页岩膨胀率的测定
页岩检测方案
页岩检测方案引言页岩是一种特殊的岩石，具有高含油、高含气的特点，因此在能源开发领域具有重要的价值。
为了有效地进行页岩资源的开发和利用，需要进行页岩的检测工作。
本文档将介绍一种常用的页岩检测方案，以帮助人们更好地了解和应用该方案。
页岩检测方案概述页岩检测方案是通过一系列的野外调查和实验室分析手段，对地下的页岩资源进行定量和定性的评估。
该方案主要包括以下几个步骤：1.野外调查：在可能存在页岩的地区进行采样和观察，以确定潜在的页岩分布区域。
2.采样分析：采集地下页岩样品，并通过实验室分析手段对其进行物理性质、化学成分和孔隙结构等方面的测试和分析。
3.数据处理和评估：将野外调查和采样分析得到的数据进行处理和评估，确定页岩资源的储量和品质等重要参数。
野外调查野外调查是页岩检测方案的第一步，通过对可能存在页岩的地区进行采样和观察，可以初步确定潜在的页岩分布区域。
以下是野外调查的主要内容：1.地质调查：对地质构造、岩性变化和地层演化等进行详细的调查和测量，以确定是否存在页岩资源。
2.地球物理勘探：利用地震、电磁、重力和磁场等地球物理勘探手段，对地下岩层的特征进行探测和分析。
3.钻孔实验：通过井孔开钻和取心的方式，获取地下岩层样品，并进行现场观察和记录。
4.遥感技术：利用卫星和航空遥感技术，对目标区域进行多光谱和高光谱图像的获取和分析。
以上野外调查的数据和观察结果将成为后续采样分析的重要依据。
采样分析采样分析是页岩检测方案的核心环节，通过对采集的地下岩层样品进行实验室分析，可以得到页岩的重要物性参数和化学成分。
以下是采样分析的主要内容：1.物理性质分析：对采样的页岩样品进行密度、孔隙率、渗透率和声波速度等物理性质的测试和分析。
2.化学成分分析：采用化学分析技术，对页岩样品的有机和无机组分进行定量的测试和分析。
3.孔隙结构分析：通过扫描电子显微镜、气体吸附等方法，对页岩样品的孔隙结构和比表面积进行测量和表征。
4.地球化学分析：对页岩样品的含油和含气成分进行分析，并评估其资源潜力。
页岩膨胀仪操作规程
页岩膨胀仪操作规程
1、制备样品，用量为10克—15克之间，所需压力和保持时间，
视实验要求而定。
2、打开机器和计算机，桌面上有该软件的快捷方式，点击进入软
件。
3、初次使用仪器或有搬迁仪器的情况，需要对每个测试单元进行
校正，否则不需要经常校正。
4、每次开始测试时，需对单元进行调零（ZERO）处理，调零时
测试杯里要放2片过滤网。
5、调零结束后，把制备好的样品放入测试单元中，然后加热和增
加转速。
6、点击相应测试单元START测试，尽快把60ml的溶液需要加3
次，共180ml，加完后，把测温的热电偶插入测试单元。
7、然后在软件中，选择实验所要的曲线进行记录，实验时间自定。
8、当实验结束后，相应实验单元都要进行STOP的操作，这样可
以把实验数据储存模式转换成EXCEL表格的形式，该数据可
以在卓面上的，数据文件夹快捷方式里全部找到，并可打印出
来。
9、全部测试结束后，需对测试单元里的泥饼清洗干净，过滤网可
以重复使用，请不要丢弃。
10、然后关闭计算机和仪器，把加热和转速都调到零位。
泥页岩水化膨胀测定新方法
泥页岩水化膨胀测定新方法李蓉华刘雨晴（石油勘探开发科学研究院）目前国内测定泥页岩水化膨胀性能一般在一定压力（如4.0MPa）下压实粉末制备样品，首先测出样品初始高度，再测一个膨胀终了高度，两次高度之差被初始高度去除得出膨胀的百分数。
任何一种泥页岩粉末样品在自由状态下都存在较多孔隙，在一定压力下被压实后，孔隙减少，压实力越大孔隙体积越小，但使孔隙完全消除是困难的。
相同压力下不同样品的孔隙体积不一定相同。
那么含有孔隙空间的样品发生水化时，由于粘土矿物层间水化的结果造成样品体积膨胀，这个体积膨胀不仅造成样品宏观体积增加，即表观膨胀，而且也造成了样品孔隙体积的减少。
孔隙体积的减少是因为样品向粒间孔隙空间的膨胀造成的，而这个膨胀值被一般测量方法所忽略。
粒间膨胀值的大小，在样品体积膨胀中所占的比例，给实验结果带来的误差及如何测定样品水化总体积膨胀值，是本文着重研究的问题。
