[发明专利]一种定量测定黏土结合水含量的方法

摘要

本发明涉及一种定量测定黏土结合水含量的方法，依次包括以下步骤：(1)制备单离子黏土；(2)取一定量的单离子黏土进行热重分析，根据DTG曲线计算得出黏土结合水的含量w_t；(3)取一定量的单离子黏土，质量为m，在降温范围为0～-50℃，保护气速率为50ml/min，降温速率为2.5℃/min的条件下进行差示扫描量热分析，得到冰的质量m_i，然后在升温范围为0～300℃，保护气速率为50ml/min，升温速率为10℃/min的条件下进行差示扫描量热分析，得到自由水和结合水的总质量m_w，从而计算出强结合水含量w_s；(4)计算弱结合水含量。本发明原理可靠，操作简便，可定量评价泥页岩水化作用，解决了钻泥页岩地层的井壁稳定问题。

主权项

一种定量测定黏土结合水含量的方法，依次包括以下步骤：(1)制备单离子黏土在一定量黏土中加入过量H₂O₂水溶液，充分反应24h后，在60℃水浴中温和加热分解剩余的H₂O₂，在250℃下烘干黏土并粉碎，取上述黏土配制质量浓度为1％的黏土浆，搅拌20min后，加入NaOH，NaOH的加量为黏土质量的5％，水化24h以上，再将黏土水化物进行离心处理，取上部液体中黏土颗粒直径d＜1μm的悬浮液，去除其他阳离子和氯离子；(2)通过热重分析计算黏土结合水含量取一定量的单离子黏土放置在坩埚内，在下述实验条件下进行热重分析：温度范围为40～300℃，保护气速率为60mL/min，升温速率为10℃/min，根据DTG曲线计算得出此时黏土结合水占去除自由水和结合水后单离子黏土的百分数w_t；(3)通过差示扫描量热法计算强结合水含量取一定量的单离子黏土，其质量为m，在降温范围为0～‑50℃，保护气速率为50ml/min，降温速率为2.5℃/min的条件下进行差示扫描量热分析，根据经验公式可得到冰的质量m_i，然后在升温范围为0～300℃，保护气速率为50ml/min，升温速率为10℃/min的条件下进行差示扫描量热分析，得到自由水和结合水的总质量m_w，根据以下公式计算出强结合水含量占去除自由水和结合水后单离子黏土的百分数w_s：$w_s=\frac{m_w-m_i}{m-m_w}$$m_i=\frac{{\mathrm{\ΔH}}_m}{L}$ΔH_m为低温放热峰的焓变值，J，L为冰的相变潜热，J/g；(4)计算弱结合水含量利用热重分析测量的结合水含量百分数w_t减去差示扫描量热法测量的强结合水含量百分数w_s，即得到弱结合水含量百分数w_w。