第二章 粘土矿物油化.pptVIP

粘土矿物 （1）粘土主要由粘土矿物(含水的铝硅酸盐)组成 一、粘土矿物的两种基本构造单元 1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片 2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片 3、晶片的结合 （2）2：1型晶层：由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体 晶片构成。 1、基本概念 （2）阳离子交换容量（C.E.C) 2、几种常见粘土矿物的晶体构造 （1）高岭石 ②高岭石特点 D、C.E.C低（3-15 mmol/100g) 　在三种常见的粘土矿物中，高岭石的Ｃ.E.C最低。原因在于高岭石几乎不存在晶格取代，所以带负电荷很少，周围吸附的阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以C.E.C小。 ⑵蒙脱石 ②蒙脱石特点 D、C.E.C 大（70-130 mmol/100g土) （3）伊利石 ②伊利石特点 D、C.E.C 大介于高岭石与蒙脱石之间（20-40mmol/100g土) ?定义：指粘土矿物在与水接触时的带电符号和带电量 一、电荷产生原因 1、可交换阳离子的解离 2、表面羟基与H+与OH-的反应 二、粘土矿物带电量 粘土带电量通常用C.E.C表示， C.E.C越大，说明粘土所带负电荷越多，三种常见粘土矿物的C.E.C大致如下。 第三节 粘土的水化膨胀作用 (1)表面水化 * * 钻井化学 粘土矿物 内 容： 钻井液化学 水泥浆化学 参考教材 1、《油田化学》， 赵福麟 2、《钻井液工艺原理》，鄢捷年 钻井液工艺原理电子教案 第二章 上一内容 下一内容 回主目录 返回 油田化学电子教案—第一章 粘土 粘土与钻井的关系 （ 1）粘土作为钻井液的重要组成成分。 （2） 在水中有 分散性 、带电性、离子交换以及水化性。 （ 2）钻井过程中井眼的稳定性 （3）油气层的保护。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 前言 钻井液工艺原理电子教案 第二章 第一节 粘土矿物的晶体构造 上一内容 下一内容 回主目录 返回 硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图上。 硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右下图。 铝氧八面体：六个顶点为氢氧原子团，铝、铁或镁原子居于八面体中央(如右上图所示)。 钻井液工艺原理电子教案 第二章 上一内容 下一内容 回主目录 返回 第一节 粘土矿物的晶体构造 铝氧八面体晶片：多个铝氧八面体通过共用的OH连接而成的AL-O八面体网络 层面是O 层面上是OH Si-O晶片 Al-O晶片 钻井液工艺原理电子教案 第二章 上一内容 下一内容 回主目录 返回 第一节 粘土矿物的晶体构造 晶层：四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层 （1）1：1型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝 氧八面体 晶片构成。 氧原子 氧原子 Si-O晶片 Al-O晶片 Si-O晶片 钻井液工艺原理电子教案 第二章 上一内容 下一内容 回主目录 返回 二、几种常见粘土矿物的晶体构造 （1）晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外 阳离子所置换，产生过剩电荷的现象。 Si-O四面体：Al3+取代Si4+ 　Al-O八面体： Mg2+、Fe2+取代Al3+ 粘土带 负 电荷 例1：蒙脱石在不发生晶格取代时，其理想结构式为： Al4Si8O20(OH)4.nH2O 蒙脱石的实际结构式为： (1/2Ca,Na)x(MgxAl4-x)(Si8O20)(OH)4.nH2O 例2：伊利石在不发生晶格取代时，其理想结构式为： Al4（Si8O20）（OH）4 伊利石的实际结构式为： (K)xAl4(Si8-xAlx)O20(OH)20 定义：分散介质PH=7时，100g粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数（以一价阳离子毫摩尔数表示）。 C.E.C可用来表示粘土在水中带电性的多少，它与粘土的水化分散、吸附等性质密切相关。 （3）造浆率：一吨干粘土所能配制粘度（表观粘度）为 15mPa.s钻 井液的体积数，m3/T。 造浆率 粘土的水化分散能力 ①高岭石晶体结构示意图 Si-O Al-O OH O A、1：1型粘土矿物 B、几乎不存在晶格