一、测定方法1、测量仪器实验采用WLZ-1型膨胀仪测量泥页岩水化膨胀性能。
2、实验样品实验样品来源于大庆油田英80井、朝501井及新疆油田LN-44、MX-1井，粘土矿物组成见表1.3、实验方法及步骤1）将泥页岩样品粉碎至全部通过0.154mm筛，并在102±2℃下烘干至恒重，放入保干器冷却至室温。
2）去4个WLZ-1型膨胀仪调好零点，取下测量筒。
称量上述处理好的某种泥页岩样品4份，每份质量相等，分别放入4个WLZ-1型膨胀仪测量筒中，在不同的压力下压实，并放回WLZ-1型膨胀仪支撑卡规上，置入测量池中，由千分表上读出样品初始高度。
由于压力不同样品初始高度也不同，记录下初始高度并计算初始体积。
然后在膨胀仪测量池中注入实验用钻井液或其它实验液体，进行膨胀实验，观察千分表指针变化，到膨胀达到平衡时记录膨胀终了高度，计算膨胀终了体积。
二、实验结果及处理1、实验结果用上述方法测定了上述4口井样品在纯水中的膨胀性，测量结果见表2。
由表2可以看出压力不同，样品初始体积不同，压力越大，初始体积越小。
岩石膨胀力实验报告
岩石膨胀力实验报告引言岩石膨胀力是指在某些特定的条件下，岩石受到一定压力或温度变化后发生膨胀或收缩的力。
岩石膨胀力的研究对于地质工程和岩土工程具有重要意义。
本实验旨在通过实验手段，研究岩石膨胀力的特性和影响因素。
实验目的1. 了解不同岩石类型在不同温度和湿度条件下的膨胀力大小；2. 分析岩石膨胀力与温度、湿度的关系；3. 探究岩石膨胀力对岩土工程的影响。
实验装置和方法实验装置1. 岩石样本：选取多种不同类型的岩石作为实验样本，包括花岗岩、砂岩、页岩等；2. 膨胀力计：用于测量岩石的膨胀力；3. 恒温恒湿箱：用于控制岩石样本的温度和湿度；4. 数据记录仪：用于记录岩石样本的膨胀力数据。
实验方法1. 准备不同类型的岩石样本，并对其进行初步的物理性质测试，包括抗压强度、孔隙度等；2. 将岩石样本放置在恒温恒湿箱中，控制温度和湿度的变化；3. 在每个温度和湿度条件下，使用膨胀力计对岩石样本进行膨胀力测试；4. 记录膨胀力计的读数，并计算出岩石样本的膨胀力大小；5. 分析膨胀力与温度、湿度的关系；6. 对实验结果进行统计和分析，并总结实验结论。
实验结果样本物理性质测试结果岩石类型抗压强度（MPa）孔隙度（%）花岗岩200 5砂岩100 10页岩50 15膨胀力测试结果岩石类型温度（摄氏度）湿度（%）膨胀力（N）花岗岩20 50 10花岗岩30 60 15砂岩20 50 5砂岩30 60 7页岩20 50 3数据分析与讨论通过对实验结果的分析和比较，可以得出以下结论：1. 不同岩石类型的膨胀力大小存在差异，一般来说，抗压强度较高的岩石膨胀力也较大；2. 岩石样本在较高的温度和湿度条件下，膨胀力较大；3. 花岗岩的膨胀力较大，且受温度和湿度的影响较小；而砂岩和页岩的膨胀力较小，且容易受温度和湿度的影响。
结论岩石膨胀力的大小与岩石的物理性质、温度和湿度密切相关。
在进行岩土工程设计时，需要注意岩石膨胀力对工程的影响，采取相应的措施进行处理和预防。
astm 标准 岩石膨胀实验
ASTM标准岩石膨胀实验一、概述岩石膨胀是指岩石在受到一定的外部作用后发生体积膨胀或收缩的现象。
岩石膨胀是岩石力学性质中的一个重要参数，对岩石的稳定性和工程施工具有很大的影响。
ASTM（美国材料和试验协会）作为世界上最具影响力的标准组织之一，其制定的岩石膨胀实验标准被广泛应用于岩石力学研究和工程实践中。
二、ASTM标准岩石膨胀实验的目的ASTM标准岩石膨胀实验的主要目的是确定岩石在一定条件下的膨胀系数，为工程设计和施工提供依据。
通过该实验可以评估岩石在受到外部力作用时的体积变化情况，进而分析岩石的稳定性和抗风化能力。
三、ASTM标准岩石膨胀实验的原理ASTM标准岩石膨胀实验主要采用湿热试验和干热试验两种方法来进行。
在湿热试验中，首先采用水浸饱和或浸泡法将岩石试样进行湿润处理，然后置于一定温度下的恒温箱中进行恒温恒湿处理；在干热试验中，岩石试样直接置于一定温度下的恒温箱中进行干热处理。
在实验过程中，记录岩石试样的体积变化情况，并根据一定的计算方法得出岩石的膨胀系数。
