粘土矿物1

一、粘土是一个岩石术语； 粘土是一个岩石术语； 粘土是一个粒度术语。 二、粘土是一个粒度术语。
岩石术语
粘土是粘土矿物的集合体， 粘土是粘土矿物的集合体，在沉积 岩石学中， 岩石学中，粘土指的是疏松的尚未固 结成岩的以粘土矿物为主的沉积物， 结成岩的以粘土矿物为主的沉积物， 经过成岩作用以后就变为“粘土岩” 经过成岩作用以后就变为“粘土岩”， 换句话说： 换句话说：把松散的具有可塑性的称 粘土” 为“粘土”，而把坚硬的无可塑性的 称为“粘土岩” 称为“粘土岩”。粘土岩或粘土中粘 土矿物含量高于50%。与粘土岩相近 土矿物含量高于 。 岩石术语还有泥岩、页岩、 岩石术语还有泥岩、页岩、板岩和泥 板岩。 板岩。
性质独特
粘土矿物是自然界颗粒最细小的一类矿物， 粘土矿物是自然界颗粒最细小的一类矿物，有 晶质和非晶质两类。晶质粘土矿物的基本结构属于 晶质和非晶质两类。 二维系，晶体呈层片状；粘土矿物在比表面、电荷、 二维系，晶体呈层片状；粘土矿物在比表面、电荷、 阳离子交换、吸附有机质、 阳离子交换、吸附有机质、水化膨胀及对环境的敏 感性等方面都具有突出的特性。 感性等方面都具有突出的特性。
10
2
前言[01]__概念 概念 前言
粘土和粘土岩 关于“粘土” 关于“粘土”术语含义 各学科理解不尽相同， 各学科理解不尽相同， 地质学家强调颗粒大小； 地质学家强调颗粒大小； 工程学家强调粘土的可 塑性； 塑性；而陶瓷学家则强 调粘土的烧结性。 调粘土的烧结性。一般 来说， 来说，地质科学中的粘 土具有两方面的含义， 土具有两方面的含义，
粒度术语
粘土指的是粒度分析中最细部分， 粘土指的是粒度分析中最细部分， 也即粘土级部分。 也即粘土级部分。粘土级上限一般采 用2 µm，也常有采用 ，也常有采用5µm或4 µm者， 或 者 甚至也有1 甚至也有 µm或10 µm者。各学科不 或 者 尽一致。 尽一致。
3
前言[02]
粘土矿物研究简史和现状
钻采工程方面
钻井中井眼稳定（井壁坍塌机理）、油气层 钻井中井眼稳定（井壁坍塌机理）、油气层 ）、 保护；采油中如何提高采收率等等。 保护；采油中如何提高采收率等等。
炼油方面
粘土矿物是重要的催化剂。 粘土矿物是重要的催化剂。
7
前言[04] 如何才能更有效地应用 前言
1、抓好系统工程每个环节 、
（1）样品选取：注意代表性和真实性
粘土矿物作为一门独立的学科是在1949~1950年克尔（Kerr） 粘土矿物作为一门独立的学科是在1949~1950年克尔（Kerr）主持下骗写的 1949~1950年克尔 粘土矿物基准》 这是第一份综合性文献。1953年格里姆 Grim） 年格里姆（ 《粘土矿物基准》，这是第一份综合性文献。1953年格里姆（Grim）出版第一本专 粘土矿物学》 同年须藤俊男也出版了一本专著《粘土矿物学》 所以， 著《粘土矿物学》；同年须藤俊男也出版了一本专著《粘土矿物学》。所以，粘土 矿物学是一门新兴的学科。 矿物学是一门新兴的学科。 我国是一个 粘土矿产和粘土岩分布广泛、数量丰富、种类繁多的国家，有悠久的 粘土矿产和粘土岩分布广泛、数量丰富、种类繁多的国家， 粘土应用史，例如江西省景德镇的陶瓷， 有 高岭) 粘土应用史，例如江西省景德镇的陶瓷，“Kaolin(高岭) ” 一词是根据我国产地景 一Kaolin(高岭 德镇高岭山而得名。但是粘土矿物的分析研究工作是20世纪五十年代以后， 20世纪五十年代以后 德镇高岭山而得名。