毛細管孔隙結(jié)構(gòu)流動儀測定孔隙結(jié)構(gòu)分析
顯微鏡
X射線衍射(XRD)分析及結(jié)果
在黏二E礦物的x射線衍射鑒定中,通常采用乙二醇蒸汽飽和來區(qū)別膨脹性的蒙脫石
以及蒙脫石間層礦物。為了直接得到黏土礦物與水作用的晶格結(jié)構(gòu)變化特征,筆者采取
水蒸氣飽和以及蒸餾水直接飽和的方法進行x射線衍射分析。
毛細管孔隙結(jié)構(gòu)流動儀測定孔隙結(jié)構(gòu)是基于氣水兩相流動法,其基本原理是首先測
定巖石在干:噪狀態(tài)下的氣體流量一壓差曲線,然后將巖石飽和水測定氣體流量一壓差曲
線。由于毛細管力的作用,飽水巖石中參與氣體流動的孔隙隨驅(qū)替壓差發(fā)生變化,壓差越
高,越小的孔隙可參與流動,通過對比不同壓差下巖石在飽水和干燥狀態(tài)下的氣體流量差
異來求得孔徑分布,有關(guān)具體的計算方法可以參考PMI公司的相關(guān)資料。圖中縱坐標為
孔喉分布數(shù),以某一壓差區(qū)間對應(yīng)的過濾氣體流量增量百分比與對應(yīng)的孑L隙半徑增量之
比表示,橫坐標為孔徑分布區(qū)間(下同)。
所用實驗巖樣的x射線衍射分析數(shù)據(jù)表明,其蒙脫石和伊/蒙間層的相對含量介于
20.3%一58.1%。對3%KCl溶液飽和蒸餾水飽和巖心孔隙結(jié)構(gòu)的對比表明,黏土礦物膨
脹前后的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,其變化的基本規(guī)律為:黏土膨脹后,較大的孔喉所占比例
降低,較小的孔喉變小甚至消失,在孔喉分布圖上表現(xiàn)為介于較大和較小孔喉半徑之間的
孔喉比例增加;對于孔喉半徑具有明顯雙峰分布的情形,黏土膨脹后趨向于單峰分布
總體上,黏土膨脹對砂巖孔隙的影響表現(xiàn)為可流通孔隙總數(shù)減少,對滲透率貢獻最大
的孔喉減少,增加了氣體滲流阻力。