黏土稳定剂

粘土稳定剂粘土稳定剂是一种用于增强粘土性能并提高土壤稳定性的材料。

它在土壤工程中起到非常重要的作用，可以帮助减少土壤的沉降和渗透问题，并提供更强的土壤支撑力。

本文将介绍粘土稳定剂的原理、常见类型以及应用领域。

1. 原理粘土稳定剂能够改变粘土的物理和化学性质，从而提高土壤的稳定性。

它们通过以下几种方式发挥作用：•改变粘土颗粒间的相互关系：粘土稳定剂能够与粘土颗粒表面发生反应，并形成稳定的粘土-稳定剂复合物。

这些复合物能够增强粘土颗粒之间的相互吸附力和结合力，使得粘土成为一个更加坚固的结构体系。

•提供更多的结构支撑：粘土稳定剂能够填充土壤孔隙中的空隙，从而提供额外的结构支撑。

这些填料材料可以改变土壤的孔隙结构，减少土壤的沉降和渗透问题。

•改变土壤的水分特性：粘土稳定剂能够改变土壤的水分特性，使得土壤对水的吸附和保持能力增强。

这样一来，即使在潮湿的条件下，土壤也能够保持较好的稳定性。

2. 常见类型粘土稳定剂可分为有机稳定剂和无机稳定剂两种。

下面是它们的主要特点及应用场景：•有机稳定剂：有机稳定剂主要由有机化合物组成，具有较好的分散性和黏附性。

常见的有机稳定剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等。

它们适用于需要长期稳定效果的工程，如土壤固化、造景和道路建设等。

•无机稳定剂：无机稳定剂是由无机化合物构成的，具有较高的稳定性和抗腐蚀性。

常见的无机稳定剂包括水泥、石灰、硫酸和氯化钙等。

它们适用于需要快速稳定效果和较高强度要求的工程，如土壤灌浆、基础处理和地铁隧道施工等。

3. 应用领域粘土稳定剂在土壤工程中有广泛的应用。

下面介绍几个常见的应用领域：•道路建设：在道路建设中，粘土稳定剂通常用于增强路基和路面的稳定性。

它们能够提供额外的土壤支撑力，减少路基的沉降和路面的翘曲，降低维护成本和延长使用寿命。

•土壤固化：粘土稳定剂在土壤固化中发挥着重要的作用。

它们能够改善土壤的性质，提高土壤的强度和稳定性。

这在工业废弃物填埋场和污水处理厂等场所尤为重要。

1.1 粘土稳定剂的意义粘土矿物遇淡水膨胀与迁移导致的地层渗透性伤害，是石油生产中的一个严重问题。

许多产油地层含有蒙脱石、伊利石、混合层粘土（主要为伊利石-蒙脱石）和绿泥石，这类粘土及微粒吸水而发生膨胀、剥落和运移，在粘土颗粒重新排列和被扰乱时，一般不可能恢复地层原始渗透率。

所以，对于粘土造成的地层伤害，更主要的是预防而不是事后挽救，因此研究能够抑制地层中粘土矿物膨胀的长效防膨剂，对油田开发具有重要的意义。

注水地层和采油地层常常含有一定数量的可在水中膨胀的蒙脱石、伊利石等，这些粘土矿物在水中的膨胀性是它们的晶体结构所决定的。

例如蒙脱石的晶体结构是一个由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体组成的片状结构，这种片状结构再通过分子间力堆叠在一起。

蒙脱石晶体常常由于晶格取代例如硅为铝取代、铝为镁取代而出现电价不平衡，要在表面上结合一定数量的阳离子以求得补偿。

当蒙脱石与水接触时，水进入蒙脱石的片状结构之间，使这些阳离子解离，片状结构的表面即带上负电。

带负电的片状结构由于静电斥力而自行分开，产生我们通常看到的粘土膨胀。

粘土颗粒随流体迁移，堵塞油层孔道，造成油层伤害[1]。

对此，就必须要使用粘土稳定剂。

粘土矿物广泛存在于油层中，全世界97%的油层都不同程度地含有粘土矿物。

我国大多数油藏属砂岩油藏，也普遍含有粘土矿物。

通常，当油藏含粘土5%～20%时，则认为是粘土含量较高的油层。

如果在开发过程中措施不当，就会造成粘土矿物膨胀、分散和运移，导致渗透率下降，产生地层损害。

在不含见水膨胀型粘土矿物的砂岩地层中，其它微粒也会造成地层损害，这些微粒是可运移的石英微粒和一些非膨胀型粘土矿物高岭石、伊利石、绿泥石及一些混合层粘土等。

因此，对于含粘土矿物和其它微粒的地层，在酸化等措施中合理地采取稳定粘土技术，对于实现油气田的高产稳产至关重要[2]。

大多数低渗透的油、气层都含有粘土矿物质，它们有的是碎屑粘土在沉积作用下沉积下来的，也有矿石在热力、压力的长期作用下形成的，还有在水流流过基岩时，自生的粘土沉积形成的。