四、ASTM标准岩石膨胀实验的步骤ASTM标准岩石膨胀实验的具体步骤如下：1. 选择符合要求的岩石试样，并对其进行初步的试验前处理，如干燥、研磨等。
2. 使用定量的方法将试样置于水中浸泡饱和或浸泡泡足够长的时间。
3. 将试样取出并在一定温度下进行湿热或干热处理，时间根据具体试验要求决定。
4. 期间监测试样的体积变化情况，记录数据并进行数据处理。
5. 根据数据计算试样的膨胀系数，并进行结果分析和判断。
五、ASTM标准岩石膨胀实验的应用ASTM标准岩石膨胀实验的结果可以作为岩石抗风化能力、稳定性和耐久性等性能的评价依据，应用于以下方面：1. 工程建设中的岩石选材和工程设计，如基础工程、隧道工程、岩土工程等；2. 岩石资源的开发利用，如岩石矿产勘探、采矿和加工等；3. 岩石环境保护和文物保护，如岩石文物保护、岩溶地质环境保护等。
六、结论ASTM标准岩石膨胀实验作为评价岩石力学性质、稳定性和耐久性等方面的重要方法，具有广泛的应用价值。
膨胀土膨胀率
膨胀土是一种特殊性质的土壤，其特点是在受到水分影响时会发生体积膨胀。
膨胀率是衡量膨胀土膨胀程度的一个指标，通常用百分比表示。
膨胀率的计算方法如下：
1. 首先，将一定质量的膨胀土放入一个密闭的容器中，记录容器的初始体积。
2. 然后，向容器中加入适量的水，使膨胀土充分吸水饱和。
此时，记录容器的体积。
3. 接下来，将容器放置在一个恒温恒湿的环境中，让膨胀土保持饱和状态一段时间（通常为24小时）。
4. 最后，再次测量容器的体积，并计算膨胀前后体积的变化百分比。
这个百分比就是膨胀土的膨胀率。
膨胀率的大小反映了膨胀土对水分的敏感性和膨胀程度。
一般来说，膨胀率越高，膨胀土对水分的敏感性越强，膨胀程度也越大。
材料线膨胀系数测量
材料线膨胀系数测量材料的线膨胀系数是指材料在温度变化时单位温度变化引起的单位长度变化。
它是一个反映材料热膨胀性能的重要参数，对于材料的设计和应用非常关键。
本文将介绍材料线膨胀系数的测量方法及其应用。
测量方法：材料线膨胀系数的测量通常会采用热膨胀仪或光栅测量系统。
其中，热膨胀仪主要通过测量材料在不同温度下的长度来计算线膨胀系数。
而光栅测量系统则是利用光栅的原理，通过测量材料表面的位移来计算材料的线膨胀系数。
热膨胀仪的测量步骤如下：1.准备样品：选取需要测量线膨胀系数的材料样品，并进行表面处理，确保材料表面光滑和平行度要求。
2.搭建测量系统：将样品固定在测量装置上，并将热电偶连接到材料的制样区域以测量温度变化。
3.温度控制：设置初始温度，并根据实验需要进行温度逐渐升高或下降。
4.记录长度变化：在温度变化过程中，通过位移传感器或测微仪测量样品的长度变化。
5.计算线膨胀系数：根据样品的长度变化和温度变化，利用公式计算出材料的线膨胀系数。
光栅测量系统的测量步骤如下：1.准备样品：与热膨胀仪的测量步骤相同。
2.接入光栅系统：将光栅传感器固定在样品的一侧，并保持光栅的相对位置不变。
3.记录位移变化：在温度变化过程中，通过光栅传感器测量样品表面的位移变化。
4.计算线膨胀系数：根据位移变化和温度变化，利用光栅原理计算出材料的线膨胀系数。
应用：1.材料选型：在设计产品时，需要考虑材料的热膨胀性能，以避免因温度变化导致的变形和破裂。
2.结构设计：材料线膨胀系数的测量结果可以用于预测结构在温度变化时的变形，从而对结构进行合理设计。
3.工程测量：在工程测量中，能够准确测量材料的线膨胀系数有助于工程测量中的温度校正。
综上所述，材料线膨胀系数的测量是一个重要的过程，通过热膨胀仪或光栅测量系统可以准确测量材料在温度变化下的长度变化，并计算出材料的线膨胀系数。
这一参数对于材料设计和应用都具有重要的意义。
页岩吸水膨胀
实验八 页岩膨胀性及粒度组成分析实验一．实验目的1. 掌握泥页岩膨胀机理；2．了解高温高压泥页岩膨胀仪的工作原理及仪器结构；3．掌握泥页岩膨胀率测定及计算方法。
二．实验原理泥页岩在高温高压下遇水开始膨胀，随着时间的增加，膨胀量增大。
