高岭石与碱性驱替剂间作用的实验研究

用Ｔｅｆｌｏｎ惰性反应器在２５℃、５０℃、和７５℃的条件下，以１ｇ／２０ｍｌ的固／液比，研究了高岭石与各三个浓度的两种碱性驱替剂间（Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ）的作用，反应时间为０～６００ｈ，对反应后液相中的硅、铝元素浓度参数和固相物质分别进行了分光光度法和Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）检测，弄清了实验研究参数与液相参数和高岭石相变的关系，得出了高岭石在ＮａＯＨ溶液中存在非一致性的溶蚀趋势。高岭石在碱液中会发生溶蚀，进而可生成方钠石。此研究增加了对碱驱的认识，对提高原油采收率是一项有意义的研究工作。     

蒙脱石,高岭石与碱性驱替剂作用时矿物间的协同效应研究

在７５℃下系统地研究了蒙脱石、高岭石、以及蒙脱石和高岭石的复配矿物与７＃碱性驱替剂（ρＮａ２ＣＯ３＝１５ｇ·Ｌ－１）间的作用,采用分光光度法对反应后反应液中的硅铝元素质量密度进行了测定,并对两种矿物单独存在时的结果和共存时的进行了比较,结果表明因为蒙脱石在碱性驱替剂中容易析出硅元素,而高岭石在碱性驱替剂中容易析出铝元素,当二者共存时会相互抑制。并且,蒙脱石的存在会对高岭石析出铝元素产生很大的抑制作用,而高岭石的存在对蒙脱石析出硅元素的抑制作用较小,证明蒙脱石更容易与碱液反应而对整个反应起到控制作用。协同效应研究还表明,蒙脱石的作用与其质量不成比例,当加入很少的蒙脱石也会控制整个反应。这些研究对化学驱中化学剂损耗预测模型的建立具有重大的意义。     

黄原胶作为油田驱替剂的性能研究

以KJDX公司生产的黄原胶MKD发酵液为研究对象，结合HJM油田的储层特征，研究了黄原胶溶液作为油田提高石油采收率驱替剂的性能。实验研究表明：由于黄原胶溶液具有良好的增粘性、流变性、水溶性、化学稳定性，并具有较强的机械抗降解能力，因此可作为油田开采的驱替剂。物理模拟实验进一步说明它具有提高石油采收率的作用，是一种性能优良的油田开采驱替剂。     

煤系高岭石有机夹层作用的实验研究

本文利用ＸＲＤ和ＩＲ研究了丙烯酰胺和脂肪酸盐与煤系高岭石的夹层作用及稳定性。通过极性有机化合物作夹带剂，成功地合成了高岭石－丙烯酰胺、高岭石－脂肪酸盐有机复合体。夹层作用完成后，层面间距从７．１８Ａ分别扩大到１１．２２Ａ和１１．３２Ａ。有机化合物能在高岭石层间形成稳定的夹层主要与夹层分子和高岭石内表面羟基形成氢键有关。     

储层固相在化学驱替剂中物相变化的实验研究

选择典型的储层粘土矿物钙蒙脱石,高岭石,伊利石,美国钙蒙脱石和新疆克拉玛依油田三采试验区－克二中的Ｓ＾２７储层砂、在常温２５℃下与克市黑液体系,华东黑液体系,聚合物溶液（０．１８％３５３ＯＳ）,碱－表面活性剂－聚合物体系（ＡＳＰ０等驱替剂反应１４４０ｈ。对反应产后固相物的Ｘ射线衍射分析表明钙蒙脱石首先发生阳离子交换生成钠蒙脱石,进而发生溶蚀;高岭石,伊利石和储层砂蝇的骨架矿物主要发生溶蚀和交换生成     

富气驱中注入剂的组成及压力对驱油过程的影响

本文给出了实验室三次气驱和相态特性的研究结果。主要是研究注入剂的烃气组及注入压力对驱油效率的影响。实验时注入剂的组成不同，从干气到６０％的液化石油气，此外岩心的驱替压力则在３０００－３８００ｐｓｉｇ之间变动。多次接触的相态特性实验表明，上述实验范围内的注入剂接近于与原油呈一次接触混相到近似混相。     

