伊利石类一水合的铝硅酸盐,含有铝离子和钾离子,它可以形成几种形态,并可以和蒙脱石结合形成混合层。晶格带有的负电荷往往为加入到两层的空隙间的钾离子所补偿,因此水分子不容易进入,也属于非膨胀型黏土。引起地层伤害的主要原因是它在砂岩中可以形成大体积的微孔,这些微孔可以束缚水,有时在孔隙中还可以发育成类似毛状的晶体,增加了孔隙的弯曲性,降低地层的渗透率,随着流体的流动破碎而迁移,引起孔道堵塞。
绿泥石类一也是水合的铝硅酸盐,常常含有大量的铁和镁。对酸和含氧的水非常敏感,它很容易溶于稀酸,用酸处理时可以被溶解掉,但当酸耗尽时,因溶解而释放出来的铁离子可以再次以氢氧化铁的形式沉淀,堵塞地层。
黏土稳定剂可抑制黏土矿物的水化膨胀和分散运移。黏土稳定剂大致可分为无机盐、无机聚合物、表面活性剂和有机阳离子聚合物。每一种黏土稳定剂与黏土的作用机理各不相同,一般针对不同的黏土矿物组成采用不同的黏土稳定剂。
无机盐类是最主要的黏土稳定剂,常用的有氯化钾、氯化钙等,能有效地防止黏土的膨胀和运移,但是只能起短期的防膨作用,长期冲刷后,效果不是很好。
表面活性剂包括非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂两类。非离子表面活性剂带有强的极性基团,具有明显的亲油和亲水基团,能吸附到黏土表面,阻止水分子进入黏土,防止黏土膨胀和运移。阳离子表面活性剂带有正电荷,它们和黏土晶层间的阳离子发生交换吸附,形成一层油润湿的有机吸附层,因此水不能使黏土润湿,也就不能使黏土水化膨胀和运移。
展开