天然氣水合物儲(chǔ)層改造泡沫水玻璃漿液及其固結(jié)體性能研究

彭賽宇，馬紀(jì)英，孫友宏,2，李勝利，郭威，王曉初

(1.吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，吉林長春，130026；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 工程技術(shù)學(xué)院，北京，100083)

天然氣水合物是一種新型能源，可在低溫高壓條件下穩(wěn)定存在，一般分布于海底沉積物和陸地永久凍土中[1]。全球天然氣水合物資源量巨大，據(jù)估算其碳含量可達(dá)已探明化石燃料總含碳量的2倍[2]。天然氣水合物主要由水分子與輕烴分子等組成，故而燃燒產(chǎn)物簡(jiǎn)單且不產(chǎn)生有害氣體，同時(shí)1 m3天然氣水合物分解后可得到164 m3天然氣[3]。因此，天然氣水合物具有儲(chǔ)量大、能量密度高和綠色清潔的特點(diǎn)，極具開采價(jià)值，其勘探開發(fā)對(duì)保障國家能源安全具有重要戰(zhàn)略意義。降壓法是將儲(chǔ)層壓力降至天然氣水合物相平衡壓力之下，促使水合物分解，是使用最多的一種天然氣水合物開采方法[4-5]。降壓法具有開采成本低、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但單純使用該方法產(chǎn)氣效果并不理想，且容易引起海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。常見的水合物開采方法還有熱激發(fā)法、注化學(xué)抑制劑法與CO2置換法，這些方法操作成本較高，向地層注入化學(xué)試劑易引起環(huán)境污染，而CO2置換法工藝更復(fù)雜，較難滿足實(shí)際開采需求[6-8]。近年來，我國研究人員提出固態(tài)流化的開采方法，試采工程驗(yàn)證了其原理可行性[9]。

目前，天然氣水合物的開發(fā)仍處于試采階段，存在單井產(chǎn)氣量低、穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間短、開采范圍小等問題，亟需開采技術(shù)的完善與突破[10]，儲(chǔ)層改造是實(shí)現(xiàn)天然氣水合物高效開發(fā)的重要技術(shù)手段[11]。目前，國內(nèi)外的低滲油氣藏主要采用壓裂技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)層改造[12]，在頁巖氣、致密氣等非常規(guī)油氣開采工程中，儲(chǔ)層改造技術(shù)取得了良好成果[13-15]。相比非常規(guī)油氣儲(chǔ)層，我國南海海域水合物為泥質(zhì)粉砂型儲(chǔ)層，具有弱膠結(jié)、未成巖、強(qiáng)度低和滲透率低等特點(diǎn)，儲(chǔ)層地質(zhì)屬性和力學(xué)性質(zhì)獨(dú)特[16-17]。由于水合物的分解和地應(yīng)力的長期作用，常規(guī)儲(chǔ)層改造技術(shù)實(shí)施后存在著儲(chǔ)層強(qiáng)度降低、改造裂縫閉合的問題，最終可能導(dǎo)致改造失效。因此，需要開展天然氣水合物儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)改造基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)而開發(fā)適用于泥質(zhì)粉砂型水合物儲(chǔ)層的改造技術(shù)。當(dāng)前，關(guān)于天然氣水合物儲(chǔ)層改造方法的報(bào)道較少，研究人員僅對(duì)儲(chǔ)層壓裂、儲(chǔ)層高壓注漿等方法進(jìn)行了初步探索。趙建忠等[18]提出利用水力壓裂的方法開采水合物；祝道平等[19]論證了利用高能氣體壓裂技術(shù)開采天然氣水合物的可行性；SUN 等[20]提出通過CO2注入改造水合物蓋層的儲(chǔ)層，在提高產(chǎn)氣效率的同時(shí)具有封存CO2、保護(hù)地層穩(wěn)定性的意義。除此之外，還包括熱流體壓裂、超臨界CO2壓裂技術(shù)等[21-22]，但這些技術(shù)均需在水合物儲(chǔ)層驗(yàn)證其可行性。

