外加直流电场下粘土矿物的膨胀特性研究

岳湘安¹，李先杰¹，徐绍良¹，侯吉瑞¹，张宏方²

(1.中国石油大学,石油工程教育部重点实验室,提高采收率研究中心,北京,102249;
2.中国石化石油勘探开发研究院,北京,100083)

摘要:实验研究了外加直流电场作用下粘土膨胀率的变化.结果表明,在电场作用下,粘土膨胀率降低,电解膨率大小与粘土性质、电场强度、体相溶液矿化度及施加电场时机等有关.在相同电场强度条件下,膨胀性强的蒙脱石的电解膨率最大,而伊利石、高岭石的电解膨率较小.蒙脱石的电解膨率随着电场强度的增加而增加,当电场强度高于临界值(本实验中为2 V/m)时,电解膨率值基本不变.随着NaCl浓度的增加,蒙脱石的电解膨率以指数规律降低.施加电场时机对电场降低粘土膨胀率的效果有较大影响:在注入蒸馏水的同时施加电场可以有效防止粘土膨胀;在注入蒸馏水之后施加电场可以有效降低粘土膨胀率;先施加低强度电场(EFS=2 V/m)然后再注入蒸馏水,可以造成粘土的膨胀,即使提高电场强度,粘土膨胀率仍然很大.

关键词:直流电场; 电解膨率; 电场强度; 体相溶液矿化度; 施加电场时机;

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