泥页岩试验指导
页岩膨胀率的测定
中国石油大学渗流物理实验报告实验日期: 成绩: 班级: 石工1307 学号: 1302010708 姓名: 曲正天教师: 付帅师同组者:泥页岩膨胀性测定一．实验目的1．了解高温高压泥页岩膨胀仪的结构、工作原理及使用方法；2．掌握粘土矿物吸水膨胀的机理及膨胀率的计算方法。
二．实验原理随着测试液与粘土矿物接触时间的增加，粘土膨胀，高度增加，由容栅传感器感应出的试样轴向的位移信号，通过计算机系统将膨胀量随时间的关系曲线记录下来，显示在屏幕上。
当粘土矿物的膨胀量基本稳定时，最大的膨胀量与粘土样品的初始高度之比为最大膨胀率。
E=ht -h/h*100%其中：E—膨胀率，%；ht—粘土样品在t时刻的高度，mm；h0—粘土样品的初始高度，mm。
三．实验仪器及流程图1 高温高压泥页岩膨胀仪原理示意图图2 主测杯结构示意图（简要介绍实验仪器）四．实验步骤1、样品制备2、膨胀率测试1. 打开高温高压页岩膨胀仪的电源开关，设置加热温度为80℃。
2.将制备好的压样(同岩样模一起)从主测杯底部装入主测杯内，同时应在主测杯底部放置密封圈，禁锢主测杯下的6个固定螺钉。
3.在主测杯上部放一个密封圈，将带有测盘、测杆的平衡支架系统放入主测杯内，调整好位置，拧紧固定螺钉。
4.将注液杯与主测杯之间的注液阀顺时针关闭，然后把试液(20~30mL)倒入注液杯中，拧紧杯盖。
5.将连接好的主测杯和注液杯放入高温高压夜宴膨胀仪的加热套中，并将两根输气管分别与主测杯的输入三通阀和注液杯的连通阀杆连接好。
6.将容栅传感器放入支架内，调节表杆位置，使其底部与滑块接触，并拧紧固定螺钉；然后将温度传感器插入主测杯的孔内。
7.拧紧注液杯上部的放气手柄，拧紧放气螺杆，然后打开注液杯的连通阀杆，将连接注液杯的气体的压力调至0.5~1Mpa；再将主测杯的气体压力调到实验压力3.5Mpa。
8.打开计算机中的测试软件，设置好采样时间。
9.主测杯放入加热套一定时间后，当温度达到实验温度时，点击测试软件上的“清零”和“开始”键；打开注液阀，将液体注入主测杯中，迅速关闭注液阀；打开主测杯的放气螺钉，调节主测杯中的压力至实验压力(为减少实验误差，上述三个操作最好在10s内完成)；则指定温度、压力条件下的膨胀实验正式开始。
泥页岩水化试验研究
化 作 用 使 围岩 变成 变含 水 、 模 量 和 变 强 度 的 复 杂 介 质 。对 水 化 后 泥 页岩 的 力 学性 能 参 数 进 行 试 验 ． 出 了其 随 参 数 与 含 水 量 的 关 系式 ， 于 解 决 泥 页岩 地 层 的 井壁 失 稳 问题 具 有 重 要 意 义 。 并 对
ａ ｓ ｅ ｕｃ ｓ ｔ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ｆｃ ａ ｓ ｌ ．Ｓ ，ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｌｏ ｒ ｄ ｅ ｈ ｔｅ ｇ ｈ ｏ ｌ ｙ ｈａｅ ｏ ｈ ｒ ｂｌｍ ｏ ｈ ｒ ｏ ｅ ｉ ｓａ ｌｔ ｎ ｃａ ｈ ｌ ｂ ｃ ｍ ｅ ｅ ｙ ｅ ｏ ．Ｄｕｅ ｔ ｆｔ ｅ ｂｏｅｈ ｌ ｎ ｔｂｉ ｙ ｉ ｌｙ ｓ ａ ｅ ｅ ｏ ｓ ｖ ｒ ｓ ｒ ｕｓ ｉ ｉ ｏ ｈｙ ｒ ｔｏ ，ｃａ ｈａｅｂｅ ｏ ｅ ｏ ｐｅ ｄｉ，ｔ ｔｒｃ ｎｔｎｔ ｈｅｅ ａ ｔｃｍ ｏ ｕｌ ｎ ｈ ｔｅ ｇ ｈ ｏ ｃ ｒ ｌ ｃ ａ ｅ ｂ ｅ ｄ ａｉ ｎ ｌｙ ｓ ｌ ｃ ｍ ｓａｃ ｍ ｌｘ ｍｅ ａ ｈｅｗａ ｅ ｏ ｅ ，ｔ ｌ ｓｉ ｄ ｕｓａ ｄ ｔ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ｆｗｈｉｈ ａ ｅ ａｌ ｈ ｎｇ ａ ｌ ．