由于天然氣水合物開發(fā)過程伴有顯著的儲(chǔ)層強(qiáng)度變化，僅采用清水或者氣體作為儲(chǔ)層改造的“漿液”，難以構(gòu)建長效的導(dǎo)流通道。吳文兵等[23]提出采用旋噴法加固天然氣水合物儲(chǔ)層的技術(shù)，但是這種改造并不能提高產(chǎn)氣量；孫友宏等[24]采用高壓注泡沫水泥砂漿改造海洋泥質(zhì)細(xì)粉砂天然氣水合物儲(chǔ)層，該方法通過劈裂注漿在儲(chǔ)層內(nèi)構(gòu)建網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)，可同時(shí)提高儲(chǔ)層的滲透性和強(qiáng)度，達(dá)到安全高效開發(fā)的目標(biāo)。因此，劈裂注漿改造有望成為天然氣水合物儲(chǔ)層增滲和增強(qiáng)的有效技術(shù)手段，漿液配方及其相關(guān)性質(zhì)是構(gòu)建天然氣水合物儲(chǔ)層劈裂注漿改造技術(shù)的關(guān)鍵。隨著注漿技術(shù)的快速發(fā)展，已逐漸形成水泥類、黏土類、水玻璃類、環(huán)氧樹脂類、丙烯酰胺類與聚氨酯類等多種漿液材料[25]，但上述注漿材料并不能滿足天然氣水合物儲(chǔ)層劈裂注漿改造的需要。

本文作者以水玻璃類漿液為基礎(chǔ)，開展天然氣水合物儲(chǔ)層改造泡沫水玻璃漿液及固結(jié)體性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，研究不同配制方法和組分配比條件下，漿液的可注性以及漿液固結(jié)體的孔隙度、滲透率、強(qiáng)度等，初步得出天然氣水合物儲(chǔ)層劈裂改造漿液配方與性能調(diào)控方法，為儲(chǔ)層改造提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和方法。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 基礎(chǔ)漿液配方的選定

水玻璃漿液黏度低、滲透性好、價(jià)格低且無毒，但漿液固結(jié)體強(qiáng)度較低、耐久性較差且滲透性差[26]，因而不可直接在水合物儲(chǔ)層改造工程中使用，需要添加其他組分來改善漿液性質(zhì)。夏春蕾等[27]提出使用占水玻璃質(zhì)量為10%的三乙酸甘油酯作為水玻璃漿液的固化劑，漿液中加入占水玻璃質(zhì)量為0.6%的十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)，具有較好的注漿效果。本實(shí)驗(yàn)研究通過加入沸石提高固結(jié)體強(qiáng)度，同時(shí)選取合適的發(fā)泡劑與穩(wěn)泡劑配制泡沫液，進(jìn)一步提高固結(jié)體滲透率。各種組分按照一定順序混合后制成泡沫水玻璃儲(chǔ)層改造漿液。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

表1所示為泡沫水玻璃漿液各組分與對(duì)應(yīng)參數(shù)。本研究搭建了水玻璃改造漿液的測(cè)試裝置，如圖1所示，該裝置以三軸夾持器為主體設(shè)備，配以加壓、注液注氣與數(shù)據(jù)采集模塊，能夠同時(shí)對(duì)試樣施加軸壓與圍壓，模擬水合物儲(chǔ)層壓力環(huán)境，測(cè)試固結(jié)體滲透率。

圖1 滲透率測(cè)試裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of permeability testing device

表1 泡沫水玻璃漿液組分與對(duì)應(yīng)參數(shù)Table 1 Components and corresponding parameters of foamed water glass slurry

1.3 實(shí)驗(yàn)流程與方法

漿液與固結(jié)體性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示，由圖2可見：

圖2 漿液與固結(jié)體性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)流程圖Fig.2 Flow chart for testing performance of slurry and its consolidation

1)配制漿液，以水玻璃(硅酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%)為主劑，加入三乙酸甘油酯(占水玻璃質(zhì)量10%)和十二烷基苯磺酸鈉(占水玻璃質(zhì)量0.6%)；配制泡沫液，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的十二烷基硫酸鈉(SDS)及不同種類穩(wěn)泡劑溶于蒸餾水，高速攪拌制成。

