文档介绍：粘土矿物的晶体构造
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钻井泥浆是由粘土、水(或油)和少量处理剂混合形成,具有可调控的粘性、比重和降失水等性能,在大多情况下能够满足悬排钻碴、稳定井壁、防止漏失、冷却润滑钻具的基本钻进需要,并且来源广泛,成本较低,配制使用方便,所以成为应用最广泛的钻井液。
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钻井泥浆
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粘土矿物的晶体构造
粘土的性质
粘土矿物基本构造单元
常见粘土矿物的晶体构造
造浆粘土的选用
本次课主要讲授内容
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粘土
粘土与钻井的关系
(1)粘土作为钻井液的重要组成成分,配浆原材料。
(2)涉及钻井过程中井眼的稳定性,粘土是泥页岩的主要组成部分,75%地层为泥页岩,90%的井壁不稳定发生在泥页岩。
(3)油气层的保护,粘土矿物膨胀、钻井液配浆粘土堵塞。
(2)粘土:疏松的尚未固结成岩的以粘土矿物为主的(≥50%)沉积物。
(3)粘土岩(俗称:泥页岩):粘土矿物经沉积、固结成岩作用后成为粘土岩。
(1)粘土矿物:细分散的(≤2μm)含水的铝硅酸盐类矿物的总称,可进一步分为晶质(具有晶体结构的)和非晶质,自然界中所见到的粘土矿物绝大多数是晶质的。
前言
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一、粘土矿物的两种基本构造单元
1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片
硅氧四面体:有一个硅原子与四个氧原子,硅原子在四面体的中心,氧原子在四面体的顶点,硅原子与各氧原子之间的距离相等,其结构见右图。
顶氧
底氧
第一节粘土矿物的晶体构造
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硅氧面体晶片:指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成,其立体结构见右图。
一、粘土矿物的两种基本构造单元
第一节粘土矿物的晶体构造
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2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片
铝氧八面体:六个顶点为氢氧原子团,铝、铁或镁原子居于八面体中央(如右图所示)。
氢氧
一、粘土矿物的两种基本构造单元
第一节粘土矿物的晶体构造
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铝氧八面体晶片:多个铝氧八面体通过共用的OH连接而成的Al-O八面体网络。
一、粘土矿物的两种基本构造单元
第一节粘土矿物的晶体构造
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3、晶片的结合
层面是O
层面上是OH
Si-O晶片
Al-O晶片
晶层:四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合,构成晶层
(1)1:1型晶层:由一个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体
晶片构成。
一、粘土矿物的两种基本构造单元
第一节粘土矿物的晶体构造
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(2)2:1型晶层:由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体
晶片构成。
氧原子
氧原子
Si-O晶片
Al-O晶片
Si-O晶片
一、粘土矿物的两种基本构造单元
第一节粘土矿物的晶体构造
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