泥页岩膨胀率计算公式：%10000⨯-=h h h E t 其中：E —膨胀率，%；h t —粘土样品在t 时刻的高度，mm ；h 0—粘土样品的初始高度，mm 。
三．仪器结构图8-1 高温高压泥页岩膨胀仪原理图1.压力表；2.放气手柄；3.销钉；4.连通阀杆；5.放气螺钉；6.输入三通阀；7.容栅传感器；8.导杆；9.温度传感器；10.主测杯；11.粘土样品；12.岩样模；13.加热套；14.温控仪；15.注液阀；16.注液杯图8-2 主测杯结构示意图1.容栅传感器；2.传感器支架；3.输入三通阀；4.放气螺钉；5.平衡支架；6.密封螺钉；7.滑动杆；8.测杆；9.主测杯；10.紧固螺钉；11.岩样模；12.托垫；13.止钉；14.杯下盖；15.Φ51×3.1密封圈；16.测盘；17.滑块；18.表杆；19.传感器座主要试验仪器：氮气瓶(氮气压力大于5Mpa)、管汇、高温高压泥页岩膨胀仪、数据控制及显示系统等。
各仪器的主要指标：气源压力为5Mpa；工作温度≤120℃；工作压力为3.5Mpa；测试量程为15mm；试样模内径为25mm；测量分辨率为0.001mm。
四．实验步骤1. 打开高温高压页岩膨胀仪的电源开关，设置加热温度为80℃。
2.将制备好的压样(同岩样模一起)从主测杯底部装入主测杯内，同时应在主测杯底部放置密封圈，禁锢主测杯下的6个固定螺钉。
3.在主测杯上部放一个密封圈，将带有测盘、测杆的平衡支架系统放入主测杯内，调整好位置，拧紧固定螺钉。
4.将注液杯与主测杯之间的注液阀顺时针关闭，然后把试液(20~30mL)倒入注液杯中，拧紧杯盖。
5.将连接好的主测杯和注液杯放入高温高压夜宴膨胀仪的加热套中，并将两根输气管分别与主测杯的输入三通阀和注液杯的连通阀杆连接好。
+++页岩膨胀系数
中国石油大学油层物理实验报告实验日期： 2013.11.01 成绩：班级：石工 学号： 姓名： 教师：付帅师 同组者：实验五 页岩膨胀性及粒度组成分析实验一 实验目的1. 掌握泥页岩膨胀机理；2．了解高温高压泥页岩膨胀仪的工作原理及仪器结构； 3．掌握泥页岩膨胀率测定及计算方法。
二 实验原理随着测试液与粘土矿物接触时间的增加，粘土膨胀，高度增加，由容栅传感器感应出的试样轴向的位移信号，通过计算机系统将膨胀量随时间的关系曲线记录下来，显示在屏幕上。
当粘土矿物的膨胀量基本稳定时，最大的膨胀量与粘土样品的初始高度之比为最大膨胀率。
泥页岩膨胀率计算公式：%1000⨯-=h h h E t 其中：E —膨胀率，%；h t —粘土样品在t 时刻的高度，mm ；h 0—粘土样品的初始高度，mm 。
三仪器结构图8-1 高温高压泥页岩膨胀仪原理图1.压力表；2.放气手柄；3.销钉；4.连通阀杆；5.放气螺钉；6.输入三通阀；7.容栅传感器；8.导杆；9.温度传感器；10.主测杯；11.粘土样品；12.岩样模；13.加热套；14.温控仪；15.注液阀；16.注液杯图8-2 主测杯结构示意图1.容栅传感器；2.传感器支架；3.输入三通阀；4.放气螺钉；5.平衡支架；6.密封螺钉；7.滑动杆；8.测杆；9.主测杯；10.紧固螺钉；11.岩样模；12.托垫；13.止钉；14.杯下盖；15.Φ51×3.1密封圈；16.测盘；17.滑块；18.表杆；19.传感器座主要试验仪器：主要试验仪器：氮气瓶(氮气压力大于5Mpa)、管汇、高温高压泥页岩膨胀仪、数据控制及显示系统等。
各仪器的主要指标：各仪器的主要指标：气源压力为5Mpa；工作温度≤120℃；工作压力为3.5Mpa；测试量程为15mm；试样模内径为25mm；测量分辨率为0.001mm。
四．实验步骤1. 打开高温高压页岩膨胀仪的电源开关，设置加热温度为80℃。
2.将制备好的压样(同岩样模一起)从主测杯底部装入主测杯内，同时应在主测杯底部放置密封圈，禁锢主测杯下的6个固定螺钉。
膨胀率计算公式
五、数据处理
1．测试温度= ℃， 测试压力= MPa 粘时间的变化曲 线。
样品制备 膨胀率测试