2)向水玻璃漿液中加入泡沫液(占水玻璃質(zhì)量的30%)。

3)加入不同質(zhì)量的沸石，混合攪拌，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為800 r/min。

以完全混合時(shí)刻為起始計(jì)時(shí)起點(diǎn)，以漿液呈現(xiàn)不流動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻為終點(diǎn)，起始點(diǎn)與終點(diǎn)的間隔即為漿液固化時(shí)間。從起始點(diǎn)開始，每隔5 min測(cè)試1次漿液黏度，黏度發(fā)生突變后倒模，制成2種圓柱體試樣，直徑×高度分別為50 mm×100 mm 與25 mm×60 mm，室溫下養(yǎng)護(hù)3 d后，前者用于強(qiáng)度和滲透率測(cè)試，后者用于核磁測(cè)試。改變穩(wěn)泡劑種類與質(zhì)量分?jǐn)?shù)、沸石添加量與攪拌方式(螺旋大槳攪拌和二葉小槳攪拌)，研究漿液與固結(jié)體性能變化規(guī)律。

2 漿液及固結(jié)體性質(zhì)

2.1 漿液性質(zhì)

漿液可注性是天然氣水合物儲(chǔ)層劈裂注漿工藝的重要指標(biāo)，漿液的黏度和固化時(shí)間是評(píng)判漿液可注性的重要依據(jù)。

2.1.1 漿液黏度

圖3所示為泡沫水玻璃漿液黏度隨時(shí)間變化關(guān)系(三萜皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，沸石添加量為60%，二葉小槳)。由圖3可知：泡沫水玻璃漿液初始黏度較低，且增長緩慢，到某一時(shí)刻黏度突增，然后迅速固化，具有水玻璃基礎(chǔ)漿液的瞬凝特征。在儲(chǔ)層劈裂注漿改造過程中，這種性能有利于注漿并形成穩(wěn)定的擴(kuò)散半徑。

圖3 漿液黏度隨時(shí)間變化關(guān)系Fig.3 Variation of slurry viscosity with time

以10 min 測(cè)得黏度為早期黏度，實(shí)驗(yàn)測(cè)定添加PAM、三萜皂苷和茶皂素3 種穩(wěn)泡劑的漿液的早期黏度(穩(wěn)泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，沸石添加量為50%，二葉小槳)分別為158，125 和125 mPa·s。當(dāng)穩(wěn)泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，三萜皂苷與茶皂素對(duì)漿液早期黏度的影響可忽略，而添加PAM 的漿液黏度略高。三萜皂苷和茶皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%和0.3%時(shí)，漿液配伍性差、固結(jié)體變形嚴(yán)重，故而對(duì)比時(shí)穩(wěn)泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)選用0.5%。使用PAM的漿液有助于制成形狀規(guī)則的固結(jié)體，故后續(xù)實(shí)驗(yàn)均選用PAM作穩(wěn)泡劑。

圖4所示為漿液早期黏度隨PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)和沸石添加量變化關(guān)系(二葉小槳)。由圖4(a)可見：當(dāng)沸石添加量為60%時(shí)，漿液早期黏度隨著PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增加，這是因?yàn)镻AM 也是一種常用的增黏劑，溶于水后呈網(wǎng)狀，PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，分子間摩阻力越大，溶液黏度越高。由圖4(b)可見：當(dāng)PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)，漿液早期黏度隨著沸石添加量增加而增加，這是由于沸石增加時(shí)，漿液內(nèi)部摩擦力增大，黏度計(jì)轉(zhuǎn)子在測(cè)試時(shí)受到的阻力也相應(yīng)增加，因而表現(xiàn)為黏度增加。

圖4 漿液早期黏度隨PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)和沸石添加量變化關(guān)系Fig.4 Variation of early viscosity of slurry with PAM mass fraction and zeolite addition

