关键词：疏水纳米SiO2；防膨机理；吸附；隔离作用；减阻
摘 要：纳米减阻技术是针对高压欠注问题研发的一项有效新技术,其减阻机理尚不十分明确.疏水纳米材料抑制黏土的膨胀是纳米减阻机理之一.采用一种适用于疏水纳米粉体防膨率的测试方法,测试了多种疏水纳米SiO2对黏土的防膨率.采用吸附实验和扫描电子显微镜(SEM)研究了纳米颗粒在岩心表面的吸附特征.防膨实验结果显示,所测疏水纳米SiO2大多具有一定的防膨作用,但防膨效果差异较大.纳米SiO2的表面修饰剂以及纳米粉体与黏士的比值(纳土比)对防膨效果有较大的影响,合适的纳土比和表面修饰材料可达到较好的防膨效果.HNP2在纳土比为1:25时,防膨率为46.9％,而HNP4在纳土比为1:25时,防膨率却为-25.8％.SEM照片显示,疏水纳米SiO2通过吸附作用在岩心表面形成了纳米颗粒层,使岩心表面具有了强疏水特性,接触角达到138.3°.研究表明,疏水纳米SiO2通过在黏土矿物表面吸附,形成具有强疏水特性的隔离层,起到隔离水分子与黏土矿物的作用,从而产生了防膨效果,这与一般黏土稳定剂的防膨机理有所不同.