黏土稳定剂评价方法
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精
细
石
油
化
工
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＥＴＲＯＣＨ ＥＭ Ｉ Ｐ ＣＡＬＳ
第 ２ 卷 第 ６期 ７ ２１ ０ ０年 １ １月
黏 土 稳 定 剂 评 价 方 法
郭丽梅 崔 岩 管 宝山 梁 丽 胥 云 刘 萍
（． 津科 技 大 学 材 料 科 学 与化 学 工 程 学 院 ， 津 ３ ０ ５ ； １天 天 ０ ４ ７ ２ 中 国石 油 勘 探 开 发研 究 院廊 坊 分 院 ， 北 廊 坊 ０ ５０ ） ． 河 ６ ０ ０
将 １ ０ ． ０ｇ钙基蒙脱 土及 ５ｍＬ黏土稳定 剂溶
液装 入 带盖 塑 料 离 心 管 中 ， 温 静 置 ２ 室 ４ ｈ后 于 ２０ ０ｒｍｉ 离 心 ３ ｎ 去 除上 清 液 ， 黏 土 ０ ／ ｎ下 ０ｍｉ ， 将
收 稿 日期 ： ０ ０ ５—１ ； 改稿 收 到 日期 ： Ｏ Ｏ １ １ ２ １ ～０ ９修 ２ １ 一１ 一ｌ 。
１ ２ ４ 红 外 光 谱 ．．
钙 基蒙脱 土 （ ０ １ ５℃ 干燥 ６ｈ 冷 却 后存 于广 口瓶 ， 中备用） 中 国石油 勘探开 发研究 院廊坊分 院 。 ，
Ｄ８Ｄ Ｓ ＯＶＥ ｔ ＡＤ ＩＣ Ｒ ｗｉ Ｇ ＤＳ型 Ｘ射 线衍射 ｈ 仪 ， 国 Ｂ ＵＫＥ — ＸＳ公 司 ； ０型 热 重 分 析 德 Ｒ ＲＡ Ｑ５ 仪 ， 国 Ｗａｅｓ 司 ； 美 ｔｒ 公 ＷＱＦ ５ ０傅 里叶变换 红外 一２
格 上 得 到 解 释 。笔 者 采 用 ４种 评 价 方 法 对 无 机 、
采用 Ｄ Ｓ ＯＶＥ ｔ ８ＤＩＣ Ｒ ｗｉ ＧＡＤ Ｓ型 Ｘ射 ｈ Ｄ 线衍射 仪 进 行 测 定 ， ｕ Ｋ Ｃ 辐 射 ， 收狭 缝 宽 度 接 ０ １ｎ 管压 ４ Ｖ， 电流 ４ ． ｍ， Ｏｋ 管 ０ｍＡ， 描 角度 范 扫
光谱 仪 ， 京 第 二 光 学 仪 器 厂 ； Ｅ Ｌ Ｊ Ｍ一 北 ＪＯ Ｓ
６ ８ Ｌ 型扫描 电子显 微 镜 ， ３０ Ｖ 日本 电子 株式 会 社 ；
作 者 简介 ： 丽梅 （ ９ １一 ， ， 士 ， 授 ， 要 从 事 精 细 化 郭 １６ ） 女 硕 教 主
学品合 成及 应 用 方 面 的 ＿ 作 。Ｅ ｍａ ： ｌ ｉ ｔ ｓ． ｄ ． ｒ Ｔ － — ｉ ｇｍｅ ｕ ｔ ｅ ｕ ｃ 。 ］ ＠ ｌ 基 金 项 目： 家科技 重 大专 项 （ Ｏ ８ Ｘ ８ ３ ） 国 ２Ｏ Ｚ Ｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ０ ７ 。
１ ２ ２ Ｘ 射 线 衍 射 ． ．
稳定 剂是保 护水敏地 层 的有 效手段 。 ］
在实 际应用 时发 现 ， 同一 种 药 剂在 不 同 地层 中防膨 效果 不 同， 传统 的评 价方 法 是采 用 静 态 防
