钾离子稳定井壁作用机理研究

• 来源期刊: 钻井液与完井液
• 关键词: 粘土膨胀 井眼稳定 机理 K+ 蒙脱土
• 年，卷（期）: 2005,（5）
• 所属期刊栏目: 理论研究与应用技术
• 页码范围: 7-9
• 页数: 3页
• 分类号: TE254.4
• 语种: 中文

摘要

研究了钙蒙脱土、钠蒙脱土和钾蒙脱土在清水和7%KCl溶液中的水化膨胀,用X射线衍射仪测定了3种蒙脱土在清水和7%KCl溶液中浸泡后的层间距,结合粘土膨胀机理的最新研究结果,对K+抑制粘土水化膨胀的作用机理进行了探讨.在粘土膨胀实验中发现,KCl溶液在岩心中的渗透速度较清水快,使得在实验前期,岩心在7%KCl溶液中的膨胀高度大于在清水中的膨胀高度,这种现象对井壁稳定是不利的,有必要进行更深入的研究.研究结果表明,在粘土的晶层膨胀阶段,层间阳离子受束缚而不能进行离子交换,因此K+不能有效抑制钠蒙脱土和钙蒙脱土的晶层膨胀;在粘土的渗透膨胀阶段以及完全分散的粘土中,层间阳离子能进行离子交换,K+能有效抑制粘土的渗透膨胀和分散,控制地层造浆.与渗透膨胀相比,粘土的晶层膨胀量低但膨胀压力大,晶层膨胀引起的近井壁地层应力变化对井壁稳定有重要影响.