基于吸附位理论的CO_2/CH_4在高岭石中竞争吸附的分子模拟

为了阐明CH4与CO_2在高岭石中的竞争吸附机理,采用蒙特卡洛方法构建了高岭石超胞模型,模拟计算了高岭石吸附CH4与CO_2在不同温度及压力条件下的变化规律,分析了不同孔径对高岭石吸附CO_2和CH4的影响。结果表明,不同温度下高岭石对CH4与CO_2分子的吸附量均符合Langmuir模型,在相同压力条件下,高岭石对CO_2分子的吸附量远远大于对CH4分子的吸附量;293.15 K时,高岭石对CO_2的吸附具有明显的竞争优势,CH4在CO_2分子的影响下不再符合Langmuir曲线,说明高岭石与CO_2分子的相互作用强于与CH4之间的相互作用;随着孔径的增大,高岭石对CH4与CO_2的吸附量均减小,表明CH4和CO_2主要吸附在微孔中;高岭石吸附CH4与CO_2分子后体系的总能量和非成键能发生了变化,说明高岭石与CO_2的相互作用能要强于高岭石与CH4的相互作用能,高岭石对CH4的吸附为典型的物理吸附,而对CO_2的吸附以物理吸附为主,且伴随着微弱的氢键作用。研究结果为阐明CO_2和CH4在黏土矿物的赋存机理以及CO_2驱替CH4的研究提供了一定的理论依据。     

“偏高岭石—碱—水”体系中4A沸石晶体生长规律及其机理探讨

煅烧高岭土与氢氧化钠的水热反应体系中，偏高岭石不仅为４Ａ沸石的形成提供了物质基础，而且为晶核的形成提供了有利界面。４Ａ沸石的晶核总是优先形成于发生了溶解的偏高岭石表面，而晶体生长的方式则受偏高岭石颗粒大小的影响。随着晶体的大量生长，偏高岭石逐渐消失，与此同时，产生了二次成核作用，晶体在先成的４Ａ沸石晶体表面生长，形成双晶。在整个反应过程中，液相中的［Ａｌ２Ｏ３］及［ＳｉＯ２］浓度的变化与４Ａ沸石晶体生成具有一定对应关系。这表明，偏高岭石不断溶解，固相的Ａｌ２Ｏ３·２ＳｉＯ２不断转化为液相的Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＯ２。沸石晶体的生成是以液相各组分浓度的过饱和为动力的，为液相生成机理     

咸淡水驱替过程中含水介质渗透性变化的试验研究

在野外水文地质调查的基础上,采集青岛市大沽河下游咸水入侵区砂样,首先对含水介质的粒度和矿物组成进行了分析,然后通过室内砂槽模拟试验,对咸淡水驱替过程中含水介质的渗透性变化规律进行了研究。结果表明,当咸淡水相互驱替时,含水介质的渗透性会发生显著变化,这种变化主要是由于驱替液盐浓度的变化,使得伊利石、高岭石和绿泥石等非膨胀性粘土矿物经释放、迁移、絮凝和沉积,从而重新分布所引起的。含水介质渗透性的变化具有明显的非均质性,即位于距入水处不同水平距离以及不同高度处的含水介质,其渗透性变化规律有所不同。     

CO2注气压力对瓦斯扩散系数影响规律实验研究

煤层CH₄解吸效率低、扩散慢的特点严重制约着煤层瓦斯抽采的效率,为解决低透气性煤层瓦斯抽采困难的问题,选取晋城赵庄煤矿煤样,研究不同注气压力对驱替CH₄过程的影响以及驱替过程中CH₄扩散系数的变化规律,利用自主研发的CO₂驱替CH₄试验平台,在0.6、0.8、1.0 MPa等不同注气压力条件下分别进行CO₂驱替CH₄实验。结果表明:驱替压力越大,达到最大CH₄排放量的时间越短,CO₂突破时间越快,置换效率越大,驱替效果越好;CH₄气体驱替过程分为3个阶段,先急剧增加再缓慢增加最后保持平稳;在同一注气压力下,瓦斯扩散系数随时间呈先增大后减小的变化规律,注气压力为0.6、0.8、1.0 MPa时,瓦斯扩散系数的最大值分别为2.27×10-5、3.36×10-5、4.62×10-5 cm2/s。从实验结果可知,不同注气压力下,CO₂对CH₄主要起到驱替作用、置换吸附-解吸作用及稀释驱替作用;每个阶段的CH₄气体运移情况不同,根据实验阶段合理调整注气流量、压力等参数,使注驱技术搭配更高效。研究结果对CO₂深埋与瓦斯（煤层气）高效抽采具有理论指导意义。      

Copper(II) humate mobility in kaolinite soil

An investigation of the influence of humate on the mobility of copper(II) ions in a kaolinite soil using leaching tests and electrokinetic experiments is reported. The data are interpreted in terms of humate–copper–clay interactions and humate electrical charge. Humate is mostly immobile below pH8 but is more mobile in alkaline conditions (sorption to kaolinite reduces its mobility in neutral conditions). Copper humate complexes are mobile in both acidic and alkaline conditions, but not in neutral conditions where they are sorbed. The dissolved copper humate complexes that form in acidic conditions are positively charged. The net effect of humate is to increase cupric ion mobility in kaolinite soil, especially in alkaline conditions.     

