在西安(an)石油大學(xué)發(fā)表(biao)的《延(yan)遲可控膠(jiao)固型堵漏(lou)工作液(ye)體系的研究(jiu)》的碩士學(xué)位(wei)論文(wen)中，研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定(ding)了抗(kang)壓強(qiáng)度和凝(ning)膠強(qiáng)度。

1、惰性(xing)橋塞(sai)材料的篩選(xuan)

針對(duì)裂縫型(xing)漏失的橋塞材(cai)料需(xu)要滿足以(yi)下要求[32]：（1）與體(ti)系中的化(hua)學(xué)成分(fen)不發(fā)生反應(yīng)，不(bu)改變?cè)?yuan)料化學(xué)(xue)性能;（2）材料易(yi)得、來源廣(guang)、容易(yi)加工;（3）自身(shen)有強(qiáng)度(du)，性質(zhì)穩(wěn)定，具(ju)有抗溫(wen)性，能夠發(fā)揮(hui)卡喉作用;（4）所(suo)用材料環(huán)境適(shi)應(yīng)性強(qiáng)(qiang)。橋塞材料自身(shen)化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，不參與反應(yīng)(ying)，由于自(zi)身材(cai)質(zhì)等(deng)物理性能對(duì)(dui)工作(zuo)液產(chǎn)生(sheng)影響，因此選擇(ze)三種(zhong)不同的(de)惰性橋塞材(cai)料研究其對(duì)(dui)抗壓強(qiáng)度(du)的影響。

①石英砂(sha)作為一(yi)種剛性(xing)和化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸鹽礦(kuang)物，其在工業(yè)(ye)應(yīng)用中因其粒(li)度的多(duo)樣性而廣(guang)受歡迎。根據(jù)(ju)具體需求，石(shi)英砂可以被(bei)細(xì)分為(wei)不同的粒度范(fan)圍，如10~20目至200~325 目(mu)，以適應(yīng)(ying)不同的工業(yè)用(yong)途。在(zai)堵漏工程中，通(tong)過精心選(xuan)擇和(he)混合不同(tong)粒度的石英砂(sha)，可以在(zai)漏失層(ceng)處形(xing)成一個(gè)密實(shí)(shi)的堆積(ji)層。這(zhe)種方法不僅利(li)用了石英砂的(de)物理特性來實(shí)(shi)現(xiàn)物理(li)封堵，還(hai)通過與專(zhuan)用的堵漏液相(xiang)結(jié)合，形成(cheng)一個(gè)高(gao)強(qiáng)度的封(feng)堵層，有效(xiao)地阻止(zhi)了液體的進(jìn)(jin)一步滲透，從(cong)而提高了封堵(du)效果的穩(wěn)定(ding)性和持久(jiu)性。

②云母片是(shi)一種(zhong)廣泛使用(yong)的片狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其化學(xué)(xue)惰性、無溶解度(du)、無毒性和不(bu)參與反應(yīng)的(de)特性著稱。這些(xie)特點(diǎn)使得云母(mu)片可以與(yu)各類工作液(ye)混合使用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的兼容(rong)性和流動(dòng)性。通(tong)過巧妙地利(li)用云母片(pian)的不同尺寸與(yu)工作液體系(xi)的配合，云(yun)母片能有效地(di)對(duì)地層中的漏(lou)洞進(jìn)行封(feng)堵，從(cong)而在(zai)鉆井(jing)和修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用(yong)。這種(zhong)封堵機(jī)制不(bu)僅依賴(lai)于云母片的(de)物理(li)尺寸(cun)，還利用其(qi)dute的物理和化(hua)學(xué)屬性，為解(jie)決復(fù)雜(za)的地層(ceng)漏失問題(ti)提供了(le)一種可(ke)靠且(qie)環(huán)保的解決(jue)方案(an)。