Ｅｘ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｅｃ ｒｉｄ ｏ ｔ ｎ ｔ ｅｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅｔｅ ｆｃａ ｈ ｌ ｉ ｎ ｅ ｙ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅｒ ｌ ｔ ｎ ｈ ｐ ｗ ｓｄ ｔｒ ｎ ｄ ｐ ｒ ｎ ｓｗ ｒ ａ ｒ ｕ ｈ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒｉｓｏ ｌ ｙ ｓ ａｅｗｈ ｌ ｕ ｄ ｒ ｄ ａ ｉ ｎ ｅａｉ ｓ ｉ ａ ｅｅ ｍｉ ｅ ｉ ｅ ｏ ｅ ｈ ｏ ｈ ｏ
页岩膨胀性测定实验讲义 2
泥页岩膨胀性测定实验储层中泥页岩地层吸水膨胀影响井壁稳定性；岩石胶结物中如果膨胀性粘土含量较多，注水开发过程中，粘土膨胀会影响水井的注入能力。
因此，开发前需要对储层中页岩的膨胀性、胶结物中粘土的膨胀性进行评价。
一．实验目的1．了解高温高压泥页岩膨胀仪的结构、工作原理及使用方法； 2．掌握粘土矿物吸水膨胀的机理及膨胀率的计算方法。
二．实验原理粘土矿物在高温高压下与水接触开始膨胀，随着时间的增加，膨胀量增大。
不同时刻的膨胀量除以粘土样品的初始高度可得该岩样在不同时刻的膨胀率。
当膨胀量达到稳定时，可求最大膨胀率。
（1）膨胀率计算公式：%1000⨯-=h h h E t 式中，E —膨胀率，%； mm ；0h —粘土样品的初始高度，mm ；t h —粘土样品在t 时刻的高度。
(2)防膨率计算公式%100)(21⨯-=E E B式中，B --防膨率，%；1E --未经处理过的粘土的最大膨胀率，%； 2E --处理过的粘土的最大膨胀率，%。
三．实验仪器及工作原理图1 高温高压泥页岩膨胀仪原理示意图图2 主测杯结构示意图1．主要实验仪器氮气瓶(氮气压力大于5Mpa)、管汇、高温高压泥页岩膨胀仪、数据控制及显示系统等。
2．各仪器的主要指标气源压力为5Mpa；工作温度≤120℃；工作压力为3.5Mpa；测试量程为15mm；岩样模内径为25mm；测量分辨率为0.001mm。
3．高温高压泥页岩膨胀仪工作原理将粘土样品装入主测杯内，经加热装置将主测杯加热至设定温度，然后，由气压驱动将测试液体压入主测杯与粘土试样面接触，并加压至指定压力，记录初始粘土样品高度h0。
随测试液体与粘土接触时间的增长，粘土膨胀，高度增加，经导杆由容栅传感器感应出试样轴向的位移信号，通过计算机系统将膨胀量随时间的关系曲线记录下来，并显示在屏幕上，如图3所示。
图3粘土膨胀高度（位移）与时间的关系四．实验步骤1、样品制备1）样品烘干将土样或泥页岩样粉（过100目筛）在105℃条件下烘干4小时以上，冷却至室温，放置于干燥器内备用。
泥页岩在高速公路路基填筑中的试验与应用研究
中图分类号：４６１ Ｕ １．
泥页岩一般由非黏土矿物 （ 如石英 、 长石 、 方解石、 白云石等） 晶质的黏土矿物（ 、 如蒙脱石 、 绿泥石、
高岭石 、 伊蒙 混层 、 蒙混层 等） 绿 组成 。对 泥页岩稳 定性 产 生影 响 的 主要 组 份是 晶体 和非 晶体 黏土 矿 物 。
泥页岩 呈片状 碎屑结 构 ， 由于风 化程 度 的差 异及 含有天 然胶结 质 ， 强度 变化 较大 ， 其 大多数 泥 页岩具 有 遇
２ ２ 泥 页岩路 用特 征指标 ．