膨方 法和页 岩膨胀 测 试 仪测 定 防 膨效 果 ， 无法 但
解释效 果优 劣的原 因 。采用 仪器检测 可 以从 微观 上观察 药剂 与黏 土 的作用 ， 而 筛 选 出与 地层 配 从 伍 性好 的药剂 ， 尤其 对 药 剂 防运 移 能力 可 以从 晶
围为 ２～ ３ 。 。 ３。
１ ２ ３ 热 失 重 ．．
有 机 防膨 剂进行 评价 ， 以静态 防膨方法 做对照 。
１ 实验 部 分
１ １ 主 要 试 剂 及 仪 器 ．
采 用 Ｑ５ Ｏ型热 重 分 析 仪 表 征 蒙 脱 土 的质 量 损失与 温度 之 间 的关 系 ， 描 温 度 范 围 ２ ～７ ０ 扫 ０ ０
比 率变 化 对 比 ， 析 层 间 水 含 量 的变 化 ； 过扫 描 电镜 观 察 粘 土 晶 型 验证 上 述 评 价 方 法 的 一致 性 ， 态膨 胀 法 分 通 静 与 上述 仪 器 方 法 对 照药 剂 防膨 性 能 可 靠 性 。从 黏 土 膨 胀 及 防膨 机理 上 评 价 黏 土 稳 定 剂 的综 合 效 果 。 关键 词 ： 土 稳 定 剂 仪 器 分析 评 价 方 法 黏
注水 储层不 被 伤 害［ 。对黏 土 含 量 高 、 敏 性 强 １ ］ 水 的储 层 ， 钻井 、 在 固井 、 注水 、 压裂 、 酸化 、 修井和 压 井 等任何工 艺措施 中， 只要 有水 基工作 液的侵 入 ， 都有 可能 引起水 敏伤 害 。油气层 保护 中使用黏 土
１ ２ １ 静态膨 胀评 价 ．． 称 取 ０ ７ ． ５ｇ钙基 蒙脱 土 ， 装入 １ ５ｍＬ离心管 中， 分别 加 人 １ ２ｍＬ清 水 或质 量分 数 为 １ ０ 的 ． 黏 土稳 定 剂 溶液 ， 超声 １ ｎ 使 其充 分 分 散 后 ０ｍｉ， 室温静置 ６ｈ 记 录 蒙脱 土 膨 胀 体 积 。 以清 水 处 ， 理 后的膨 胀体 积 为 １ ０ 计 ， ０ 分别 计 算 各 种 黏 土 稳 定剂处 理后黏 土 的膨 胀率［ 。 ３ ］
黏 土 稳 定 剂 ： ５ 环 ９ 聚 ３ 自制 低 相 对 分 环 、 、 （
子 质量 阳离 子 季 铵 盐 ） Ｂ Ｓ８ １ 有 机 与 无 机 复 ， Ｃ 一５ （ 配 产品 ， 以无机 为主 ， 商丘 市洪宇科 技研 发 中心 ） ；
℃， 升温 速率 １ ０℃／ ｉ， ａ ｒ ｎ 氮气 气氛 。
中 图分 类 号 ： ＴＥ３ ７ ５ 文献标识码 ： Ａ
采 取注水 开发方 式保持地 层压力 是提 高低 渗
ＫＱ５ ２ ０ Ｅ型数控 超 声 波 清 洗 器 ， 山 市 超 声 ００ Ｄ 昆 仪器有 限公 司 。
１ ２ 评 价 方 法 ．
透 油藏开发 效果 的 重要 措 施 和手 段 ， 其关 键 在 于
摘要： 采用 现代 化 仪 器 结 合 常 规 手段 全 面真 实 评 价 黏 土 稳 定 剂 性 能 。利 用 Ｘ 衍 射 检 测 峰 高 及 峰 面 积 大 小 评
价 药 剂处 理 后 黏 土 层 间距 及 结 晶度 ； 热失 重 评 价 黏 土 中 自 由水 及 结 合 水 ； Ｔ Ｉ 利 用 硅 氧 键 与 层 间水 吸 收 峰 Ｆ～ Ｒ
