg/L（设Mg2?不参与反应且初始pH不影响HCO??）。试计算为将Ca2?浓度降至100mg/L（以CaCO?计），理论上需要投加多少mg/L的Ca(OH)?？（提示：忽略CO?的影响，Ca(OH)?相对分子质量为74，CaCO?相对分子质量为100）。

五、论述题（10分）

结合油田生产对回注水水质的要求，论述采用化学处理法（如投加缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等）处理油田采出水的主要目的和面临的挑战。

试卷答案

一、选择题

1.A,B,C,E

2.A,B,C,D

3.A,C,E

4.B,C,D

5.A,B,D,E

二、填空题

1.溶解性总固体(TDS),mg/L(或ppm)

2.溶质浓度,溶剂活度（或溶液浓度）

3.氧化还原电位(ORP),腐蚀速率(或腐蚀电流密度)

4.H?(或质子)

5.混凝,沉淀

三、简答题

1.解析思路：首先说明Piper图的基本构成（横纵坐标分别代表阳离子和阴离子摩尔百分比），然后阐述绘制步骤：①根据各离子浓度，计算出各离子的摩尔浓度；②将各摩尔浓度除以总阳离子（或总阴离子）浓度，得到各离子的摩尔百分比；③将计算得到的摩尔百分比按一定规则（如阳离子从右上到左下，阴离子从左上到右下）标注在Piper图上；④连接相应离子点，形成封闭的多边形，该多边形的形状和位置即代表了水的化学类型。

2.解析思路：首先指出高硬度油田水的主要成分是钙镁离子，然后解释化学沉淀法的原理：通过投加化学药剂（如石灰、纯碱），与水中的钙镁离子发生化学反应，生成溶解度极低的碳酸盐沉淀（如CaCO?,Mg(OH)?），从而降低水的硬度。例如，石灰法中Ca(OH)?与Ca2?和Mg2?分别反应生成