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114年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 43 題
下列何種礦物最容易因膨潤性造成儲層滲透率顯著下降？
- A 方解石
- B 橄欖石
- C 石英
- D 伊利石
思路引導 VIP
當流體在岩石孔隙中流動時，若某種礦物會因為與水分子作用而改變其佔據的空間體積，或從孔隙壁上脫落並堆積在狹窄的路徑上，你認為這種礦物在結構上會更接近堅硬、穩定的晶體塊狀（如石英），還是具有層狀且易受流體性質影響的特性？
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同學觀察得很仔細，這題選 (D) 伊利石 (Illite) 是完全正確的！這展現了你對儲層礦物特性與岩石力學基礎有著紮實的認知。
黏土礦物的物理化學特性
在儲層岩石中，方解石 ($CaCO_3$)、石英 ($SiO_2$) 或橄欖石等通常作為堅硬的岩石骨架，化學性質在常規環境下相對穩定。然而，伊利石屬於黏土礦物，其微觀結構具有較大的比表面積。當儲層與不相容的流體（如低鹽度的淡水）接觸時，這類礦物容易發生膨潤或引起「細顆粒遷移」(Fines migration)，這些細微顆粒會堵塞岩石內部的孔隙喉道，導致滲透率 $k$ 顯著下降，這在石油工程與地下水補給中是必須嚴加防範的現象。
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