粘土矿物的晶体构造与性质.ppt

文档介绍：粘土矿物的晶体构造与性质
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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屑、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。
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本次课主要讲授内容
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
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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）钻井过程中井眼的稳定性，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，粘土矿物膨胀与钻井液配浆粘土堵塞。
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前 言
（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。
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第一节 粘土矿物的晶体构造
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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
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硅氧四面体晶片：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。
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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)。
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氢氧
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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。
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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
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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。
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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
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