岩石的膨胀性及崩解性

发布网友发布时间：2022-05-10 21:22

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热心网友时间：2023-11-02 00:43

某些储层岩石含有粘土矿物，这类岩石饱含油气时粘土矿物所占体积很小。岩石浸水后，因粘土矿物具有较强的亲水性，致使岩石中颗粒间的水膜增厚，或者是水渗入矿物晶体内部，从而引起粘土矿物的厚度和体积膨胀。进而还可以造成岩石的体积膨胀，这就是岩石的膨胀性。由于吸水膨胀作用，致使岩石内部出现非均匀分布的应力，加之有的胶结物被溶解掉，因而造成岩石中颗粒及其集合体分散、称之为岩石的崩解性。这种岩石吸水膨胀与崩解作用往往给储层造成破坏，例如，钻井过程中，水基泥浆侵入导致储层中粘土膨胀堵塞孔隙通道；另一方面，粘土矿物崩解后随滤液流动，遇到较窄的孔隙时，可能无法通过而堵塞通道。这些都会致使岩石渗透性大大降低，结果油气产量降低，甚至产量为零。这类储层称为水敏地层，在注水开发中也必须考虑储层性质而控制注入水质。一般来说，矿化度越低的水，越容易导致导致储层中粘土吸水膨胀。

实验室内研究岩石的膨胀性主要是确定其膨胀量、膨胀力及膨胀速率等。岩石膨胀量的测定方法与土的膨胀实验类似，分无侧限和有侧限两种实验，要求将岩石试件加工成边长或厚度不小于15mm的立方体或圆饼状。岩石膨胀力的测定方法有固结法、减压法及加载法等，具体实验原理及操作步骤详见有关岩石（岩体）物理力学性质实验方法文献资料。岩石膨胀率可以通过其膨胀量与时间关系曲线计算获得。岩石的崩解性一般采用湿化耐久性指标（I_d）来表征。岩石的I_d是在实验室内通过干湿循环法测定的，即岩石试样浸水后的烘干重量于其浸水前的烘干重量之比。