留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

黏土表面结合水的低场核磁共振定量研究

苏俊霖 董汶鑫 冯杰 杨培强 罗平亚

苏俊霖, 董汶鑫, 冯杰, 杨培强, 罗平亚. 黏土表面结合水的低场核磁共振定量研究[J]. 钻井液与完井液, 2018, 35(1): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.01.002
引用本文: 苏俊霖, 董汶鑫, 冯杰, 杨培强, 罗平亚. 黏土表面结合水的低场核磁共振定量研究[J]. 钻井液与完井液, 2018, 35(1): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.01.002
SU Junlin, DONG Wenxin, FENG Jie, YANG Peiqiang, LUO Pingya. Quantitative Study on Surface Bound Water of Clay with Low Field NMR[J]. DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID, 2018, 35(1): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.01.002
Citation: SU Junlin, DONG Wenxin, FENG Jie, YANG Peiqiang, LUO Pingya. Quantitative Study on Surface Bound Water of Clay with Low Field NMR[J]. DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID, 2018, 35(1): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.01.002

黏土表面结合水的低场核磁共振定量研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.01.002
基金项目: 

国家科技重大专项“页岩气水平井水基钻井液技术研究”(2016ZX05002001-001);中石油重大应用基础研究“井筒工作液新材料新体系基础研究”(2016A-3903)。

详细信息
    作者简介:

    苏俊霖,1978年生,博士,副教授,主要从事钻井液理论与技术方向的科研与教学工作。电话(028)83032821;E-mail:sjlzr2006@163.com。

  • 中图分类号: TE254.1

Quantitative Study on Surface Bound Water of Clay with Low Field NMR

  • 摘要: 黏土矿物的水化类型及水化程度直接关系到泥页岩等水敏地层的井壁稳定性,然而包括热重分析在内的现有方法难以快速、直观、定量地测试出黏土水化的类型及含量。基于低场核磁共振T2弛豫谱与水分子运动性关系,以T2总信号幅度确定黏土的总含水量,以T2值范围区分黏土的水化类型,以T2峰的面积确定3种水的含量,实验得出饱水黏土强结合水、弱结合水、自由水分别对应的T2值范围为0.001~0.1 ms、0.1~15 ms、15~200 ms,其含量比例分别为14.83%,67.69%,17.48%。通过黏土T2值的范围变化、T2峰面积的幅值变化可以定量描述黏土3种水分在温度、抑制剂等作用下的相互转化及质量变化规律,T2弛豫谱还直观展示出:温度升高可使黏土水分子从低自由度状态向高自由度状态转化;具有8个氨基的BPEI可将黏土中90%以上的强、弱结合水去除,自由水完全去除。

     

  • [1] 李生林. 苏联对土中结合水研究的某些进展[J]. 水文地质工程地质, 1982(5):56-59. LI Shenglin. Some progress of Soviet Union of bound water in clay[J]. Hydrogeology Engineering Geology, 1982

    (5):56-59
    [2] 谢刚, 邓明毅, 张龙. 黏土结合水的热分析定量研究方法[J]. 钻井液与完井液, 2013, 30(6):1-4.

    XIE Gang, DENG Mingyi, ZHANG Long. A study on the influence of electrolytes on clay bound water[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2013, 30(6):1-4.
    [3] 张龙, 邓明毅, 冯泽远,等. 无机盐对蒙脱土结合水的影响[J]. 应用化工, 2015, 44(2):243-246.

    ZHANG Long, DENG Mingyi, FENG Zeyuan, et al. The influence of inorganic salt on montmorillonite combined water[J].Applied Chemical Industry, 2015, 44(2):243-246.
    [4] SUN X, YAO Y, LIU D, et al. Interactions and exchange of CO2 and H2O in coals:an investigation by low-field NMR relaxation[J]. Scientific Reports, 2016, 6:19919.
    [5] 李然, 李振川, 陈珊珊,等. 应用低场核磁共振研究绿豆浸泡过程[J]. 食品科学, 2009, 30(15):137-141.

    LI Ran, LI Zhenchuan, CHEN Shanshan, et al. Study of water absorption of mung beans based on low-field nuclear magnetic resonance technology[J]. Food Science, 2009, 30(15):137-141.
    [6] 李春, 张录达, 任发政,等. 利用低场核磁共振研究冷却条件对猪肉保水性的影响[J]. 农业工程学报, 2012, 28(23):243-249.

    LI Chun, ZHANG Luda, REN FaZheng, et al. Study on different chilling factors influencing water-holding capacity of pork based on low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR)[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012,28(23):243-249.
    [7] 李生林.水中结合水译文集[M].北京:地质出版社, 1982. Li Shenglin. The Translation Anthology of bound water[M]. Beijing:Geological House, 1982.
    [8] QIN L, ZHAI C, LIU S, et al. Changes in the petrophysical properties of coal subjected to liquid nitrogen freeze-thaw-a nuclear magnetic resonance investigation[J]. Fuel, 2017, 194:102-114.
    [9] 王平全.黏土表面结合水定量分析及水合机制研究[D]. 成都:西南石油学院,2001. WANG Pingquan. The study for quantitative analysis of water absorbed on clays and their hydration mechanism[D]. Chengdu:Southwest China Petroleum Institute, 2001.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  224
  • HTML全文浏览量:  15
  • PDF下载量:  514
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-21
  • 刊出日期:  2018-01-30

目录

    /

    返回文章
    返回