硬脆性页岩坍塌机理的实验研究

本文对胜利油田沙三段中部硬脆性页岩的水化坍塌机理进行了探讨。运用X-射线衍射、扫描电镜、能谱和原子吸收光谱等手段,综合分析了该页岩的组成、结构特点和水化阳离子释放特性。实验证明该页岩的组成,以伊利石和伊蒙混层粘土矿物为主,呈弯曲薄片状,粘土矿物单晶颗粒沿层理面方向定向排列叠置,结构不均匀;其水化崩散作用与K+、Na+、Ca2+、Mg2+等水化阳离子释放有关,证实了水分易沿混层粘土矿物膨胀层间及微裂缝进入,而水分不易进入含K+多的伊利石石层间,从而产生突发性水化剥落掉块;温度上升和介质pH值过高,能加剧该页岩水化分散。