圖5所示為不同攪拌槳配制的漿液早期黏度(沸石添加量為60%)，圖6所示為這2 種攪拌槳實(shí)物圖。由圖5可見：相較于使用二葉小槳，使用螺旋大槳時(shí)，漿液的早期黏度要顯著提高。因?yàn)槁菪髽臄嚢璺秶螅瑪嚢鑿?qiáng)度更高，攪拌時(shí)漿液組分混合更好，膠凝劑和固相顆粒更易結(jié)合，導(dǎo)致內(nèi)部阻力增大，從而表現(xiàn)出更高的黏度。

圖5 不同攪拌槳配制的漿液早期黏度Fig.5 Early viscosity of slurry prepared by using different stirring paddles

圖6 二葉小槳(上)與螺旋大槳(下)實(shí)物圖Fig.6 Picture of two-blade small stirring paddle(top)and large propeller(bottom)

2.1.2 漿液固化時(shí)間

本實(shí)驗(yàn)固定水玻璃模數(shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和用量以及固化劑的用量，這些因素對(duì)漿液固化時(shí)間起決定作用，其他因素對(duì)漿液固化時(shí)間的影響較小。圖7所示為漿液固化時(shí)間隨沸石添加量變化關(guān)系(PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，二葉小槳)。由圖7可見：當(dāng)沸石添加量增加時(shí)，漿液固化時(shí)間無明顯變化。在實(shí)驗(yàn)過程中，采用不同沸石添加量、穩(wěn)泡劑種類與質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及攪拌槳類型時(shí)，漿液固化時(shí)間基本在30 min左右。

圖7 漿液固化時(shí)間隨沸石添加量變化關(guān)系Fig.7 Variation of slurry consolidation time with zeolite addition

2.2 固結(jié)體性質(zhì)

在漿液黏度和固化時(shí)間分析的基礎(chǔ)上，測(cè)定漿液固結(jié)體的性能，主要考察固結(jié)體滲透率、固結(jié)體孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)以及固結(jié)體的單軸/三軸抗壓強(qiáng)度。表2所示為使用不同類型攪拌槳所得固結(jié)體的滲透率和單軸抗壓強(qiáng)度，表3所示為不同配方固結(jié)體的滲透率、孔隙度和三軸抗壓強(qiáng)度(二葉小槳)。

表2 使用不同類型攪拌槳所得固結(jié)體的滲透率和單軸抗壓強(qiáng)度Table 2 Permeability and uniaxial compressive strength of consolidation body with different types of stirring paddle

表3 不同配方固結(jié)體的滲透率、孔隙度和三軸抗壓強(qiáng)度Table 3 Permeability,porosity and triaxial compressive strength of consolidation body with different formulations

2.2.1 固結(jié)體滲透率

圖8所示為固結(jié)體滲透率隨PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)和沸石添加量變化關(guān)系(二葉小槳)。由圖8(a)可見：當(dāng)沸石添加量為60%時(shí)，PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.1%增加到0.5%，固結(jié)體滲透率下降幅度很大，從149×10-3μm2降至1×10-3μm2以下。這說明較低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PAM 更有利于形成穩(wěn)定的泡沫，從而在固結(jié)體形成連通孔道，增加固結(jié)體的滲透性，而較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PAM 則不利于增加固結(jié)體的滲透性。由圖8(b)可見：當(dāng)PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)，沸石添加量從50%增大到80%，固結(jié)體滲透率先增大后減??；當(dāng)沸石添加量為60%時(shí)，固結(jié)體滲透率最高(45×10-3μm2)，這是由于沸石添加量變化可能引起固結(jié)體內(nèi)部孔隙度與孔隙連通性的變化。

圖8 固結(jié)體滲透率隨PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)和沸石添加量變化關(guān)系(二葉小槳)Fig.8 Variation of permeability of consolidation body with PAM mass fraction and zeolite addition(two-blade small stirring paddle)

由表2可見：相較于二葉小槳，使用螺旋大槳得到的漿液固結(jié)體滲透率提升了10 倍以上，固結(jié)體滲透率最高可超過1.6 μm2。這是因?yàn)槁菪髽獢嚢柚睆浇咏~小槳的2倍，攪拌高度可達(dá)二葉小槳的10倍，攪拌范圍更大，攪拌強(qiáng)度顯著提高，攪拌過程漿液中氣泡量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于使用小槳攪拌的漿液中氣泡量，最終形成的固結(jié)體孔隙度更大、孔隙連通性更好，表現(xiàn)為滲透率更大。