③重晶石源自(zi)天然(ran)礦石，經(jīng)特殊(shu)工藝處理(li)后轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐(he)色細(xì)粉，具有高(gao)密度特(te)性（4.2 g/cm3），使(shi)其成為鉆井液(ye)中的理想加重(zhong)劑。適(shi)用于密度低于(yu)2.3 g/cm3的水基或(huo)油基鉆井(jing)液，廣泛應(yīng)用(yong)于堵漏作業(yè)(ye)，憑借(jie)其密度(du)優(yōu)勢(shì)(shi)，在提高工作液(ye)密度、優(yōu)化鉆井(jing)效率方面發(fā)(fa)揮著不可(ke)替代的(de)作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖(tu)3-3 可知，隨(sui)著橋塞材(cai)料加(jia)量的增(zeng)加抗壓強(qiáng)度(du)降低(di)。加入不同的(de)橋塞材(cai)料固(gu)化后強(qiáng)度存在(zai)明顯(xian)差異，說明填(tian)料的加量以(yi)及材(cai)質(zhì)對(duì)抗壓強(qiáng)度(du)有影響(xiang)。當(dāng)石英砂(sha)加入量(liang)為20%時(shí)，由于石英(ying)砂的粒度不(bu)同、密度較低，導(dǎo)(dao)致堵漏工作(zuo)液的流(liu)動(dòng)度(du)較低，會(huì)使在實(shí)(shi)際應(yīng)(ying)用時(shí)對(duì)施(shi)工造成較(jiao)大影響；而云母(mu)片的抗(kang)壓強(qiáng)度明顯低(di)于石英砂與(yu)重晶(jing)石，故不適(shi)用于目前的(de)堵漏工作液(ye)；重晶石(shi)的加(jia)入抗壓強(qiáng)度優(yōu)(you)于石英(ying)砂與云母片(pian)，當(dāng)重晶石(shi)的加量在(zai)10%-15%時(shí)，抗壓強(qiáng)度(du)最高且流動(dòng)度(du)zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)(qiang)度的測(cè)定

凝膠強(qiáng)度由(you)質(zhì)構(gòu)分析儀探(tan)頭所承(cheng)受的阻(zu)力表示。通過采(cai)用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀(yi)，建立了一種測(cè)(ce)量凝膠強(qiáng)(qiang)度的方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)分析模(mo)擬夾持過程(cheng)，以監(jiān)測(cè)力值(zhi)的變化。這(zhe)種方法可以(yi)實(shí)時(shí)測(cè)試密(mi)封液并生成相(xiang)應(yīng)的(de)曲線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)提供了更靈敏(min)的測(cè)試，產(chǎn)生更(geng)準(zhǔn)確(que)的數(shù)據(jù)，結(jié)果受(shou)樣品狀況(kuang)的影響較(jiao)小。阻力有(you)效地反映了(le)凝膠強(qiáng)度的(de)大小。

橋塞材料(liao)不影響工作(zuo)液的反應(yīng)，但(dan)是不同種類(lei)的橋塞材料會(huì)(hui)影響堵漏工作(zuo)液的強(qiáng)度，吸(xi)水材(cai)質(zhì)的橋塞材(cai)料可能(neng)導(dǎo)致(zhi)強(qiáng)度較低，因(yin)此考察不同(tong)橋塞材料對(duì)(dui)感應(yīng)力(li)的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對(duì)于(yu)加入重晶石(shi)固結(jié)體所受感(gan)應(yīng)力最大，其次(ci)是石英(ying)砂，加入云母(mu)片固(gu)結(jié)體所受感應(yīng)(ying)力最小。所以，堵(du)漏工作(zuo)液中應(yīng)該(gai)加入重晶(jing)石作(zuo)為橋塞材料，形(xing)成的固結(jié)體感(gan)應(yīng)力(li)高達(dá)422 N，強(qiáng)(qiang)度最大。

參考文獻(xiàn)：劉(liu)海波. 延遲可控(kong)膠固(gu)型堵(du)漏工作液(ye)體系的研究. 碩(shuo)士學(xué)位論文，2024.