松辽盆地F油层高岭石、伊利石对储层物性、敏感性影响的实验研究

松辽盆地F油层砂泥岩互层发育,高岭石、伊利石为其主要粘土矿物,对研究储层物性及该油层的有效开发具有重要意义。本文通过对F油层90块天然岩心的室内研究发现,F油层渗透率、孔隙度随着高岭石相对含量的增加而增加,随着伊利石相对含量的增加而减小。砂岩层渗透性较好,高岭石相对含量较高,次生石英很少就地沉积,大量长石溶蚀孔隙得以保存;泥岩层渗透性差,伊利石相对含量较高。而且伊利石纤维状赋存和高岭石书页状赋存使砂岩层孔渗性更好,而使泥岩层孔渗性更差。该层开发过程中,高岭石、伊利石对储层物性的影响由室内岩心流动实验可知,F油层为中等强度偏弱速敏、中等强度偏强碱敏,速敏指数随着高岭石、伊利石绝对含量的增加而增加;储层的碱敏指数随高岭石绝对含量的增加而增加,而与伊利石含量无关。由于在所有粘土矿物中,高岭石相对含量接近一半,所以在F油层的开发过程要注重防范高岭石的碱敏、速敏损害。     

柴达木盆地第三系粘土矿物横向分布规律及控制因素研究

本文根据粘土矿物的类型、含量和组合特征了柴达木盆地第三系粘土矿物横向分布规律，发现上、下第三系尽管伊/蒙间层粘土、伊利石这两类主要粘土矿物从湖盆的边缘向中心分别呈现减小和增大的趋势，但其含量对比及矿物组合显然不同，下第三系以伊利石为主，主要有Ｉ＋有序Ｉ/Ｓ＋Ｃｈ＋Ｋ组合，其次为不含高岭石的组合；上第三系，湖盆边缘相带以Ｉ/Ｓ间层为主，并主要呈现无序Ｉ/Ｓ间层＋Ｉ＋Ｃｈ＋Ｋ组合，湖盆中心相区则与下第三系类似，但Ｉ/Ｓ间层的含量却要高一些。上述分布规律的控制因素主要有干旱-半干旱的古气候状况、不同的母岩类型、沉积环境和成岩作用强度等。     

大庆油田三元复合驱液与储层矿物反应性研究

三元复合驱技术能够显著提高石油的采收率,但在生产过程中三元复合注入液易与储层矿物反应,破坏储层并结垢,造成井下堵塞、采收率降低等问题,因此研究三元复合驱液在储层中的溶、运、堵过程及反应机理成为当务之急。本文利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射环境扫描电镜(ESEM)及X射线能谱仪(EDS)测试手段精细表征了大庆油田储层矿物钾长石、石英、高岭石与强碱三元复合驱液作用的反应过程及变化特征,并通过反应动力学计算得到了相应的Si、Al溶出动力学方程及矿物溶蚀再沉积规律,深入探讨了反应机理。结果显示,钾长石与强碱复合驱液作用60 d后Si溶出量约为Al的3倍,生成三水铝石和硅酸盐沉淀物;石英的Si溶出量呈线性增加,60 d后超过300×10-6,表面生成碳酸盐颗粒;高岭石60 d后Al溶出量约为Si的3倍,结晶度下降25.26%,生成水钙沸石;强碱对矿物的溶蚀破坏程度与其浓度呈正相关。     

Sequence stratigraphic distribution of diagenetic alterations in coal-bearing, paralic sandstones: evidence from the Rio Bonito Formation (early Permian), southern Brazil