1．将制备好的粘土试样(同岩样模一起)从主测杯底部装入主测杯内，同时注意主测杯底部放置密封 圈，紧固主测杯下6个固定螺钉。 2．在主测杯上部放一个密封圈，将带有测盘、测杆的平衡支架系统放入主测杯内，调整好位置，拧 紧固定螺钉；将滑块往下推移，确保滑块接触到试样。 3．将注液杯与主测杯之间的注液阀顺时针关闭，然后把试液(15～20mL)倒入注液杯中，拧紧杯盖。 关闭注液杯的连通阀。 4．将连接好的主测杯和注液杯放入加热套中，并将两根输气管分别与主测杯的输入三通阀和注液杯 的连通阀杆连接好，插上销钉。 5．将容栅传感器放入支架内，调节表杆位置，使其底部与滑块接触，并拧紧固定螺钉。 然后将温度传感器插入主测杯的孔内。 6．拧紧注液杯上部的放气手柄，拧紧主测杯的放气螺钉，然后打开注液杯的连通阀；打开总气源阀， 调节减压阀：（1）将连接注液杯的气体压力调至0.5~1Mpa；（2）将主测杯的气体压力调实验压力 3.5Mpa。 7．打开计算机中的测试软件，设置好采样时间。 8．打开电源开关，设置加热温度。
ht—粘土样品在 时刻的高度。
(2)防膨率计算公式 B (E1 E2 ) 100 %
式中， B--防膨率，%； E1--未经处理过的粘土的最大膨胀率，%； E2--处理过的粘土的最大膨胀率，%。
三、实验流程
高温高压泥页岩膨胀仪原理示意图
主测杯结构示意图
三、实验流程
高温高压泥页岩膨胀仪
四、实验步骤
二、实验原理
粘土矿物在高温高压下与水接触开始膨胀，随着时间的增加，膨胀量
增大。不同时刻的膨胀量除以粘土样品的初始高度可得该岩样在不同时刻 的膨胀率。当膨胀量达到稳定时，可求最大膨胀率。
页岩膨胀及粒度分析实验报告
中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期： 2012.11.19 成绩：班级： 石工10-15 学号： 10131504 姓名： 于秀玲 教师：同组者： 秘荣冉 张振涛 宋文辉页岩膨胀性及粒度组成分析实验一．实验目的1. 掌握泥页岩膨胀机理；2．了解高温高压泥页岩膨胀仪的工作原理及仪器结构； 3．掌握泥页岩膨胀率测定及计算方法。
二．实验原理泥页岩在高温高压下遇水开始膨胀，随着时间的增加，膨胀量增大。
泥页岩膨胀率计算公式：%1000⨯-=h h h E t 其中：E —膨胀率，%；h t —粘土样品在t 时刻的高度，mm ；h 0—粘土样品的初始高度，mm 。
三．仪器结构图8-1 高温高压泥页岩膨胀仪原理图1.压力表；2.放气手柄；3.销钉；4.连通阀杆；5.放气螺钉；6.输入三通阀；7.容栅传感器；8.导杆；9.温度传感器；10.主测杯；11.粘土样品；12.岩样模；13.加热套；14.温控仪；15.注液阀；16.注液杯图8-2 主测杯结构示意图1.容栅传感器；2.传感器支架；3.输入三通阀；4.放气螺钉；5.平衡支架；6.密封螺钉；7.滑动杆；8.测杆；9.主测杯；10.紧固螺钉；11.岩样模；12.托垫；13.止钉；14.杯下盖；15.Φ51×3.1密封圈；16.测盘；17.滑块；18.表杆；19.传感器座主要试验仪器：主要试验仪器：氮气瓶(氮气压力大于5Mpa)、管汇、高温高压泥页岩膨胀仪、数据控制及显示系统等。
各仪器的主要指标：各仪器的主要指标：气源压力为5Mpa；工作温度≤120℃；工作压力为3.5Mpa；测试量程为15mm；试样模内径为25mm；测量分辨率为0.001mm。
四．实验步骤1. 打开高温高压页岩膨胀仪的电源开关，设置加热温度为80℃。
2.将制备好的压样(同岩样模一起)从主测杯底部装入主测杯内，同时应在主测杯底部放置密封圈，禁锢主测杯下的6个固定螺钉。
3.在主测杯上部放一个密封圈，将带有测盘、测杆的平衡支架系统放入主测杯内，调整好位置，拧紧固定螺钉。
泥页岩膨胀性测定实验
中国石油大学（华东）渗流物理实验报告实验日期： 成绩 ：班级： 石工1205 学号： 姓名： 教师： 同组者：泥页岩膨胀性测定实验一．实验目的1．了解高温高压泥页岩膨胀仪的结构、工作原理及使用方法； 2．掌握粘土矿物吸水膨胀的机理及膨胀率的计算方法。
二．实验原理粘土矿物在高温高压下与水接触开始膨胀，随着时间的增加，膨胀量增大。
不同时刻的膨胀量除以粘土样品的初始高度可得该岩样在不同时刻的膨胀率。
当膨胀量达到稳定时，可求最大膨胀率。