但是粘土矿物的分析研究工作是20世纪五十年代以后，特别是 40年来进行了大量的分析研究工作 出版了大量专著，发表了很多论文， 年来进行了大量的分析研究工作， 近40年来进行了大量的分析研究工作，出版了大量专著，发表了很多论文，在生产 中也见到了不同程度的经济效益。 中也见到了不同程度的经济效益。 在石油地质学领域内，粘土矿物研究已成为解决一系列基础地质问题的重要手段。 在石油地质学领域内，粘土矿物研究已成为解决一系列基础地质问题的重要手段。 粘土矿物研究成果在石油地质学领域中的应用引起了人们的极大关注。 粘土矿物研究成果在石油地质学领域中的应用引起了人们的极大关注。粘土矿物的 研究成果在用于恢复沉积盆地古气候、古水介质性质、成岩和埋藏改造程度、 研究成果在用于恢复沉积盆地古气候、古水介质性质、成岩和埋藏改造程度、地层 划分和对比等方面都取得了良好的效果；粘土矿物的成岩演变、 划分和对比等方面都取得了良好的效果；粘土矿物的成岩演变、油气生成和运移的 研究，已经成为现代石油成因理论的重要组成部分；粘土矿物的种类、含量、形态、 研究，已经成为现代石油成因理论的重要组成部分；粘土矿物的种类、含量、形态、 产状等直接与砂岩储层性质相关，是正确评价油气储层的重要参数。 产状等直接与砂岩储层性质相关，是正确评价油气储层的重要参数。
（2）前处理 （3）分析方法选择及样品分析 （4）成果应用 2、多种方法综合解释 、 3、多学科密切结合 、
8
一[01]__粘土矿物的分类和晶体结构 粘土矿物的分类和晶体结构
国际分类 方案简表
1980年公布 年公布
9
一[01]__粘土矿物的分类 粘土矿物的分类
平面状含水层 状硅酸岩分类
(R.T.Martin et al 1991)
4
前言[02]
在油气钻采工程领域中，特别是70年代以来， 在油气钻采工程领域中，特别是70年代以来，有关粘土矿物与油气层损害及其 70年代以来 保护措施的研究，愈来愈引起人们的关注。 保护措施的研究，愈来愈引起人们的关注。从钻井到采油甚至到三次采油的每个施 工环节中所使用的工作液与粘土矿物发生反应，可使粘土矿物产生膨胀、细粒迁移、 工环节中所使用的工作液与粘土矿物发生反应，可使粘土矿物产生膨胀、细粒迁移、 化学沉淀以及与其相关的非粘土矿物不稳定变化，从而造成油气层损害和井壁坍塌， 化学沉淀以及与其相关的非粘土矿物不稳定变化，从而造成油气层损害和井壁坍塌， 粘土矿物是油气层损害和井壁坍塌最重要的潜在因素。 粘土矿物是油气层损害和井壁坍塌最重要的潜在因素。粘土矿物与油气层保护已经 成为钻采领域中的重要研究课题。1974年美国石油工程师学会召开了第一届控制地 成为钻采领域中的重要研究课题。1974年美国石油工程师学会召开了第一届控制地 层损害的专题讨论会，把防止地层损害问题正式列入议事日程。根据Maly 1974） Maly（ 层损害的专题讨论会，把防止地层损害问题正式列入议事日程。根据Maly（1974） 的报导，在美国，一个油田在被迫放弃之前，一般只采出其储量的31% 剩下69% 31%， 的报导，在美国，一个油田在被迫放弃之前，一般只采出其储量的31%，剩下69% 的石油仍留在地下，解决这个问题的办法就是减少和防止油气层损害， 的石油仍留在地下，解决这个问题的办法就是减少和防止油气层损害，这是最直接 和最有希望提高采收率的途径之一。 和最有希望提高采收率的途径之一。 