无机盐作用下伊利石水化特性的分子模拟

摘要：

伊蒙混层水化导致井壁失稳的现象相当突出,蒙脱石的水化研究较多.为研究伊利石在无机盐作用下的水化机理及膨胀特性,通过分子模拟技术建立了1M-tv和1M-cv两种在油气储层中较常见的伊利石晶体模型,并进一步通过分子动力学方法研究了伊利石层间粒子的微观分布和进入层间的无机盐阳离子的水化参数.结果 表明,伊利石层间距随吸附水分子数的增大而增大,当水分子数为20时达到饱和状态;1M-tv构型比1M-cv构型更容易发生水化膨胀;K+和Ca2+分别是一价阳离子和二价阳离子中水化数和水化半径最小的,且K+可以嵌入四面体片层的硅氧六元环中而难以发生离子交换,可有效阻止水分子进入伊利石晶体结构内部;实验结果很好地验证了KC1和CaC12对伊利石水化膨胀的抑制性.该结果对于页岩的防塌机理研究和钻井液水化抑制剂的研究具有一定的理论指导意义.

关键词：伊利石;分子动力学模拟;无机盐;水化膨胀;径向分布函数

所属期刊栏目：43

分类号：TE254(钻井工程)

资助基金：中国石油-西南石油大学创新联合体科技合作项目2020CX040201

在线出版日期：2021-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：81-89