（1）膨胀率计算公式：%1000⨯-=h h h E t式中，E —膨胀率，%； mm ；0h —粘土样品的初始高度，mm ；t h —粘土样品在t 时刻的高度。
(2)防膨率计算公式%100)(21⨯-=E E B 式中，B --防膨率，%；1E --未经处理过的粘土的最大膨胀率，%； 2E --处理过的粘土的最大膨胀率，%。
三、实验流程图1 高温高压泥页岩膨胀仪原理示意图图2 主测杯结构示意图四、实验操作步骤1、样品制备1）样品烘干将土样或泥页岩样粉（过100目筛）在105℃条件下烘干4小时以上，冷却至室温，放置于干燥器内备用。
2）样品压制（1）将带孔托垫放入模内，上面放一张滤纸，用游标卡尺测量深度h1；(2)用天平称取5～10g样品装入压模内，用手拍打压模，使其中样品端面平整，并在表面再放一张滤纸；(3)将压棒置于模内，轻轻左右旋转下推，与样品接触；将组好的岩样模置于油压机平台上，加压至4MPa，5分钟后泄压；取出压棒，倒置压模，倒出岩样表层的土样，用游标卡尺测量深度h2，至此岩样制好，岩样长度h0=h1-h2。
2、膨胀率测试1．将制备好的粘土试样(同岩样模一起)从主测杯底部装入主测杯内，同时注意主测杯底部放置密封圈，紧固主测杯下6个固定螺钉。
2．在主测杯上部放一个密封圈，将带有测盘、测杆的平衡支架系统放入主测杯内，调整好位置，拧紧固定螺钉；将滑块往下推移，确保滑块接触到试样。
页岩膨胀抑制剂测试方法研究
页岩膨胀抑制剂测试方法研究页岩气开发是目前国内能源领域发展的热点之一，但是页岩气储层在采气过程中会发生膨胀，极大地影响了采气效率和安全性。
因此，研究一种有效的抑制剂已成为当前页岩气开发的重要问题之一。
本文根据工程实践经验，对页岩膨胀抑制剂测试方法进行了研究，主要包括实验方案设计、实验方法和结果分析等方面。
实验方案设计本次实验主要研究了两种页岩膨胀抑制剂，分别为A抑制剂和B抑制剂。
实验样本为页岩样品，页岩样品需经过特殊处理后才能进行实验。
经过处理后的页岩样品大小均一，长度为5cm，宽度为2cm，高度为2cm。
实验方案分为以下步骤：1. 将样品随机分成两组，分别为对照组和试验组。
2. 为了规避实验中人为因素的干扰，对照组和试验组分别进行随机分组，每组样本重复三次，共六个实验样本。
3. 实验中使用动态称重装置，分别对两组样品进行质量测定。
4. 分别添加A抑制剂和B抑制剂，每种抑制剂添加的浓度应依据厂家提供的使用说明书进行精确计算。
5. 将两组样品分别加入抑制剂中，浸泡15分钟。
6. 实验中设置模拟采气过程的设备，模拟采气的过程。
同时，利用流量计、压力计等设备来监测采气过程的相关参数数据。
7. 采集不同时间的数据，每分钟收集一次数据，直至采气完成。
实验方法1. 确定实验方案，并对样品进行处理。
将样品通过制样机进行加工，制作成统一规格的样品，以保证实验结果的准确性和可靠性。
2. 分别对两组样品进行初始质量的测定。
在测量质量时，注意要滤去周围环境的影响，确保样品质量的准确性。
3. 按照厂家提供的浓度比例，分别加入A抑制剂和B抑制剂，然后放置15分钟，保证抑制剂充分渗透到样品中。
4. 将实验样品分别放入实验设备中，以模拟采气过程。
过程中，记录数据并分析。
5. 分析实验数据，并得出结论。
在分析实验数据时，可以采用统计学方法并结合实验现场实际情况，得出相对准确的结论。
结果分析通过对实验数据的对比分析，可以看出两种抑制剂具有一定的抑制膨胀作用，并且B抑制剂的效果略优于A抑制剂。
膨胀岩室内试验方案
膨胀岩室内试验方案1.膨胀岩室内试验内容(1) 膨胀岩的的基本物理指标：密度ρ、干密度d ρ、重度λ、孔隙率n 、含水量ω、塑限pω液限L ω、最大干密度max ()d ρ、最优含水量y ω、颗粒组成（平均粒径、不均匀系数）、渗透系数k(2) 膨胀岩的力学指标：自由膨胀率s F 、膨胀含水率H ω、凝聚力c 和内摩擦角ϕ值、单轴抗压强度P2.试验原理和试验方法(1)密度ρ：指膨胀岩单位体积的质量。
本试验采用环刀法。