阴离子粘土稳定剂通常是一种高效、无害的添加剂，其作用是保持粘土的稳定性，防止粘土膨胀和收缩，以维持其原有状态。

这种稳定剂通常用于石油、化工、陶瓷、玻璃等行业中，以改善产品的性能。

在石油化工领域，阴离子粘土稳定剂可以用于提高石油产品的质量和性能，同时还可以降低生产成本。

在陶瓷玻璃领域，这种稳定剂可以改善产品的透明度和强度，同时还可以提高产品的耐热性和耐候性。

总的来说，阴离子粘土稳定剂是一种重要的添加剂，其应用范围广泛，对改善产品质量和提高生产效率都具有重要意义。

Q/SH1020 1966-2013代替 Q/SH1020 1966-2008高温粘土稳定剂通用技术条件2013-07–05 发布 2013-07–15 实施Q/SH1020 1966-2013前 言本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。

本标准代替 Q/SH1020 1966—2008《高温粘土稳定剂通用技术条件》。

本标准与 Q/SH1020 1966—2008 相比，除编辑性修改主要技术改变如下：——更换了实验用粘土；——修改防膨率、耐水洗率测试方法；——增加有机氯含量技术要求。

本标准由胜利石油管理局油气采输专业标准化委员会提出并归口。

本标准起草单位：胜利油田分公司采油工艺研究院。

本标准主要起草人：于田田、林吉生、张仲平、贺文媛、王志敏。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——Q/SH1020 1966—2008。

ⅠQ/SH1020 1966-2013高温粘土稳定剂通用技术条件1 范围本标准规定了高温粘土稳定剂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及 HSE 要求。

本标准适用于高温粘土稳定剂的采购和质量检验。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 6368 表面活性剂水溶液 pH 值的测定 电位法SY/T 5490-1993 钻井液试验用钠膨润土SY/T 5358—2002 储层敏感性流动实验评价方法Q/SH1020 2093 油田化学剂中有机氯含量测定方法3 技术要求高温粘土稳定剂的产品质量应符合表 1的技术要求。

表 1 高温粘土稳定剂技术要求项 目 指 标外观 均匀液体，无机械杂质水溶性 溶于水pH(4%水溶液) 6.0～9.0固含量 ≥25%防膨率（300℃、24h） ≥80%耐水洗率 ≥95%渗透率保留率（250℃） ≥85%有机氯含量 0.0%4 试验方法4.1 外观在光线充足的条件下目测。

粘土稳定剂研究现况浅析摘要：本文综述了不同油田开发和应用的多种粘土稳定剂，即无机类粘土稳定剂、有机类粘土稳定剂、小阳离子类粘土稳定剂和复合型粘土稳定剂。

分析并介绍了它们的主要成分和实验评价性能，浅析今后的发展方向。

关键词：粘土粘土稳定剂防膨率持久性一、助剂研究背景在飞速发展的二十一世纪石油能源的合理开发利用已引起人们的极大重视，尤其在“十一五”规划建议中明确提出要加强国内石油天然气勘探开发，并且争取增强资源的地质储量，实行合理开采和综合利用。

在此期间必须保证我国石油天然气工业要大力提升自主创新能力，保持发明专利申请和获授权量稳定快速增长，争取主体技术达到国际先进水平，应突出科技创新，把增强企业自主研发能力作为科技进步的战略基点和调整产业结构。

由于常规的一、二次采油（POR和SOR）总采油率总不是很高，一般仅能达到20%～40%，最高达到50%，还有50%～80%的原油未能采出。

因此在能源日趋紧张的情况下，提高采油率已成为石油开采研究的重大课题，三次采油则是一种特别有效的提高采油率的方法。

对于三次采油利用到了诸多采油助剂，采油化学助剂在油气田开发的过程中也发挥着越来越大的作用。

因此化学助剂的作用好坏将直接影响到油田的后期开发，为此本文就粘土稳定剂的研究概况作相应综述。

二、粘土稳定剂发展概况粘土稳定剂是主要应用于油气井压裂，酸化、注水等作业中的添加剂，能防止油气层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的一种试剂。

