对于粘土稳定剂的综述 一
简述 粘土矿物广泛存在于油层中, 全世界97 % 的油层都不同程度地含有粘土矿物
粘土矿物主要有蒙脱石、高岭石、伊利石(水云母)、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层六大类
这些粘土在注水、酸化、压裂过程中碰到水或水基物质就会产生膨胀, 然后进一步分散(如蒙脱石、绿泥石) 或直接分散(如高岭石、伊利石) 成直径小于10Lm 的细小颗粒
在正常情况下, 从上层到下层, 含油储层中蒙脱石含量减少, 伊利石含量增加, 高岭石在一定深度消失, 绿泥石主要分布在深层
这些粘土矿物多由硅氧四面体和铝氧八面体组成层状结构, 其中蒙脱石由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成, 层间表面均为氧层, 联结力弱 , 当与水接触时, 水可进入晶层之间,面晶层表面的可交换阳离子在水中解离扩散, 形成扩散双电层, 使片状结构表面带负电, 晶层之间相互排斥, 带负电的片状结构自行分开, 产生膨胀, 故蒙脱石属膨胀型粘土矿物, 粘土膨胀可引起地层渗透率降低
高岭石、伊利石和绿泥石或因层间易形成氢键、联结紧密, 水不易进入层间, 或因阳离子交换容量很小, 水引不起膨胀, 一般地属非膨胀型粘土矿物
在地层流体冲刷下, 非膨胀粘土可分散成片状微粒而运移, 进入地层孔隙, 堵塞喉道, 降低地层渗透率
我国大多数油藏属砂岩油藏, 也普遍含有粘土矿物
通常当油藏含粘土5 % ~ 20 % 时 , 则认为它是粘土含量较高的油层
如果 在开发过程中措施不当, 就会造成粘土矿物膨胀、 分散和运移, 从而堵塞地层孔隙结构的喉部, 降低地层的渗透性, 产生地层损害,堵塞地层孔道,导致地层渗透率的下降
因此, 对粘土含量高、 水敏性强的储层, 在钻井、 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
油层保护中使用粘土稳定剂是保护水敏地层