应用电子显微镜分析岩样黏土矿物与水显微结构变化
黏土矿物与水作用后的显微结构变化
1．扫描电镜(SEM)分析及结果
将低渗透致密砂岩岩样在65℃蒸馏水或3％KCl溶液中饱和72h
以上，进行扫描电镜观察，以探讨不同黏土矿物的显微结构变化及
其对储层的影响机理。分析结果表明，常见的低渗透致密砂岩黏土
矿物中，高岭石、伊利石和绿泥石饱和蒸馏水或3％KCl溶液后微观
结构基本不发生变化，蒙脱石和蒙脱石问层矿物在与蒸馏水作用后
其微观结构发生明显变化。
蒙脱石及蒙脱石间层矿物与水作用后的产状变化主要有以下三
种机理：
(1)边缘模糊、絮化。水膨后的蒙脱石及间层矿物边缘明显模
糊，甚至出现絮状化，显示出对原来晶体结构的破坏。
(2)晶片增厚、变粗。在与水反应后，表面衬垫式的蒙脱石晶
片或缈蒙间层的晶片明显增厚，甚至在颗粒表面形成饱水晶片的花
朵状分布。在孔隙中桥接的伊／蒙间层则表现为明显的晶体增粗现
象)。
(3)自颗粒表面的剥离。在粒表薄膜衬垫式分布的蒙脱石及蒙
脱石间层矿物吸水后整个衬垫层发生体积膨胀，加上在水的作用下
黏土与颗粒之间的联结力减弱，使得黏土矿物从颗粒表面的连片揭
起和剥离。上述微观产状变化特征与膨胀性黏土矿物类型、含量、
与骨架颗粒之间的接触关系，以及与水作用的时间、作用力强度等
多种因素有关。可以预测，孔隙中的搅动作用越强，其产状变化越
剧烈。黏土矿物膨胀后微观产状变化可导致渗透率和孔隙度降低，
增加地层可移动微粒总量，减小孔喉。
