文献类型：期刊文章

作　　者：李东波[1] 李广洲[1] 刘秦龙[1,2] 芦苇[1]

Li Dongbo;Li Guangzhou;Liu Qinlong;Lu Wei(School of Science,Xi􀆳an University of Architecture and Technology,Xi􀆳an Shaanxi 710055,China;Mechanical Testing Center,School of Science,Xi􀆳an University of Architecture and Technology,Xi􀆳an Shaanxi 710055,China)

机构地区：[1]西安建筑科技大学理学院,陕西西安710055 [2]西安建筑科技大学理学院力学实验中心,陕西西安710055

出　　处：《矿业科学学报》

基　　金：国家自然科学基金(51878547,52008332);陕西省教育厅专项(21JK0711)。

年　　份：2023

卷　　号：8

期　　号：3

起止页码：329-338

语　　种：中文

收录情况：CSCD、CSCD2023_2024、RCCSE、普通刊

摘　　要：井壁失稳是油气勘探开发过程中最为复杂的技术难题之一,黏土矿物水化膨胀是造成井壁失稳的关键因素,其中表面水化因水化势较大而难以去除。本文通过分子动力学模拟探测了无机盐对蒙脱石表面水化的抑制效果,以及浓度、温度和压强对水化抑制效果的影响,揭示了无机盐CaCl_(2)抑制蒙脱石表面水化的微观机理。研究表明:抑制阳离子通过束缚蒙脱石表面水分子和降低水分子输运传导能力,从而调控水分子侵入蒙脱石表面来实现抑制作用。无机盐抑制表面水化能力依次为CaCl_(2)>NaCl>MgCl_(2)>KCl,钙离子易吸附表面水分子形成稳定的外球络合结构。随着CaCl_(2)浓度增加,钙离子配位数、水化数和水化半径均降低,抑制能力减弱;温度升高和压强降低时,体系中水分子传导输运能力增强、钙离子水化数减小且力学强度降低。

关 键 词：蒙脱石 无机盐 表面水化  抑制机理  分子动力学

分 类 号：TE21]