目前就国内外在水基压裂液中使用的粘土稳定剂主要有两种[1]：一类为无机盐，如KCl、NH4Cl等；另一类为有机阳离子聚合物。

除了此两种之外还有一种叫做小阳离子粘土稳定剂也备受研究人员的关注，甚至有人将有机阳离子聚合物与小阳离子粘土稳定剂复配进行研究。

1.无机盐类粘土稳定剂对于无机盐类粘土稳定剂，无机盐类的防膨机理是减少粘土表面扩散双电层厚度和Zeta电位。

其中钾盐、铵盐的防膨效果最好，使用最多，原因在于钾离子的直径（0.266 nm）与粘土表面由六个氧原子围成的空隙内切直径（0.280 nm）相匹配，它容易进入此空间而不易从此空间释出，可有效地减少粘土表面的负电性。

注水用粘土稳定剂标准
注水用粘土稳定剂的标准主要包括以下几个方面：
1. 外观要求：注水用粘土稳定剂的外观应为无色或微黄色的固体粉末状。

2. 化学成分：粘土稳定剂应主要由高岭土（Kaolin）等粘土矿物组成，不含有有害物质和重金属。

3. 粒度：粘土稳定剂的粒度应为细粉末状，通过筛网分析后，多数颗粒的粒径应在0.1-50微米范围内。

4. 水分含量：粘土稳定剂的水分含量应控制在一定范围内，通常应小于10%。

5. 吸水性：粘土稳定剂应具有一定的吸水性能，能够吸收注水过程中产生的水分，增加砂土的黏结性和稳定性。

6. 粘结性：粘土稳定剂应具有良好的粘结性能，能够与砂土颗粒发生化学反应或物理吸附作用，形成具有一定强度和可塑性的土壤体。

7. 稳定性：注水用粘土稳定剂应能够稳定土壤体的结构，减少水分对土壤的侵蚀和颗粒间的运动，提高土壤的抗冲刷能力。

总之，注水用粘土稳定剂的标准主要包括化学成分、外观、粒
度、水分含量、吸水性、粘结性和稳定性等指标。

具体的标准可以根据实际使用要求和地方标准来确定。

粘土稳定剂引言粘土稳定剂是一种在土壤工程领域中被广泛应用的化学物质。

它可以显著提高粘土土壤的工程性能，使其具备更好的稳定性和可塑性。

本文将介绍粘土稳定剂的定义、分类、工作原理以及应用领域等方面的内容。

定义粘土稳定剂，顾名思义，是一种用于稳定粘土土壤的化学物质。

它可以通过与粘土颗粒相互作用，改变土壤的物理和化学性质，从而提高其工程性能。

粘土稳定剂通常以固体或液体形式存在，根据其成分的不同，可以分为有机和无机两种类型。

分类有机粘土稳定剂有机粘土稳定剂主要是指一些具有较高碳含量的化合物，例如聚合物、有机酸等。

这些化合物能够通过与粘土颗粒间的化学键形成作用，增加土壤的抗压强度和抗剪强度。

常见的有机粘土稳定剂有乙烯基聚合物、聚丙烯酰胺等。

无机粘土稳定剂无机粘土稳定剂一般是指一些无机盐类和化合物，例如铝盐、钙盐等。

这些化合物可以通过与粘土颗粒上的电荷相互吸引，形成胶体颗粒，从而提高土壤的可塑性和稳定性。

常见的无机粘土稳定剂有硫酸铝、氯化钙等。

工作原理粘土稳定剂的工作原理主要分为两个方面：物理作用和化学作用。

•物理作用：粘土稳定剂可以改变粘土颗粒之间的相互作用力，增强颗粒间的结合力。

它可以通过吸附在粘土颗粒表面形成的胶体颗粒，增加土壤的胶结性和粘聚力。

•化学作用：粘土稳定剂与粘土颗粒之间可以发生化学反应，改变土壤的化学性质。

这些化学反应可以引起粘土颗粒的胶凝和交联，从而提高土壤的强度和稳定性。

应用领域粘土稳定剂在土壤工程中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：道路建设粘土稳定剂可以用于道路基层和路基的改良。