Abstract Linking siliciclastic diagenesis to sequence stratigraphy allows a better understanding of the parameters controlling the spatial and temporal distribution of diagenetic alterations, and hence of reservoir quality. A study of the coal-bearing, alluvial, deltaic, estuarine and shallow-marine sandstones of the Rio Bonito Formation, early Permian, Paraná Basin (southern Brazil), reveals that the distribution of diagenetic alterations and of related reservoir quality evolution can be constrained within a sequence stratigraphic framework. Calcite, dolomite, siderite, kaolinite and pyrite cementation is consistently linked to sequence and parasequence boundaries, transgressive and maximum flooding surfaces and is systematically distributed within lowstand, transgressive and highstand systems tracts. Diagenesis of coal layers at parasequence boundaries has promoted the formation of stratabound calcite (detectable in resistivity wire line logs), concretionary pyrite and kaolinite and of silicate grain dissolution in sandstones located above and below these boundaries, particularly in the transgressive systems tract. Meteoric water diagenesis caused grain dissolution and the formation of kaolinite in sandstones below sequence boundaries and in lowstand systems tract sandstones. Carbonate bioclasts and low sedimentation rates in lag deposits at parasequence boundaries, transgressive and maximum flooding surfaces favoured the formation of grain-rimming siderite. The results of this study are relevant to the exploration of coal-bed methane and other coal-bearing reservoirs, where it is crucial to unravel and predict the distribution and quality of reservoirs and compartments.     

微波辐射制备高岭石/聚丙烯酰胺插层复合物

本文将微波技术引入到制备高岭石/有机物插层复合物的研究中,以DMSO为前驱体,研究了微波辐射对高岭石的有机插层、取代、原位聚合作用.发现微波能加快插层和置换反应,极大地缩短反应时间.微波辐射下插层时间为30 min时,插层率即可达到75%以上,置换反应50 min,置换率达到77%以上.同时发现微波在反应中对高岭石具有剥片效果.采用X射线衍射、FT-IR光谱、TG、TEM等技术对插层复合物及微波作用机理进行了探讨.     

高岭土有机改性实验研究

利用二甲亚砜、丙烯酰胺、硅烷等多种有机改性剂对高岭土进行了有机夹层、吸附改性。经有机改性。高岭石的层面间距d（001）可增大到1.1454nm，并且与丙烯酰胺加热后形成稳定的了聚丙烯酰胺-高岭土有机无机复合材料，与硅烷形成稳定的有机无机复合体。改性后的高岭土与有机物的相溶性大大提高，从而为更好地开发应用高岭土做准备。     

渤中凹陷CFD18-2油田高岭石胶结作用及其对储层物性的影响

为探究成岩作用过程中所形成的次生黏土矿物对储层物性的影响,借助偏光显微镜及扫描电镜的镜下分析,并结合储层物性等数据,对渤中凹陷附近沙垒田凸起东南部CFD18-2油田东三段高岭石的特征、类型、成因及其对储层物性的影响进行了研究。研究结果表明：1）研究区高岭石为有机酸溶蚀长石形成的自生高岭石,呈现典型的"手风琴状"及"蠕虫状",常充填于粒间孔、长石次生溶孔及碳酸盐胶结物溶孔中并形成良好的晶间孔隙。2）研究区主要发育两期高岭石,第一期主要充填于早期碳酸盐胶结物溶孔中,呈微小"蠕虫状";第二期充填于铁方解石与铁白云石胶结物溶孔中,部分高岭石具碱性溶蚀特征,且第二期高岭石与晚期伊利石共生。3）研究区东三段储层具备一定的渗流能力,使长石溶蚀形成的"副产物"被流体带走;但在破坏性成岩作用下,储层渗流能力会逐渐变差,最终使得"副产物"堆积于孔隙,降低储层物性。4）高岭石及同期硅质胶结物对储层物性的影响是一把"双刃剑",当高岭石及硅质的体积分数低于6.81%时,长石溶蚀有利于改善储层物性;当高岭石及硅质的体积分数高于6.81%时,则不利于储层物性的改善。     

辽河西部凹陷沙三段浊积岩储层中钙质夹层研究

本文阐明了辽河西部凹陷高升、兴隆台、曙光和冷东四个地区沙三段浊积岩油气储层内的钙质夹层识别标志，定性、定量地揭示了它在剖面和平面上空间分布规律，探讨了它的成因机制，指出了钙质胶结作用和钙质夹层对储层性质与油气分布的重要影响。     

酸性流体作用下斜长石的稳定性

通过紫外分光光度计分析和扫描电镜观察,开展不同温度下酸性流体与斜长石相互作用实验得出:1在低温条件下斜长石较稳定,以溶解为主;在高温条件下,斜长石不稳定,以溶蚀、溶解为主;随反应温度升高,质量损失增大。2斜长石沿解理形成条带状溶孔,沿表面形成粒内溶孔。3在160℃和190℃条件下,形成新生高岭石沉淀,温度升高高岭石晶形变好,实验反应强度增大。4随反应温度升高,K+、SiO2和矿化度浓度升高。