用红外光谱法确定粘土表面结合水界限

针对泥页岩吸附结合水诱发或加剧井壁不稳定问题,采用红外光谱法对粘土表面结合水界限进行了定性确定,同时获得有关水分子中化学键合及水分子与粘土矿物间相互作用的信息。结果表明,粘土矿物能与水相互作用而吸附结合水,随着粘土吸附结合水量增多,水合蒙脱土中水分子的伸缩振动频率ν随之降低。在伸缩振动频率ν随相对水气平衡压p/ps的变化过程中,存在先快、中间慢、后期又快直至稳定的特点,出现两个明显的转折点p/ps=0.9、0.98,它们为粘土—水体系的两个特征湿度,前者为粘土表面强结合水与松散结合水(渗透结合水)之间的交界点(界限),后者为松散结合水(渗透结合水)与自由水之间的交界点(界限)。其结果与离子交换法获得的结果相一致。