取 ３种 具有 代表性 泥 页岩试样 ， 文献 ［ ］ 准进行 试验 ， 泥 页岩 的路 用 特征 指标 ， 按 ３标 ３类 密度 、 液塑 限 和 自由膨胀 率试 验结果 见表 １ 。
表 １ 泥 页岩路 用特 征指标 试验 结果
根据 试验 结果 ， 照文 献 ［ ］ 该合 同段 内土场 的泥 页 岩不 属 于 弱膨 胀 岩 ， 是 一 类 、 按 ２， 但 二类 泥 页 岩 水
析， 确定 了泥页岩的物理力学性质 ， 并结合相关技术规 范及 标准 ， 总结 出泥页岩填 筑路基 的施 工技术要 点和施 工过程中需要 注意 的问题 ， 并将 泥页岩作为路基填料应用 到实际工程中。 关 键 词： 泥页岩 ； 路基填筑 ； 试验 ； 应用
文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６２ ０ ３ （０ ０ ０ — ０ ２ ０ １７ — ０ ２ ２ １ ） ２ ０ ６ — ４
岩类 填料 的天然 水 的质 量分 数远 大于水 的最 佳质量分 数 ， 按 一般 的砂 性 土或亚 黏土最 佳水 的质量 分数 如 压实， 不仅 填料难 以达 到施 工和规 范要 求 的压 实度 ， 而且 即使 按 要求进 行施 工后 ， 路堤 的稳定 性 也未 必最 好 。 因此针 对泥 页岩 的一些特 性 和工程施 工 中所 面 临 的实 际情 况 ， 文对 泥 页 岩作 为路 堤填 料 进行 了 本
实验七 泥浆的抑制性评价
实验七泥浆的抑制性评价一、实验目的检查泥页岩在常温常压条件下其膨胀变化，以评定各种处理剂对泥页岩的抑制特性。
二、实验内容1. 了解泥饼及各种处理剂的制作方法；2. 测试泥饼或粘土粉在各种处理剂下的膨胀量。
图? 膨胀量测定仪1.盛液杯2.测试筒3.活塞杆4.支撑杆5.紧定螺钉6.上盖7.紧定螺钉三、实验用仪器及药品1. 膨胀量仪一个2. 百分表一块3. 砝码一个4. 天平一台5. 20毫升量筒一个6. 100毫升量筒一个7. 泥饼或粘土粉8. 压力机一台9. 蒸馏水、待评价的泥浆滤液或其它泥浆处理剂溶液10.游标卡尺四、实验步骤（一）泥饼样品的制备1. 将泥页岩粉碎；2. 将粉碎的泥页岩样品过100目的筛；3. 把过筛后的样品放在（100±3）℃的恒温干燥箱中烘干4小时，冷却至室温；4. 称取泥页岩粉10～15g装入与测试筒直径大小一样的圆筒内，将岩粉铺平；5. 装上活塞，然后放在压力机上逐渐均匀加压直到压力表上指示4MPa，稳压5分钟；6. 卸去压力，取下圆筒，将活塞缓慢从圆筒中取出，用游标卡尺测量样芯的厚度（即原始厚度）。
（二）测试1. 取出上盖6拿出测试筒组件；2. 手按活塞杆上部，分别拉压出测试筒上、下盖；3. 将测试筒下盖装上，把泥饼装入或页岩粉10～15g装入刮平压实；4. 依次放入活塞及上盖，此时测试筒为一整体；5. 将测试筒组件下端中心孔对正支撑杆下部支撑点，活塞杆上端中心孔对正百分表头，调整后由紧定螺钉7固定，记下百分表的初始数据R0。
根据需要，测试筒在盛液杯位置由支撑杆4自由调整，最后由螺钉5固定；为避免接触失效，加一固定砝码加压；6. 将一定量的处理剂装入盛液杯开始记时,分别读记2h和24h的百分表读数；7. 重复以上各步进行多组试验，可以得到不同处理剂的加入对泥页岩的影响；并画出一组膨胀曲线，以便于相互比较；8. 实验完毕，仪器的各部分均应清洗干净，取下测试筒组件，单独放置。
泥页岩水化膨胀测定新方法
泥页岩水化膨胀测定新方法李蓉华刘雨晴（石油勘探开发科学研究院）目前国内测定泥页岩水化膨胀性能一般在一定压力（如4.0MPa）下压实粉末制备样品，首先测出样品初始高度，再测一个膨胀终了高度，两次高度之差被初始高度去除得出膨胀的百分数。
任何一种泥页岩粉末样品在自由状态下都存在较多孔隙，在一定压力下被压实后，孔隙减少，压实力越大孔隙体积越小，但使孔隙完全消除是困难的。
