宁明膨胀性泥页岩填料施工压实参数研究

针对广西南宁-友谊关高速公路宁明膨胀性泥页岩的填料特性,进行了不同击实功和不同含水量条件下的击实、承载比(CBR)和回弹模量等系统的室内试验研究.研究结果表明,膨胀性泥页岩填料的承载比(CBR)和回弹模量主要受制样含水量及干密度的控制;CBR峰值含水率大于最佳含水率,与其天然含水量极为接近,位于稠度1.07附近.并对宁明膨胀性泥页岩填料的合理使用范围及有效的施工压实参数进行了分析.

压裂液对页岩吸附与膨胀性能评价方法研究

在页岩气开发的大规模体积压裂作业中,压裂液返排率一般在10%~60%,导致大量水滞留在储层内。以昭通、长宁和威远区块岩心为研究对象,采用X射线衍射分析及红外光谱法研究页岩膨胀性,重量法表征吸水机理、溶出致孔作用等,揭示不同工作液在页岩中赋存状态。结果表明,取样岩心黏土矿物含量为18%~20%,主要为绿泥石、伊利石和少量伊/蒙混层,采用蒸馏水、滑溜水、助排剂及防膨剂水溶液浸泡岩心1、3、5、7 d,XRD的1 nm处无明显变化,对比红外光谱未发现层间水吸收峰,吸液量及吸液速度与粒径及孔径成正比;超声浸泡页岩矿物溶出率为0.6%左右,主要为氯化钾和氯化钠,少量氯化钙,(BET)比表面积测试结果显示致孔作用不显著;清水浸泡粒径为0.154 mm的岩心,孔径随浸泡时间延长而减小,饱和时达到2.37%~2.85%,与孔容相当,完全占据孔容。XRD中1 nm处峰宽及峰高的变化为指导,用IR中层间水峰与硅氧峰比值进行验证,建立了评价黏土膨胀性能的方法 ;对川南岩心的评价结果显示,工作液浸泡页岩不会引起黏土膨胀;川南页岩中可溶性盐含量较低,工作液溶出致孔作用不显著;工作液中的水在足够长时间内可以进入纳米微孔道,占据微孔,但不会进入黏土矿物质晶格层间,不会因膨胀对地层造成渗透率伤害。

页岩质泡沫玻璃

过去,泡沫玻璃是在玻璃粉中加入发泡剂烧结而成。但这种生产方法复杂,生产成本高,日本发明了一种利用发泡膨胀性页岩,不添加特殊外加剂,生产泡沫玻璃的新工艺。该工艺特征是将页岩粉碎成料粉,置于耐火窑具中烧结而成。其生产过程:干燥页岩→粉碎→分级→填模→入窑烧结→成型。

重塑膨胀性泥页岩三向膨胀力特性研究

利用岩土三向膨胀仪对准格尔重塑膨胀性泥页岩样进行三向膨胀力试验和微变形膨胀力试验。结果表明：1）膨胀力时程曲线分为三个阶段,不同干密度时膨胀力在三个阶段所占比例不同,干密度越大,膨胀历时越长,两者大致呈指数关系。2）达到膨胀力的50%、80%、95%所用时间与膨胀力百分比成指数关系。3）侧向变形会引起竖向膨胀力减小,但当侧向变形小于一定值时,竖向膨胀力不会减小。