應用電子顯微鏡分析巖樣黏土礦物與水顯微結構變化
黏土礦物與水作用后的顯微結構變化
1．掃描電鏡(SEM)分析及結果
將低滲透致密砂巖巖樣在65℃蒸餾水或3％KCl溶液中飽和72h
以上，進行掃描電鏡觀察，以探討不同黏土礦物的顯微結構變化及
其對儲層的影響機理。分析結果表明，常見的低滲透致密砂巖黏土
礦物中，高嶺石、伊利石和綠泥石飽和蒸餾水或3％KCl溶液后微觀
結構基本不發生變化，蒙脫石和蒙脫石問層礦物在與蒸餾水作用后
其微觀結構發生明顯變化。
蒙脫石及蒙脫石間層礦物與水作用后的產狀變化主要有以下三
種機理：
(1)邊緣模糊、絮化。水膨后的蒙脫石及間層礦物邊緣明顯模
糊，甚至出現絮狀化，顯示出對原來晶體結構的破壞。
(2)晶片增厚、變粗。在與水反應后，表面襯墊式的蒙脫石晶
片或緲蒙間層的晶片明顯增厚，甚至在顆粒表面形成飽水晶片的花
朵狀分布。在孔隙中橋接的伊／蒙間層則表現為明顯的晶體增粗現
象)。
(3)自顆粒表面的剝離。在粒表薄膜襯墊式分布的蒙脫石及蒙
脫石間層礦物吸水后整個襯墊層發生體積膨脹，加上在水的作用下
黏土與顆粒之間的聯結力減弱，使得黏土礦物從顆粒表面的連片揭
起和剝離。上述微觀產狀變化特征與膨脹性黏土礦物類型、含量、
與骨架顆粒之間的接觸關系，以及與水作用的時間、作用力強度等
多種因素有關。可以預測，孔隙中的攪動作用越強，其產狀變化越
劇烈。黏土礦物膨脹后微觀產狀變化可導致滲透率和孔隙度降低，
增加地層可移動微粒總量，減小孔喉。