相同压力下不同样品的孔隙体积不一定相同。
那么含有孔隙空间的样品发生水化时，由于粘土矿物层间水化的结果造成样品体积膨胀，这个体积膨胀不仅造成样品宏观体积增加，即表观膨胀，而且也造成了样品孔隙体积的减少。
孔隙体积的减少是因为样品向粒间孔隙空间的膨胀造成的，而这个膨胀值被一般测量方法所忽略。
粒间膨胀值的大小，在样品体积膨胀中所占的比例，给实验结果带来的误差及如何测定样品水化总体积膨胀值，是本文着重研究的问题。
一、测定方法1、测量仪器实验采用WLZ-1型膨胀仪测量泥页岩水化膨胀性能。
2、实验样品实验样品来源于大庆油田英80井、朝501井及新疆油田LN-44、MX-1井，粘土矿物组成见表1.3、实验方法及步骤1）将泥页岩样品粉碎至全部通过0.154mm筛，并在102±2℃下烘干至恒重，放入保干器冷却至室温。
2）去4个WLZ-1型膨胀仪调好零点，取下测量筒。
称量上述处理好的某种泥页岩样品4份，每份质量相等，分别放入4个WLZ-1型膨胀仪测量筒中，在不同的压力下压实，并放回WLZ-1型膨胀仪支撑卡规上，置入测量池中，由千分表上读出样品初始高度。
由于压力不同样品初始高度也不同，记录下初始高度并计算初始体积。
然后在膨胀仪测量池中注入实验用钻井液或其它实验液体，进行膨胀实验，观察千分表指针变化，到膨胀达到平衡时记录膨胀终了高度，计算膨胀终了体积。
二、实验结果及处理1、实验结果用上述方法测定了上述4口井样品在纯水中的膨胀性，测量结果见表2。
由表2可以看出压力不同，样品初始体积不同，压力越大，初始体积越小。
泥页岩岩石物理参数测试与分析
泥页岩岩石物理参数测试与分析刘书会;王长江;罗红梅;汪贺【摘要】泥页岩主要由粘土、碳酸盐矿物和有机质构成,其岩石物理参数主要受这3种成分的影响.由于泥页岩岩石特征的复杂性,尚未有较成熟的岩石物理模型描述其岩性与速度的关系.泥页岩岩石物理基础实验是研究其岩性、含油气性与速度关系的有效方法,济阳坳陷在这方面的研究尚处于起步阶段.通过对渤南地区罗69井泥页岩岩心样品的实验室测试,获得相关的物性参数(密度、孔隙度等)、弹性参数(纵、横波速度及泊松比等)、有机地化参数(有机碳含量)和岩石组构参数.通过对这些参数的交会分析,发现弹性参数(P型、S型、C型参数)可用于泥页岩岩性的区分,而有机碳含量和碳酸盐矿物含量是泥页岩密度和纵、横波速度的重要影响因素.不同温度和压力条件下泥页岩岩心样品纵、横波速度的变化规律表明,纵波速度对压力的变化较为敏感,而横波速度对温度的变化较为敏感.研究成果可以为开展泥页岩地球物理特征评价奠定基础.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2016(023)006【总页数】7页(P16-21,33)【关键词】罗69井;泥页岩;纵波速度;有机碳;碳酸盐矿物【作者】刘书会;王长江;罗红梅;汪贺【作者单位】中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营257015;中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营257015;中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营257015;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE125油气地质中的泥页岩常被作为生油层和盖层进行评价，因此与其相关的实验室测定也常以有机地化和封堵能力参数的测试为主。
由于实验室泥页岩样品的缺乏，鲜见对泥页岩进行岩石弹性参数的超声波测试。
