考虑黏土矿物影响的湿相-非湿相置换实验

通过天然岩心与人工岩心的岩心渗吸实验结果分析,黏土矿物的存在对渗吸作用存在影响。利用玻璃管填充不同比例黏土矿物和石英砂,可视化观察和测量湿相置换量和气-液界面前缘突进速度,实验采用2%、3%、5%含量黏土矿物和纯石英砂填充做对比发现,纯石英砂湿相置换量为88.96%,5%含量黏土矿物湿相置换量为69.22%。黏土矿物含量为5%时,所需要的置换时间为纯石英砂的2.29倍,湿相置换量为纯石英砂的77.8%。黏土矿物在接触去离子水后发生膨胀,湿相置换量随着黏土矿物含量的增加而减少。在湿相中加入KCl可有效抑制黏土矿物发生膨胀,并提高湿相置换率,实验结果显示5%黏土矿物填充管实验中,湿相加入40 g/L浓度KCl溶液,最终湿相置换率接近纯石英砂湿相置换率。可见,非湿相中存在不同含量的黏土矿物,对湿相-非湿相置换过程存在影响,而湿相中加入KCl可有效避免黏土膨胀。