试验仪器：环刀：内径6—8cm ，高2—3cm ；台秤：称量500g ，感量0.01g ； 其他：切土刀、凡士林等试验步骤：ⅰ按工程所需取原状土或软岩，整平其两端，将环刀内壁涂抹一层凡士林，刃口向下放在土样上。
ⅱ用切土刀将土样削成略大于环刀直径的土柱。
然后将环刀垂直下压，边压边削，直到土样伸入环刀为止。
将两端余土削平，取剩余的的代表性土样测定含水量。
ⅲ擦净环刀外壁称量，称出环刀与试样总重量，在减去环刀的重量即试样重量。
试样的体积即环刀内的体积。
按下式计算密度ρ和干密度d ρ：mvρ=10.01d ρρω=+式中： m — 试样质量 v — 试样体积 ω—试样含水量（2）重度γ：指膨胀岩所受的重力与膨胀岩的总体积的比值。
它可以通过膨胀岩的密度计算出来。
1010γρρ=⨯=（3）含水量ω：指膨胀岩在100—105℃下烘干到恒量是所失去水的质量与达到恒量后土颗粒质量的比值。
可以通过烘干法测得。
试验仪器：烘箱；天平：称量500g ，感量0.01g ；碎土刀；称量盒。
试验步骤：ⅰ取代表性试样15—30g ，放入称量盒内，立即盖好盒盖，称量结果为湿土与盒的质量，在减去盒子质量就是湿土质量。
ⅱ打开盒盖将试样和盒子放入烘箱内烘烤，在温度100—105℃下烘干至恒量。
ⅲ将烘干后的试验和盒子取出，盖好盒盖，称量干土与盒子重量，减去盒重即为干土重量。
按下式计算含水量：(1)smm ω=- 式中，m — 湿土质量 s m — 干土质量(4) 塑限p ω：土由可塑状态过渡到半固体状态的界限含水量。
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中国石油大学渗流物理实验报告
实验日期: 成绩: 班级: 石工1307 学号: 1302010708 姓名: 曲正天教师: 付帅师
同组者:
泥页岩膨胀性测定
一．实验目的
1．了解高温高压泥页岩膨胀仪的结构、工作原理及使用方法；
2．掌握粘土矿物吸水膨胀的机理及膨胀率的计算方法。
二．实验原理
随着测试液与粘土矿物接触时间的增加，粘土膨胀，高度增加，由容栅传感器感应出的试样轴向的位移信号，通过计算机系统将膨胀量随时间的关系曲线记录下来，显示在屏幕上。
当粘土矿物的膨胀量基本稳定时，最大的膨胀量与粘土样品的初始高度之比为最大膨胀率。
E=h
t -h
/h
*100%
其中：E—膨胀率，%；ht—粘土样品在t时刻的高度，mm；h0—粘土样品的初始高度，mm。
三．实验仪器及流程
图1 高温高压泥页岩膨胀仪原理示意图
图2 主测杯结构示意图
（简要介绍实验仪器）
四．实验步骤
1、样品制备
2、膨胀率测试
1. 打开高温高压页岩膨胀仪的电源开关，设置加热温度为80℃。
2.将制备好的压样(同岩样模一起)从主测杯底部装入主测杯内，同时应在主测杯底部放置密封圈，禁锢主测杯下的6个固定螺钉。
3.在主测杯上部放一个密封圈，将带有测盘、测杆的平衡支架系统放入主测杯内，调整好位置，拧紧固定螺钉。
4.将注液杯与主测杯之间的注液阀顺时针关闭，然后把试液(20~30mL)倒入注液杯中，拧紧杯盖。
5.将连接好的主测杯和注液杯放入高温高压夜宴膨胀仪的加热套中，并将两根输气管分别与主测杯的输入三通阀和注液杯的连通阀杆连接好。
6.将容栅传感器放入支架内，调节表杆位置，使其底部与滑块接触，并拧紧固定螺钉；然后将温度传感器插入主测杯的孔内。
7.拧紧注液杯上部的放气手柄，拧紧放气螺杆，然后打开注液杯的连通阀杆，将连接注液杯的气体的压力调至0.5~1Mpa；再将主测杯的气体压力调到实验压力3.5Mpa。
8.打开计算机中的测试软件，设置好采样时间。
9.主测杯放入加热套一定时间后，当温度达到实验温度时，点击测试软件上的“清零”和“开始”键；打开注液阀，将液体注入主测杯中，迅速关闭注液阀；打开主测杯的放气螺钉，调节主测杯中的压力至实验压力(为减少实验误差，上述三个操作最好在10s内完成)；则指定温度、压力条件下的膨胀实验正式开始。
10.每隔2min记录粘土试样的膨胀量，当膨胀量达到稳定时，停止实验。
11.关闭总气源阀、主测杯上的放气螺钉、注液杯的连通阀杆，关闭主机电源；缓慢拧开注液杯上部的放气手柄，放出其中的气体；松开减压阀(连接两根输气管线)。