细
石
油
化
工
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＥＴＲＯＣＨ ＥＭ Ｉ Ｐ ＣＡＬＳ
第 ２ 卷 第 ６期 ７ ２１ ０ ０年 １ １月
黏 土 稳 定 剂 评 价 方 法
郭丽梅 崔 岩 管 宝山 梁 丽 胥 云 刘 萍
（． 津科 技 大 学 材 料 科 学 与化 学 工 程 学 院 ， 津 ３ ０ ５ ； １天 天 ０ ４ ７ ２ 中 国石 油 勘 探 开 发研 究 院廊 坊 分 院 ， 北 廊 坊 ０ ５０ ） ． 河 ６ ０ ０
将 １ ０ ． ０ｇ钙基蒙脱 土及 ５ｍＬ黏土稳定 剂溶
液装 入 带盖 塑 料 离 心 管 中 ， 温 静 置 ２ 室 ４ ｈ后 于 ２０ ０ｒｍｉ 离 心 ３ ｎ 去 除上 清 液 ， 黏 土 ０ ／ ｎ下 ０ｍｉ ， 将
收 稿 日期 ： ０ ０ ５—１ ； 改稿 收 到 日期 ： Ｏ Ｏ １ １ ２ １ ～０ ９修 ２ １ 一１ 一ｌ 。
１ ２ ４ 红 外 光 谱 ．．
钙 基蒙脱 土 （ ０ １ ５℃ 干燥 ６ｈ 冷 却 后存 于广 口瓶 ， 中备用） 中 国石油 勘探开 发研究 院廊坊分 院 。 ，
Ｄ８Ｄ Ｓ ＯＶＥ ｔ ＡＤ ＩＣ Ｒ ｗｉ Ｇ ＤＳ型 Ｘ射 线衍射 ｈ 仪 ， 国 Ｂ ＵＫＥ — ＸＳ公 司 ； ０型 热 重 分 析 德 Ｒ ＲＡ Ｑ５ 仪 ， 国 Ｗａｅｓ 司 ； 美 ｔｒ 公 ＷＱＦ ５ ０傅 里叶变换 红外 一２
格 上 得 到 解 释 。笔 者 采 用 ４种 评 价 方 法 对 无 机 、
采用 Ｄ Ｓ ＯＶＥ ｔ ８ＤＩＣ Ｒ ｗｉ ＧＡＤ Ｓ型 Ｘ射 ｈ Ｄ 线衍射 仪 进 行 测 定 ， ｕ Ｋ Ｃ 辐 射 ， 收狭 缝 宽 度 接 ０ １ｎ 管压 ４ Ｖ， 电流 ４ ． ｍ， Ｏｋ 管 ０ｍＡ， 描 角度 范 扫
光谱 仪 ， 京 第 二 光 学 仪 器 厂 ； Ｅ Ｌ Ｊ Ｍ一 北 ＪＯ Ｓ
６ ８ Ｌ 型扫描 电子显 微 镜 ， ３０ Ｖ 日本 电子 株式 会 社 ；
作 者 简介 ： 丽梅 （ ９ １一 ， ， 士 ， 授 ， 要 从 事 精 细 化 郭 １６ ） 女 硕 教 主
学品合 成及 应 用 方 面 的 ＿ 作 。Ｅ ｍａ ： ｌ ｉ ｔ ｓ． ｄ ． ｒ Ｔ － — ｉ ｇｍｅ ｕ ｔ ｅ ｕ ｃ 。 ］ ＠ ｌ 基 金 项 目： 家科技 重 大专 项 （ Ｏ ８ Ｘ ８ ３ ） 国 ２Ｏ Ｚ Ｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ０ ７ 。
１ ２ ２ Ｘ 射 线 衍 射 ． ．
稳定 剂是保 护水敏地 层 的有 效手段 。 ］
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膨方 法和页 岩膨胀 测 试 仪测 定 防 膨效 果 ， 无法 但