它可以提高土壤的抗压强度和抗剪强度，减少路基的沉降和变形，延长道路的使用寿命。

堆填区工程在垃圾堆填区的工程中，粘土稳定剂可以改善土壤的可塑性和稳定性，减少渗漏和地下水污染的风险。

水利工程粘土稳定剂可以用于水利工程中的土石坝、堤坝、堰塞坝等结构物的建设。

它可以增强土石的稳定性，提高工程的安全性和可靠性。

其他工程领域粘土稳定剂还可以应用于港口工程、铁路工程、土地填埋场等其他工程领域，以提高土壤的工程性能和稳定性。

采油用粘土稳定剂检测标准探讨摘要采油用粘土稳定剂是油田应用的重要化工产品，吉林油田每年检验粘土稳定剂250多吨。

吉林油田对粘土稳定剂的检验，目前主要依据中华人民共和国石油行业标准sy∕t5971-94《注水用粘土稳定剂性能评价方法》进行质量检验。

先根据现场使用要求和实际工作的需要，对本标准进行了认真的修改，修改后的标准更能体现产品的性能。

并对产品起到了规范的作用。

特别是根据现场工作的需要分别规定了粘土稳定剂的检测方法。

关键词检测标样标准中图分类号：te 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）02-01-011 技术要求1.1采油用固体、液体粘土稳定剂应符合表一中的技术指标性能技术要求项目指标要求溶解性与水互溶ph 6——8相对膨胀率% ≥851.2高温粘土稳定剂的技术指标见表二项目指标要求溶解性与水互溶ph 5——7相对膨胀率% ≥85固含量 % ≥852 检验所需仪器、药品2.1 仪器和器皿2.1.1天平：感量为0.01g ；2.1.2离心机：转速0-3000r / min2.1.3离心管：容量10ml，分度值0.05ml2.1.4广泛ph试纸：0-14；2.1.5 烧杯：250ml；2.1.6量筒；100ml2.1.7烘箱：0℃——300℃12.2 药品2.2.1 一级膨润土：2.2.2煤油：经无水氯化钙处理；2.2.3蒸馏水3 固体粘土稳定剂检验方法3.1 溶解性量取100ml蒸馏水倒入250ml烧杯中，称取试样5g（精确到0.01g）加入上述烧杯中，用玻璃棒不断搅拌观察其与水互溶情况。

3.2 ph值将样品配成浓度为1.0% 的溶液，用广泛ph试纸测定。

3.3 防膨率的测定3.3.1方法提要通过测定膨润土粉在粘土稳定剂溶液和水中体积膨胀增量评价防膨率3.3.2试样制备：将一级膨润土放入烘箱中，于105±1℃下恒温6h，置于干燥器中冷却至室温，存广口瓶中备用。

3. 3.2 测定步骤：3.3.2.1称取0.5g膨润土粉，精确至0.01g，装入10ml离心管中加入10ml1.0%的粘土稳定剂溶液，充分摇匀，在室温下存放2h，装入离心机中，在转速为1500 r / min下离心分离15min，读出膨润土膨胀后的体积v13.3.2.2重复5.3.2.1，用10 ml水取代粘土稳定剂溶液，测定膨润土在水中的膨胀体积v23.3.2.3重复5.3.2.1，用10 ml煤油取代粘土稳定剂溶液，测定膨润土在水中的膨胀体积v03.4防膨率计算防膨率按公式（1）计算v2- v1b=--- -------------×100v2- v0式中：b ——防膨率，%v1——膨润土在粘土稳定剂溶液中的膨胀体积，mlv2——膨润土在水中的膨胀体积，mlv0 ——膨润土在煤油中的膨胀体积，ml4 液体粘土稳定剂检验方法q/sy jl xxxx-20094.1 溶解性量取100ml蒸馏水倒入250ml烧杯中，称取试样10g（精确到0.01g）加入上述烧杯中，用玻璃棒不断搅拌观察其与水互溶情况。

1.2 粘土稳定剂的分类
目前，粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类：
(1) 无机盐、无机碱类，这类粘土稳定剂的特点是价格低廉，使用方法简单，短期防膨效果较好缺点是防膨有效期短，且对抑制微粒运移效果较差。