和现状可以看出有如下特点： 从国内外粘土矿物分析研究和应用的历史和现状可以看出有如下特点： 分析手段从单一到多种，从简单分析方法到利用高科学技术， （1）分析手段从单一到多种，从简单分析方法到利用高科学技术，每种方法存在 一定的局限性和多解性，多种分析成果综合解释是得到准确结果的有效途径。 一定的局限性和多解性，多种分析成果综合解释是得到准确结果的有效途径。 粘土矿物分析研究和应用从矿床（单一矿物）到地层（ （2）粘土矿物分析研究和应用从矿床（单一矿物）到地层（几种矿物以组合形式 存在）。 存在）。 从现代沉积到成岩后的岩石中的粘土矿物。 （3）从现代沉积到成岩后的岩石中的粘土矿物。 从工业利用粘土矿物到石油勘探开发中的利用粘土矿物。 （4）从工业利用粘土矿物到石油勘探开发中的利用粘土矿物。
6
前言[03]__意义 意义 前言
粘土矿物在石油工业中的应用 石油地质方面
和其它方面的资料相结合，用来研究古气候、 和其它方面的资料相结合，用来研究古气候、 古水介质、古温度、地层划分与对比（尤其是哑地 古水介质、古温度、地层划分与对比（ 储层性质、生油、储层、盖层、 层）储层性质、生油、储层、盖层、测井对油气水 层的解释、油气藏形成时期与形成机理等方面。 层的解释、油气藏形成时期与形成机理等方面。
5
前言[03]__意义 意义 前言
分布广泛
粘土矿物是地球上分布最广的一种天然产物， 粘土矿物是地球上分布最广的一种天然产物， 约占岩石圈和风化壳的一半， 约占岩石圈和风化壳的一半，它是泥页岩的主要组 砂岩中的重要胶结物，在碳酸盐岩、变质岩、 分、砂岩中的重要胶结物，在碳酸盐岩、变质岩、 火山岩和火山碎屑岩中也或多或少地含有粘土矿 物。。
讲课内容
中国含油气盆地粘土矿物
前言（粘土矿物的概念，意义和如何更有效的应用） 前言（粘土矿物的概念，意义和如何更有效的应用） 一、粘土矿物的分类、晶体结构 粘土矿物的分类、 二、粘土矿物的物理化学性质 三、粘土矿物分析方法 四、中国含油气盆地粘土矿物类型 五、粘土矿物种类及矿物学特征 六、粘土矿物组合类型 七、粘土矿物分布规律 粘土矿物的控制因素（形成机理） 八、粘土矿物的控制因素（形成机理） 九、粘土矿物在石油地质中的应用 十、粘土矿物与油气层损害
1
前言[01]__概念 概念 前言
粘土矿物
粘土矿物是构成 岩石和土壤细粒部 分（<2um）主要 ） 成分的矿物。一般 成分的矿物。 情况下， 情况下，粘土矿物 是细分散的、 是细分散的、含水 的层状构造硅酸盐 矿物和层链状构造 硅酸盐矿物及含水 的非晶质硅酸盐矿 物的总称。 物的总称。
注意
（1）硅酸盐矿物有人称为铝硅酸盐矿物， 硅酸盐矿物有人称为铝硅酸盐矿物， 因为粘土矿物中共同的元素成分均包括硅和 铝。 （2）晶质和非晶质 一切物体的内部质点（原子、 一切物体的内部质点（原子、离子或分 都作规律排列， 子）都作规律排列，这种规律主要表现为同 种质点的周期性重复， 种质点的周期性重复，从而构成了所谓格子 构造。物质中凡是质点作规律排列， 构造。物质中凡是质点作规律排列，即具有 格子构造者称为结晶质（即晶质）。 ）。大部分 格子构造者称为结晶质（即晶质）。大部分 为晶质。 为晶质。 内部质点不作规律排列， 内部质点不作规律排列，即不具格子构 造者称为非结晶质（非晶质）。 造者称为非结晶质（非晶质）。 通常粘土矿物定性定量分析成果表、 通常粘土矿物定性定量分析成果表、报 告均指晶质粘土矿物。 告均指晶质粘土矿物。非晶质粘土分析方法 为化学分析所得数据，包括： 为化学分析所得数据，包括：非晶质粘土总 等含量。 量，Al2O3、SiO2、Fe2O3等含量。