解释效 果优 劣的原 因 。采用 仪器检测 可 以从 微观 上观察 药剂 与黏 土 的作用 ， 而 筛 选 出与 地层 配 从 伍 性好 的药剂 ， 尤其 对 药 剂 防运 移 能力 可 以从 晶
围为 ２～ ３ 。 。 ３。
１ ２ ３ 热 失 重 ．．
有 机 防膨 剂进行 评价 ， 以静态 防膨方法 做对照 。
１ 实验 部 分
１ １ 主 要 试 剂 及 仪 器 ．
采 用 Ｑ５ Ｏ型热 重 分 析 仪 表 征 蒙 脱 土 的质 量 损失与 温度 之 间 的关 系 ， 描 温 度 范 围 ２ ～７ ０ 扫 ０ ０
比 率变 化 对 比 ， 析 层 间 水 含 量 的变 化 ； 过扫 描 电镜 观 察 粘 土 晶 型 验证 上 述 评 价 方 法 的 一致 性 ， 态膨 胀 法 分 通 静 与 上述 仪 器 方 法 对 照药 剂 防膨 性 能 可 靠 性 。从 黏 土 膨 胀 及 防膨 机理 上 评 价 黏 土 稳 定 剂 的综 合 效 果 。 关键 词 ： 土 稳 定 剂 仪 器 分析 评 价 方 法 黏
注水 储层不 被 伤 害［ 。对黏 土 含 量 高 、 敏 性 强 １ ］ 水 的储 层 ， 钻井 、 在 固井 、 注水 、 压裂 、 酸化 、 修井和 压 井 等任何工 艺措施 中， 只要 有水 基工作 液的侵 入 ， 都有 可能 引起水 敏伤 害 。油气层 保护 中使用黏 土
１ ２ １ 静态膨 胀评 价 ．． 称 取 ０ ７ ． ５ｇ钙基 蒙脱 土 ， 装入 １ ５ｍＬ离心管 中， 分别 加 人 １ ２ｍＬ清 水 或质 量分 数 为 １ ０ 的 ． 黏 土稳 定 剂 溶液 ， 超声 １ ｎ 使 其充 分 分 散 后 ０ｍｉ， 室温静置 ６ｈ 记 录 蒙脱 土 膨 胀 体 积 。 以清 水 处 ， 理 后的膨 胀体 积 为 １ ０ 计 ， ０ 分别 计 算 各 种 黏 土 稳 定剂处 理后黏 土 的膨 胀率［ 。 ３ ］
黏 土 稳 定 剂 ： ５ 环 ９ 聚 ３ 自制 低 相 对 分 环 、 、 （
子 质量 阳离 子 季 铵 盐 ） Ｂ Ｓ８ １ 有 机 与 无 机 复 ， Ｃ 一５ （ 配 产品 ， 以无机 为主 ， 商丘 市洪宇科 技研 发 中心 ） ；
℃， 升温 速率 １ ０℃／ ｉ， ａ ｒ ｎ 氮气 气氛 。
中 图分 类 号 ： ＴＥ３ ７ ５ 文献标识码 ： Ａ
采 取注水 开发方 式保持地 层压力 是提 高低 渗
ＫＱ５ ２ ０ Ｅ型数控 超 声 波 清 洗 器 ， 山 市 超 声 ００ Ｄ 昆 仪器有 限公 司 。
１ ２ 评 价 方 法 ．
透 油藏开发 效果 的 重要 措 施 和手 段 ， 其关 键 在 于
摘要： 采用 现代 化 仪 器 结 合 常 规 手段 全 面真 实 评 价 黏 土 稳 定 剂 性 能 。利 用 Ｘ 衍 射 检 测 峰 高 及 峰 面 积 大 小 评
价 药 剂处 理 后 黏 土 层 间距 及 结 晶度 ； 热失 重 评 价 黏 土 中 自 由水 及 结 合 水 ； Ｔ Ｉ 利 用 硅 氧 键 与 层 间水 吸 收 峰 Ｆ～ Ｒ