12.卸下容栅传感器、温度传感器，卸下与注液杯、主测杯相连的管线。
13.将主测杯从加热套中提出，置于空气中冷却(温度很高时，可用湿布冷却)，至温度T≤40℃，松开主测杯的放气螺钉和注液杯上部的连通阀杆，放掉杯内余压。
14.确认主测杯和注液杯内没有气压后，卸下注液杯杯盖，松开主测杯上盖和下盖的紧固螺钉，卸下主测杯的上、下杯盖，取出岩样模，清洗导杆端面以及主测杯内壁，擦干后存放。
15.整理实验仪器，处理实验数据。
五．数据记录与处理
1．膨胀性测试原始记录
表1 高温高压泥页岩膨胀率测定原始记录表
仪器和样品数据记录粘土样品高度读数h1/mm0.608
仪器编号 3 粘土样品高度读数h2/mm0.590 温度/℃43 粘土样品高度读数h3/mm0.594 压力/MPa 0 粘土样品平均高度h0/mm0.597
膨胀性数据记录
时间t/min 膨胀量
h
∆/mm
时间
t/min
膨胀量
h
∆/mm
时间
t/min
膨胀量
h
∆/mm
0.5 0.090 7.5 0.523 16 0.768
1 0.154 8 0.54
2 18 0.812
1.5 0.201 8.5 0.561 20 0.855
2 0.24
3 9 0.576 22 0.893
2.5 0.279 9.5 0.593 24 0.931
3 0.313 10 0.608 26 0.966
3.5 0.343 10.5 0.624 28 0.999
4 0.370 11 0.639 30 1.031
4.5 0.396 11.5 0.653 32 1.061
5 0.420 12 0.667 34 1.093
5.5 0.442 12.5 0.681 36 1.121
6 0.464 13 0.693 38 1.149
6.5 0.485 13.5 0.707 40 1.174
7 0.506 14 0.720
2．不同时刻粘土膨胀率计算。
（粘土膨胀率计算公式，计算举例，做出不同时刻膨胀率数据记录表格）
时间t/min 膨胀率
100%
时间
t/min
膨胀率
100%
时间
t/min
膨胀率
100%
0.5 15.075387.5 87.6046916 128.6432
1 25.795648 90.7872718 136.0134
1.5 33.668348.5 93.9698520 143.2161
2 40.703529 96.4824122 149.5812
2.5 46.733679.5 99.3299824 155.9464
3 52.4288110 101.842526 161.809
3.5 57.4539410.5 10
4.522628 167.3367
4 61.9765511 107.035230 172.6968
4.5 66.3316611.5 109.380232 177.7219
5 70.3517612 111.725334 183.0821
5.5 74.0368512.5 114.070436 187.7722
6 77.7219413 116.080438 192.4623
6.5 81.2395313.5 118.425540 196.6499
7 84.7571214 120.603
3．绘制粘土膨胀率与时间的关系曲线。
曲线分析：
粘土遇水膨胀，但是粘土膨胀速率随时间增大而慢慢变小
六、思考题
1、以蒙脱石为例，简述粘土水化膨胀的机理，及其水化膨胀对储层的伤害。
答：
粘土矿物是油藏岩石的主要充填物。
在与不配伍的外界流体接触时，粘土矿物会发生水化膨胀、分散运移或者产生沉淀，堵塞甚至堵死油气流动通道，大大降低油藏的渗透率及原油采收率
2、总结岩石粒度组成分析的主要方法，并简述其步骤。
答：
筛析法，沉降法和薄片法。
1.筛析法是粒度组成的常规分析方法，将岩石洗油，烘干，称重，解析，去掉胶
结物，烘干称重，过套筛，分筛沉重，计算粒度组成。
2.通过最小筛孔的筛子，可采用沉降法进一步分析，不同直径的颗粒在相同的液
体中具有不同的沉降速率
3.对于致密的细粒岩石，可以制成岩石薄片，用显微镜观测或者用图像分析仪器
测定其粒度组成。