塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害解决措施(8)

2．CST法

该实验方法也叫做毛细管吮吸时间实验方法，它是测定各种试液与岩粉配成的浆液渗过特制滤纸一定距离所需的时间，此值称为CST值。它的大小与液体的性质、胶体的分散性等因素有关，可用于判定岩石在水中的胶态分散程度。CST越小，岩石分散性越小，其最小值表明最小的页岩水化效应、最小的胶态分散以及最小的岩石活性。 （1）仪器材料

1）CST仪，即毛细管吮吸时间仪，见图2-3。该仪器包括：计时器、标准孔隙度滤纸、电极、控制器、圆柱试浆容器、平板底座； 2）七速瓦楞混合器及不锈钢杯。

1—圆柱试浆容器； 2—特制滤纸；

3—渗滤圆； 4—控制器；

5—计时器； 6—电极

图2-3 CST试验仪

（2）操作步骤 1）岩石水化分散试验

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a． 定量称取7.5g过100目筛的岩粉试样，倒入不锈钢杯中，加入蒸馏水至50ml； b． 将装有试样的杯置于瓦楞混合器上，在3挡速度下搅拌20s；

c． 用不带针头的注射器（5ml）取出3ml浆液，并压入CST圆柱试浆容器中（使用1.59mm

厚的特制滤纸或四层定性滤纸）； d． 测定并记录CST值；

e． 将剩余的浆液继续在3挡速度下分别搅拌60s和120s，并测定CST值（即各重复以上

两步）

f． 用20s、60s、120s作为X值，对应的CST值作为Y值，并代入线性回归；

g． 计算Y=mX+b中的斜率m，截距b值及相关系数R，并作CST—T曲线图，其中T为搅拌

时间。回归方程Y=mX+b中，Y即CST值，m即直线的斜率，CST值随剪切时间的变化而变化，可用来表示水化分散的速度。b是CST轴上的截距，是由CST—T曲线外延而得到的。一般认为，b越大，瞬时破裂下来的胶体颗粒越多；m越大，水化分散的速度越快，反之亦然。

四、可溶性盐分析

盐膏层岩石水溶性盐的分析主要是针对含盐地层，一般包括水溶性盐总含量及所含离子种类和浓度，有时还需要测定交换性钙镁的含量。

1．水溶性盐总量的测定

（1）仪器和试剂

电热板、水浴锅、干燥器、瓷蒸发皿、12%碳酸钠溶液、15%双氧水等。 （2）操作步骤

1） 用移液管吸取清晰的浸出液50ml或100ml，放入已知质量的瓷蒸发皿中，移放在水浴

上蒸干，再放入105+3℃的恒温箱中烘干4h；

2） 取出蒸发皿，放在干燥器中冷却30min，称量，再烘2h，同样冷却称量，直到恒重为

—23—

止（两次质量之差不超过1mg）；

3） 在烘干残渣中滴加15%双氧水溶液，再放在水浴上蒸干，直至残渣完全变白为止，再按

上述方法在恒温烘箱中烘干，冷却、称量至恒重。 （3）结果计算

按下式计算水溶性盐总量：

水溶性盐总量（%） = [(m1 - m0)/ m ]×100

式中 m1——水溶盐和蒸发皿的质量，g；

m0——蒸发皿的质量，g；

m ——与所取浸出液相当的岩石量，g。

2．水溶性盐的组分分析

（1）钙离子的测定

1）用移液管移取20ml水溶性盐浸出液于锥形瓶中，加入1：2三乙醇胺溶液2ml，摇匀，再用2mol/l氢氧化钠调节至pH值为12~14，加入约30mg钙指示剂，用0.01mol/l乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色为终点，记录消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积； 2）计算

ρ(Ca) = 8.016×10 [(c V / V0)]

式中 ρ(Ca)——水溶性盐浸出液中钙离子的含量，mg/l；

2+

2+

5

c ——乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/l； V ——消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml； V0 —— 所取水溶性盐浸出液的体积，ml。

（2）镁离子的测定

1）用移液管移取20ml水溶性盐浸出液于锥形瓶中，加入1：2三乙醇胺溶液2ml，摇匀，

—24—

再加入氨—氯化铵缓冲溶液（pH约为10）5ml，加入铬黑T指示液（5g/l）6滴，用0.01mol/l乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色为终点，记录消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积； 2）计算

ρ(Mg) = 4.860×10 [c(V1 – V)/ V0 ]

式中 ρ(Mg)——水溶性盐浸出液中镁离子的含量，mg/l；

2+

2+

5

c ——乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/l； V1 ——4.2.1消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml； V ——4.2.2消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml； V0 —— 所取水溶性盐浸出液的体积，ml。

（3）氯离子的测定

1）用移液管移取20ml水溶性盐浸出液于锥形瓶中，加入蒸馏水10ml和酚酞指示液（5g/l）1滴，用0.1mol/l氢氧化钠溶液或0.1mol/l硝酸溶液调至粉红色刚刚消失，加入铬酸钾溶液（50g/l）10滴（约0.5ml），用0.1mol/l硝酸银标准溶液滴定至刚刚有砖红色沉淀为终点，记录消耗硝酸银溶液的体积。 2）计算

ρ(Cl) = 7.090×10(c V / V0)

式中 ρ(Cl)——水溶性盐浸出液中氯离子的含量，mg/l；

--5

c ——硝酸银标准溶液的浓度，mol/l； V ——消耗硝酸银标准溶液的体积，ml； V0 —— 所取水溶性盐浸出液的体积，ml。

（4）硫酸根离子的测定

1） 用移液管移取20ml水溶性盐浸出液于锥形瓶中，加入1：2三乙醇胺溶液2ml，摇匀，

再用移液管移取氯化钡—氯化镁混合液10ml，再加入氨—氯化铵缓冲溶液（pH约为10）5ml，加入铬黑T指示液（5g/l）6滴，用0.01mol/l乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定

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至由紫红色变为纯蓝色为终点，记录消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积； 2） 用移液管移取氯化钡—氯化镁混合液10 ml于锥形瓶中，加入蒸馏水20ml和氨—氯化

铵缓冲溶液（pH约为10）5ml，加入铬黑T指示液（5g/l）6滴，用0.01mol/l乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色为终点，记录消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积； 3） 计算

ρ(SO4) = 1.921×10 [c(V3 - V2 - V1)/ V0]

式中 ρ(SO4)——水溶性盐浸出液中硫酸根离子的含量，mg/l；

2-2-6

c ——乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/l； V1 ——4.2.2消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml； V2 ——4.4 a消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml； V3 ——4.4 b消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml； V0 —— 所取水溶性盐浸出液的体积，ml。

（5）碳酸根离子的测定

1） 用移液管移取20ml水溶性盐浸出液于锥形瓶中，加入酚酞指示液（5g/l）2~3滴，用

0.1mol/l盐酸标准溶液滴定至粉红色刚刚消失，记录消耗盐酸标准溶液的体积（V1）； 2） 在上述溶液中再加入甲基橙指示液（1g/l）2~3滴，继续用0.1mol/l盐酸标准溶液滴

定至棕色即为终点，记录消耗盐酸标准溶液的体积（V2）； 3） 计算

当V1 > V2时，

ρ(CO3) = 1.200×10 [(c V2 / V0)]

ρ(OH) = 3.402×10 { [c(V1 - V2)] / V0 }

当V1 < V2时，

ρ(CO3) = 1.200×10 [(c V1 )/ V0 ]

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