泥页岩自发吸水的实验与模拟分析

摘要

在泥页岩的水化过程中,自吸是一个不可忽略的因素。本文从泥页岩自吸理论的基础出发,试图从室内实验和数学模拟两个方面来了解泥页岩自发吸水的规律及影响因素。实验选择了两类具有代表性的泥页岩和四种不同类型的试剂,使用自行设计的泥页岩自发吸水装置,进行泥页岩自发吸水实验,得到了它们的自吸含水量与时间的关系曲线。同时,利用数学建模,模拟出了各组样品和试剂的自吸含水量与时间的关系曲线图。最后,分析对比实验和模拟结果,分析表明:具有较高孔隙度和渗透率的膨胀性泥页岩比硬脆性泥页岩的吸水能力更强。提高液体的矿化度有可能降低泥页岩的吸水能力,添加封堵剂和润湿反转剂有可能减少吸水量,降低泥页岩的水化作用,对泥页岩自吸影响较大。此外,模拟结果能够较好拟合实验结果,这说明数学模拟对研究泥页岩水化过程是一个好方法。