Page 192 - 《精细化工》2020年第5期
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·1042· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
FTIR 的分析一致，均表明石墨得到了充分的氧化。 图 6a 结果显示：GO 呈片层状堆叠，片层彼此呈
堆叠、穿插等姿态，厚度极薄且片层尺寸较低。图 6b
与图 6c 结果显示：单层 GO 的厚度约为 5~20 nm，横
向片层尺寸小于 100 nm。结合 GO 的 SEM 与 AFM 结
果分析，GO 作为封堵材料的优势在于其优异的纳米
尺寸和片层状的膜结构。
为了使制备的 GO 具有稳定分散的纳米级片层
尺寸以匹配龙马溪组孔隙与裂缝，进一步使用激光
粒度-电位仪对不同超声分散时间分散的 GO 进行片
层尺寸大小的测试，结果见图 6d。通过对 GO 超声
10、20、30、40、60 min，即可得到平均片层尺寸
图 5 GO 的拉曼光谱 为 969.9、520.7、405.5、275.0、197.0 nm 的 GO，
Fig. 5 Raman spectrum of GO 这是因为，将氧化石墨胶体溶于水中，利用超声波
在液体中的分散效应可以使液体产生空化作用，从而
2.2.2 GO 微观形貌与片层尺寸
达到剥离氧化石墨胶体大片状结构的目的，最终使得
图 6 为 GO 的 SEM 图（a）、AFM 图（b）、AFM
叠置在一起的 GO 片被一层层剥落，分散液的片层尺
中沿线方向高度（c）和不同超声时间分散的 GO 片层
寸稳定保持在纳米级别。质量分数为 0.05%与 0.10%
尺寸分布（d）。 的 GO 在同等超声时间分散后，其片层尺寸几乎一致。
2.3 GO 封堵性能评价
2.3.1 GO 阻缓泥页岩压力传递效果
使用压力传递装置进行 GO 封堵龙马溪组泥页岩
性能评价。图 7a 为不同质量分数及超声时间分散的
GO 照片，可以看出，GO 在水中的分散性良好。依次使
用去离子水、超声 60 min 质量分数为 0.05%、超声
60 min 质量分数为 0.1%、超声 10 min 质量分数为
0.1%、超声 10 min 质量分数为 0.2%的 GO 作为下游
试液进行压力传递实验，其结果如图 7b 所示。
图 6 GO 的 SEM 图（a）、AFM 图（b）、AFM 中沿线方向
高度（c）和不同超声时间分散的 GO 片层尺寸分布（d） 图 7 不同质量分数及超声时间分散的 GO 照片（a）与
Fig. 6 SEM image of GO (a), AFM image of GO (b), AFM 龙马溪组泥页岩压力传递图（b）
height along the line of GO (c) and particle size Fig. 7 Photos of GO with different quality score and
distribution with different ultrasonic time dispersion ultrasonic time dispersion (a) and pressure transfer
of GO (d) of Longmaxi formation shale (b)
