介绍页岩滚动回收实验所需要的仪器设备。
1、实验仪器:
滚子加热炉,高速搅拌器,离心机,电子天平,分样筛。
实验步骤:
① 取干燥岩芯或岩屑,粉碎成6~10目颗粒(可用6~10目双层筛筛取)。
② 称取上述颗粒50g,加入装有350mL待评价液体的老化罐中,在模拟井下温度下密闭恒温滚动16h;
③ 冷却老化罐后,用30目筛回收钻井液中的颗粒,并在105℃的温度下烘干4h后称重,计算钻屑在钻井液中的滚动回收率;
④ 上述实验同时用清水做对比实验。滚动回收实验是评价泥页岩分散性最常用的一种方法,通过实验结果可衡量钻井液及处理剂抑制泥页岩水化分散的能力。选用不同浓度的KCl溶液和有机胺抑制剂溶液,分别用大庆浅层活性软泥页岩和深层硬脆性泥页岩对该方法进行了实验分析。
2、活性软泥页岩滚动回收实验
(1)KCl溶液滚动回收实验。由于K+被粘土吸附后会压缩晶层,促使晶层间脱水,形成紧密的结构。所以KCl能有效地抑制粘土水化分散与膨胀。进行120℃活性软泥页岩的滚动回收对比实验,蒸馏水中滚动回收率为31.57%,在KCl配制成3%、5%、7%不同浓度的溶液中的滚动回收率分别为38.26%、56.51%和53.96%。说明用活性软泥页岩做滚动回收实验,能对无机盐类处理剂的抑制性进行评价。
(2)有机胺抑制剂溶液滚动回收实验。有机胺抑制剂是带有胺基基团的聚合物,通过氢键和吸附作用可镶嵌在粘土层间,通过压缩双电层减小粘土层间距,使粘土层紧密结合在一起,抑制粘土吸水膨胀;同时,吸附在粘土颗粒表面的胺基分子,其疏水部分可在粘土颗粒表面形成疏水屏障,阻止水分子进入粘土层,进一步降低粘土的水化膨胀,取得更好的抑制效果。在一定浓度范围内,有机胺抑制剂浓度越高,抑制粘土水化效果越明显。分别用1%、2%、3%浓度的有机胺溶液中滚动回收率分别为72.35%、78.86%、83.59%。可以看出,在有机胺溶液中岩屑回收率比在蒸馏水中有大幅度提高,且随着浓度的增加而增加。说明用活性软泥页岩进行滚动回收实验,能对有机类处理剂的抑制性进行区分。
利用精密仪器监测这一形变过程及形变量可描述泥页岩的水化程度。页岩膨胀测试仪就是室内评价粘土矿物膨胀性能的重要实验仪器。
实验仪器:NP-1型页岩膨胀仪及配套设备。
实验步骤:
① 将10g土粉装入测试筒中用压模杆在压力机上压实。
② 将测试筒装在挂杯杆上,把测杆放入测试筒,再把测试筒放入盛液杯中。
③ 将处理剂溶液用注射器针头打进测试筒中。
④ 每间隔一定时间从显示屏读取膨胀量并记录,以蒸馏水为标准,可计算处理剂的防膨率。
3、钙土线型膨胀实验
先用钙土进行不同浓度KCl溶液和有机胺溶液的线型膨胀实验,用蒸馏水做对比。
(1)KCl溶液线型膨胀实验。分别用3%、5% 、7%的KCl蒸馏水溶液做钙土的线型膨胀实验。
以上介绍仅供大家参考。