(2) 无机聚合物类，其优点是价格较低且有效期较普通无机盐长，其缺点是不适合于碳酸盐岩地层，且仅能在弱酸条件下使用。

(3) 阳离子表面活性剂类，这类粘土稳定剂的优点是吸附作用强，可抗水冲洗，缺点是会使地层转变成亲油性，降低油气相的渗透率。

(4) 有机阳离子聚合物类，这类粘土稳定剂与前三类相比其主要特点是使用范围广，稳定效果好，有效时间长，既能抑制粘土的水化膨胀又能控制微粒的分散运移。

且抗酸、碱、油、水的冲洗能力都较强[4]。

粘土稳定剂的作用
1.吸附剂：吸附剂可以通过吸附作用增加粘土的黏性，从而提高其流变性和稳定性。

常见的吸附剂包括有机物质、高分子聚合物和表面活性剂等。

这些吸附剂通过与粘土中的水分子形成氢键或范德华力，从而形成水合层，使粘土颗粒之间的粘附力增加，提高抗剪强度。

2.离子交换剂：粘土稳定剂中的离子交换剂可以通过与粘土颗粒中的离子发生离子交换反应，从而改变粘土颗粒之间的静电排斥作用，增加其抗剪强度和粘结力。

常见的离子交换剂包括季铵盐、磺酸盐和碳酸盐等。

这些离子交换剂与粘土中的离子重新组合，形成更为稳定的离子结构，使得粘土体的结构更加紧密，从而提高其稳定性。

3.颗粒填充剂：颗粒填充剂可以填充粘土颗粒之间的空隙，形成一种网状结构，提高粘土的强度和稳定性。

常见的颗粒填充剂包括砾石、石粉和长短纤维等。

这些颗粒填充剂通过与粘土颗粒相互作用，形成一种三维骨架结构，增加了粘土体的内聚力和抗压强度。

4.化学反应剂：化学反应剂可以通过与粘土中的各种化学成分发生化学反应，形成新的化合物或结构，从而提高粘土的稳定性和强度。

常见的化学反应剂包括硅酸盐、硼酸盐和钙化合物等。

这些化学反应剂与粘土中的矿物质或水合物发生反应，形成胶凝物，使得粘土体的结构更加稳定，提高了其抗压强度和耐久性。

总体来说，粘土稳定剂可以通过吸附机制、离子交换机制、颗粒填充机制和化学反应机制等多种途径，改善粘土体的稳定性和强度。

不同的粘土稳定剂具有不同的作用机制和适用范围，在工程实践中需要根据具体情
况选择合适的粘土稳定剂，并根据实验数据和经验进行剂量和混合比的确定，以达到最佳的稳定效果。

粘土稳定剂评价方法采用嘿，咱今儿就来唠唠粘土稳定剂评价方法采用这档子事儿！你说这粘土稳定剂啊，那可真是个重要角色呢。

咱先说说这为啥要评价粘土稳定剂呀。

就好比你去挑个好帮手，你不得看看它本事咋样嘛！这粘土稳定剂要是不好好评价，咋知道它能不能在关键时刻发挥大作用呢。

那怎么评价呢？首先啊，得看看它对粘土膨胀的抑制能力。

就好像一场比赛，看看它能不能把粘土膨胀这个小调皮给管住喽。

咱可以搞些实验，把粘土放在不同条件下，加上粘土稳定剂，看看粘土还会不会乱膨胀。

还有呢，它的稳定性也得考量考量。

不能今天表现好，明天就掉链子呀。

这就像你找个朋友，得靠谱不是。

咱可以长时间观察观察，看它是不是一直都能稳定发挥作用。

再一个，它和其他物质的相容性也很重要呀！不能和别的东西一碰到就闹别扭，那可不行。

这就跟人与人相处一样，得合得来才能一起好好做事儿嘛。

另外，它的环保性也不能忽视呀！咱可不能为了解决一个问题又弄出个大麻烦。

要是对环境不友好，那不是给自己找麻烦嘛。

你想想看，要是随便选个粘土稳定剂，结果不好用，那得多闹心呀！就好像你满心期待地买了双新鞋，结果穿上不合脚，那得多别扭。

所以呀，这评价方法可得好好琢磨，不能马虎。

咱得认真对待每一个评价环节，就像给一件宝贝做全面体检一样。

只有这样，才能选出真正好用的粘土稳定剂，让它在该发挥作用的时候大显身手。

你说是不是这个理儿？咱可不能在这上面犯糊涂呀，得把好关，让一切都顺顺利利的。

不然到时候出了问题，后悔都来不及喽！总之，粘土稳定剂评价方法采用可真是个大学问，得好好研究，仔细考量，才能找到最合适的那一个呀！。