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摘要
为揭示富有机质页岩水化膨胀机理，借助于X射线衍射仪对富有机质页岩中主要黏土矿物水化膨胀规律及无机盐溶液对其抑制效果进行了物理实验研究。结果表明：随着去离子水浸泡时间的增加，蒙脱石、伊利石和绿泥石都可以发生一定的膨胀，表明三种黏土矿物都可以发生水化反应，但蒙脱石晶层间距的膨胀程度远高于伊利石和绿泥石。无机盐溶液可以抑制蒙脱石和伊利石的水化膨胀，且对伊利石水化膨胀抑制性更好。不同类型无机盐的抑制效果受到无机盐溶液浓度的影响，在无机盐溶液浓度小于1.2 mol/L时，随着浓度的增加，同种类型无机盐溶液的抑制作用逐渐增强。加入无机盐溶液后随着时间的推移，黏土矿物水化作用始终在进行，晶层间距仍在增大，即无机盐溶液不能完全杜绝黏土矿物水化反应的发生。该研究成果可为页岩气水平井井壁稳定、水力压裂设计及现场工程应用提供技术参考。
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单位西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室
