蒙脱石-CO2溶液反应实验研究

摘要：

蒙脱石是沉积岩重要的黏土矿物,为探究CO2的注入对蒙脱石产生的影响,明确蒙脱石在CO2水溶液中的化学行为,利用XRD、XRF、ICP等手段系统评价了蒙脱石在10 MPa、60℃条件下分别与CO2反应7、30 d时的状态,重点对比了蒙脱石粉末反应前后固相元素、晶体结构及反应液中离子浓度变化,结合蒙脱石结构特征,明确蒙脱石在酸中变化的机理.结果表明,蒙脱石与CO2反应后液相中Ca2+、Mg2+、Al3+浓度先上升后下降;Si4+浓度先上升后趋于平稳,固相中d(001)对应晶面在溶解反应后遭到破坏.相对于Al3+、Si4+,反应过程中Mg2+、Ca2+、Na+的变动幅度相对较大.一方面,由于蒙脱石阳离子交换容量较大,层间Na+、Mg2+、Ca2+等半径较大的活性阳离子易被半径较小的H+置换出;另一方面,蒙脱石层间分子间作用力为范德华力,相对于静电力较弱,结构易被破坏.在酸性条件下,硅氧四面体稳定性略强于铝氧八面体,但蒙脱石中非晶态Si易溶解,使Si的变化幅度大于Al的变化幅度.

关键词：蒙脱石、CO2驱、衍射分析、元素分析、离子浓度

所属期刊栏目：39

分类号：TE341(油气田开发与开采)

在线出版日期：2022-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：455-460