2.2.2 固結(jié)體孔隙度和孔隙結(jié)構(gòu)

從表3可知：所得漿液固結(jié)體的孔隙度均在20% 左右，S1 固結(jié)體的滲透率達(dá)到了149×10-3μm2，漿液配方具有一定實(shí)用價(jià)值。對(duì)于具有相同PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的固結(jié)體樣品，沸石添加量增大，孔隙度略降低。盡管樣品孔隙度差別不大，但樣品滲透率存在明顯差別，這說明引起固結(jié)體滲透率變化的因素不僅包括孔隙度，還包括孔隙連通性。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一思路，通過核磁共振分析儀器測(cè)定飽水固結(jié)體的孔隙結(jié)構(gòu)，得到圓柱形樣品(直徑×高度為25 mm×60 mm)的T2譜以及切片成像圖。圖9所示為固結(jié)體的T2譜測(cè)試結(jié)果。由圖9可見：固結(jié)體的弛豫時(shí)間基本在100 ms 以上，內(nèi)部所含孔隙尺寸較大[28]。加入泡沫液后，大孔隙的比例增大、孔隙分布更均勻，在一定程度上提高了固結(jié)體的滲透率。圖10所示為固結(jié)體的切片成像圖。從圖10可見：泡沫水玻璃漿液固結(jié)體內(nèi)部存在著大量孔隙，且孔隙連通性較好。因此，通過調(diào)整配方有望進(jìn)一步提升固結(jié)體滲透率，最終滿足儲(chǔ)層改造增滲的需求。

圖9 固結(jié)體的T2譜測(cè)試結(jié)果Fig.9 T2 spectrum results of consolidation body

圖10 固結(jié)體的切片成像圖Fig.10 Slice images of consolidation body

2.2.3 固結(jié)體抗壓強(qiáng)度

1)單軸抗壓強(qiáng)度。

圖11所示為固結(jié)體單軸抗壓強(qiáng)度隨PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)和沸石添加量變化關(guān)系(二葉小槳)。由圖11(a)可見：當(dāng)沸石添加量為60%時(shí)，PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.1% 增加到0.5%，固結(jié)體單軸抗壓強(qiáng)度從0.76 MPa 增至1.08 MPa。這可能是由于具有較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)PAM 的漿液中泡沫量較少，導(dǎo)致最終形成的固結(jié)體孔隙度較小，而能承壓的固相顆粒比例則相對(duì)較高，因而試樣單軸抗壓強(qiáng)度較高。由圖11(b)可見：當(dāng)PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)，沸石添加量從50%增加到80%，固結(jié)體單軸抗壓強(qiáng)度先增加后減小，當(dāng)沸石添加量為60%時(shí)，固結(jié)體強(qiáng)度最低(0.9 MPa)。這與圖8(b)中滲透率隨沸石添加量變化結(jié)果完全相反，表現(xiàn)為滲透率高則單軸抗壓強(qiáng)度低。這是由于沸石添加量變化引起了固結(jié)體內(nèi)部孔隙度與連通性變化，固結(jié)體內(nèi)部孔隙更多、連通性較好時(shí)，顆粒之間的膠結(jié)效果變差，固結(jié)體強(qiáng)度降低，同時(shí)由于固結(jié)體孔隙度差別較小，其強(qiáng)度差距也較小。

圖11 固結(jié)體單軸抗壓強(qiáng)度隨PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)和沸石添加量變化關(guān)系Fig.11 Variation of uniaxial compressive strength of consolidation body with PAM mass fraction and zeolite addition