对渤南地区罗69井泥页岩段的系统取心拉开了济阳坳陷非常规油气研究的序幕。
郝运轻等对罗69井的岩石分类、储集空间特征进行了研究［1-2］，赵铭海等提出了泥页岩的矿物组分及含油性测井解释模型和评价方法［3-4］，张鹏等尝试利用地震技术预测渤南地区泥页岩甜点的发育特征［5］。
泥页岩薄片鉴定
泥页岩薄片鉴定
泥页岩是一种广泛分布于地质层中的岩石类型，其中包含了丰富的矿物和化石。
泥页岩薄片鉴定是一种通过显微镜观察泥页岩薄片的方法，以确定岩石的组成和属性的技术。
这种鉴定技术对于地质学、油气勘探、建筑材料工业等领域都具有重要的应用价值。
泥页岩薄片鉴定的过程包括了准备样品、制作薄片、显微镜观察和记录数据等步骤。
在观察泥页岩薄片时，需要注意不同颜色、形状、大小、折射率等特征，以识别出其中的矿物种类。
例如，黑色矿物可能是云母、黑云母、磁铁矿等；白色矿物可能是钙长石、斜长石等。
通过泥页岩薄片鉴定，可以确定岩石的成分、结构、风化程度、沉积环境等信息，进而研究地质历史和地质过程。
此外，在油气勘探和建筑材料工业中，泥页岩薄片鉴定也被广泛应用。
在油气勘探中，通过泥页岩薄片的矿物组成和孔隙度等信息，可以预测油气储层的产状和储集能力；在建筑材料工业中，泥页岩常常被用作砖块、瓦片、墙体等建筑材料的原料。
总之，泥页岩薄片鉴定是一项重要的地质学技术，具有广泛的应用价值。
通过这种技术，可以深入了解泥页岩的性质和特征，为地质学、油气勘探、建筑材料工业等领域的研究和应用提供支持。
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《泥、页岩》实验指导
实验类型：验证实验学时：4实验要求：必修
一、目的
掌握泥、页质岩手标本和粉砂岩簿片观察鉴定及其命名方法；了解一般粉砂岩的成分和结构特征。
二、内容和要求
手标本：①高岭石粘土岩；②碳质页岩；③钙质页岩；④泥岩；⑤硅质页岩；⑥油页岩。
簿片：钙质页岩。
要求掌握一般泥质岩手标本鉴定要点，学会几种重要泥质岩的手标本鉴定和命名方法；详细观察钙质页岩薄片，给出手标本和薄片的详细鉴定报告。
三、提示
1．手标本的观察
自然界中的泥质岩大多是复成分的，发育页理时可称页岩，无页理时可称泥岩；进一步可按颜色或混入物(非粘土成分)命名；单成分泥质岩可称粘土岩，自然界中相对较少。
蒙脱石粘土岩遇水急剧膨胀而后崩解是它独特的鉴别标志。
高岭石粘土岩手感极为油腻，吸水不膨胀，颜色以白或浅淡的灰、红色多见。
水云母粘土岩则多为浅绿色。
2．薄片观察
泥质岩石的镜下观察不做为重点观察内容，注意掌握粘土矿物的镜下的特征，另需注意碎屑混入的成分、含量。
四、思考题
1．在手标本上如何区分粉砂岩和泥质岩?
2．比较粉砂岩和砂岩在成分和结构上的异同。
3．为什么粉砂岩比砂岩更富含碎屑云母？
4．粉砂岩中碎屑云母的沉积定向排列和杂乱排列反映了何种沉积作用差异?
五、实验报告
1．手标本观察：①岩石的颜色（湿时和干燥时的变化）；②物理性质：硬度、比重、滑感、可塑性、断口粘结性及在水中泡软程度、膨胀性及污手等；③肉眼可见的混入物及其含量，有无生物化石；④岩石的构造特征。
标本号特征描述岩石定名
2．薄片观察：砂岩的结构、构造以及碎屑、杂基和胶结物的成分及含量、碎屑形态、分选性、胶结类型及次生变化等特征。
薄片：结构：
构造：化石：
粘土矿物
名称含量％主要光性特征
碎屑混入物(成分、大小、圆度等)偏光倍名称含量％主要光性特征
次生变化现象：特殊鉴定标志：
岩石命名：产地：
薄片：结构：
构造：化石：
粘土矿物
名称含量％主要光性特征
碎屑混入物(成分、大小、圆度等)偏光倍名称含量％主要光性特征
次生变化现象：特殊鉴定标志：
岩石命名：产地：。