此外，攪拌方式和強(qiáng)度對(duì)漿液固結(jié)體也有較大影響。由表2可見：相較于二葉小槳，使用螺旋大槳得到的漿液固結(jié)體單軸抗壓強(qiáng)度明顯下降。螺旋大槳攪拌范圍大，攪拌強(qiáng)度高，因而漿液中氣泡量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小槳攪拌配制的漿液中氣泡量，最終固化形成的固結(jié)體孔隙度大、強(qiáng)度低。使用螺旋大槳最終制得固結(jié)體滲透率可達(dá)1 μm2以上，對(duì)于中國南海低滲水合物儲(chǔ)層，可將其滲透率提升2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，但其強(qiáng)度不足1 MPa，仍需進(jìn)一步調(diào)整配方，達(dá)到同時(shí)增滲增強(qiáng)目標(biāo)。

2)三軸抗壓強(qiáng)度。

從表3可見：加入泡沫液可使?jié){液固結(jié)體的三軸抗壓強(qiáng)度降低50%以上。這是由于引入泡沫液導(dǎo)致漿液中水分和泡沫增加，一方面膠凝材料水玻璃被稀釋，降低固結(jié)體強(qiáng)度；另一方面，增加泡沫導(dǎo)致固結(jié)體多孔，也使固結(jié)體強(qiáng)度降低。圖12所示為不同配方固結(jié)體的三軸抗壓強(qiáng)度和滲透率。由圖12可見：改變沸石添加量(60%～80%)以及泡沫液中PAM質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)三軸強(qiáng)度無明顯影響，但對(duì)滲透率有顯著作用。原因可能在于這2個(gè)參數(shù)的小幅改變，可直接影響到固結(jié)體內(nèi)部孔隙的連通性。固結(jié)體三軸力學(xué)強(qiáng)度主要與沸石和水玻璃的強(qiáng)度以及孔隙度等有關(guān)，孔隙通道數(shù)量略增加，對(duì)強(qiáng)度無明顯影響，但對(duì)滲透率的提升有較大作用。圖13所示為不同配方固結(jié)體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。由圖13可知：不加泡沫液時(shí)，固結(jié)體受壓呈明顯的應(yīng)變軟化特性，而加入泡沫液時(shí)，這種性質(zhì)并不突出，在應(yīng)力達(dá)到峰值后，形變?nèi)猿掷m(xù)發(fā)生，但應(yīng)力降低幅度較小。

圖12 不同配方漿液固結(jié)體的三軸抗壓強(qiáng)度和滲透率Fig.12 Triaxial compressive strength and permeability of consolidation body with different formulations

圖13 不同配方固結(jié)體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.13 Stress-strain curves of consolidation body with different formulations

3 結(jié)論

1)泡沫水玻璃漿液早期黏度較低且增長緩慢，具有傳統(tǒng)水玻璃漿材的瞬凝特性，漿液早期黏度主要受沸石添加量和攪拌強(qiáng)度影響，固化時(shí)間穩(wěn)定可控。

2)泡沫水玻璃漿液固結(jié)體的滲透率隨PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.1%～0.5%)升高而降低；當(dāng)沸石添加量為60%時(shí)，高強(qiáng)度攪拌制得漿液固結(jié)體內(nèi)部孔隙連通性較好，孔隙較大，固結(jié)體滲透性可達(dá)1.6 μm2以上；沸石添加量和PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的改變對(duì)孔隙連通性有明顯作用，能有效改善固結(jié)體的滲透性。

3)沸石添加量(60%～80%)和PAM 質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.1%～0.5%)對(duì)泡沫水玻璃漿液固結(jié)體的單軸抗壓強(qiáng)度影響較大，而對(duì)三軸抗壓強(qiáng)度影響較小，穩(wěn)定在2 MPa左右。

4)獲得儲(chǔ)層改造用泡沫水玻璃漿液初步配方：水玻璃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，三乙酸甘油酯與水玻璃質(zhì)量比為0.1，SDBS 與水玻璃質(zhì)量比為0.6%，泡沫液與水玻璃質(zhì)量比為0.3(泡沫液中含質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的SDS 和0.1%的PAM)，沸石添加量為60%，采用小葉攪拌。在此配方下的漿液可注性好，漿液固結(jié)體滲透率可達(dá)149×10-3μm2，三軸抗壓強(qiáng)度為1.9 MPa。