在西(xi)安石油大(da)學發(fā)表(biao)的《延(yan)遲可控膠固(gu)型堵(du)漏工(gong)作液體(ti)系的研究》的(de)碩士學位論文(wen)中，研究(jiu)人員利(li)用上海騰(teng)拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(ce)定了抗壓(ya)強度和凝膠(jiao)強度。

1、惰性橋塞材料(liao)的篩選

針對(dui)裂縫型漏(lou)失的橋(qiao)塞材料(liao)需要(yao)滿足(zu)以下要求[32]：（1）與體(ti)系中的化學成(cheng)分不(bu)發(fā)生反應(yīng)，不改(gai)變原料化學性(xing)能;（2）材料易(yi)得、來(lai)源廣、容易(yi)加工;（3）自(zi)身有強度(du)，性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，具有抗(kang)溫性，能(neng)夠發(fā)揮卡(ka)喉作用;（4）所(suo)用材料(liao)環(huán)境適(shi)應(yīng)性強。橋塞材(cai)料自身化(hua)學性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，不參與反應(yīng)(ying)，由于自(zi)身材質(zhì)等物理(li)性能對(dui)工作液產(chǎn)生影(ying)響，因(yin)此選(xuan)擇三種(zhong)不同的惰性橋(qiao)塞材(cai)料研(yan)究其對抗壓(ya)強度的(de)影響。

①石英(ying)砂作為一(yi)種剛(gang)性和化(hua)學性質(zhì)穩(wěn)定(ding)的硅(gui)酸鹽(yan)礦物，其在工(gong)業(yè)應(yīng)用(yong)中因其粒(li)度的多(duo)樣性(xing)而廣受歡迎。根(gen)據(jù)具體(ti)需求，石英砂可(ke)以被(bei)細分為不(bu)同的(de)粒度范圍(wei)，如10~20目至200~325 目，以(yi)適應(yīng)不同(tong)的工業(yè)用途(tu)。在堵(du)漏工程中(zhong)，通過精心選擇(ze)和混合不同(tong)粒度的(de)石英砂(sha)，可以在(zai)漏失(shi)層處(chu)形成(cheng)一個(ge)密實的堆(dui)積層。這種方(fang)法不僅利(li)用了石(shi)英砂的物理特(te)性來實現(xiàn)物(wu)理封堵，還通過(guo)與專(zhuan)用的堵(du)漏液相結(jié)(jie)合，形成一個(ge)高強度的封堵(du)層，有效地(di)阻止了(le)液體(ti)的進一步滲透(tou)，從而提高(gao)了封堵效果的(de)穩(wěn)定(ding)性和持久(jiu)性。

②云母片(pian)是一種廣泛(fan)使用的片狀材(cai)料，具有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以其化學惰(duo)性、無溶解度、無(wu)毒性和不參(can)與反應(yīng)的(de)特性著稱(cheng)。這些特(te)點使得(de)云母(mu)片可(ke)以與各(ge)類工作液(ye)混合使用，展現(xiàn)(xian)出jijia的兼(jian)容性和(he)流動性。通過(guo)巧妙地利用云(yun)母片的不(bu)同尺(chi)寸與工作液(ye)體系的配合(he)，云母片能有(you)效地對地層中(zhong)的漏洞(dong)進行封堵，從而(er)在鉆井(jing)和修(xiu)井作(zuo)業(yè)中發(fā)揮關(guān)(guan)鍵作用。這種(zhong)封堵機(ji)制不(bu)僅依賴(lai)于云(yun)母片的物理尺(chi)寸，還利用其dute的(de)物理和(he)化學屬性，為解(jie)決復(fù)雜的地(di)層漏失問題提(ti)供了一種(zhong)可靠(kao)且環(huán)保的解決(jue)方案。

③重晶石源(yuan)自天然礦石，經(jīng)(jing)特殊工(gong)藝處(chu)理后轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐色細(xi)粉，具有高(gao)密度特性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆井(jing)液中(zhong)的理想(xiang)加重(zhong)劑。適用于密度(du)低于2.3 g/cm3的水基或(huo)油基鉆(zuan)井液，廣(guang)泛應(yīng)(ying)用于堵漏作(zuo)業(yè)，憑(ping)借其密度優(yōu)(you)勢，在提高(gao)工作液密(mi)度、優(yōu)化鉆井效(xiao)率方面發(fā)(fa)揮著不(bu)可替代的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiao)塞材料

由圖3-3 可知，隨(sui)著橋塞材料加(jia)量的增加抗壓(ya)強度(du)降低。加(jia)入不(bu)同的橋(qiao)塞材(cai)料固化后強度(du)存在明顯差異(yi)，說明填料的(de)加量以(yi)及材(cai)質(zhì)對(dui)抗壓(ya)強度有影響(xiang)。當石英(ying)砂加入量為(wei)20%時，由(you)于石英(ying)砂的粒度不(bu)同、密度較低，導(dǎo)(dao)致堵(du)漏工作液(ye)的流動(dong)度較低，會(hui)使在實際(ji)應(yīng)用時(shi)對施工(gong)造成(cheng)較大影響；而(er)云母(mu)片的抗壓(ya)強度(du)明顯低于石(shi)英砂與(yu)重晶石，故不(bu)適用于(yu)目前的堵(du)漏工作液；重(zhong)晶石的加入抗(kang)壓強度(du)優(yōu)于(yu)石英砂(sha)與云母(mu)片，當重晶(jing)石的(de)加量在(zai)10%-15%時，抗壓強(qiang)度最高且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強度(du)的測定(ding)

凝膠強(qiang)度由質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀探頭所(suo)承受的阻(zu)力表(biao)示。通過(guo)采用質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀，建立了一種(zhong)測量凝膠強(qiang)度的方(fang)法，通過質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)模擬夾(jia)持過程，以監(jiān)測(ce)力值的變化。這(zhe)種方法可(ke)以實時測(ce)試密(mi)封液并生(sheng)成相應(yīng)的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)(gou)分析提供了(le)更靈敏的測試(shi)，產(chǎn)生(sheng)更準確的數(shù)據(jù)(ju)，結(jié)果受樣(yang)品狀況的影響(xiang)較小。阻力有(you)效地(di)反映了凝膠(jiao)強度的大(da)小。

橋塞材料不(bu)影響工作液(ye)的反(fan)應(yīng)，但(dan)是不(bu)同種類(lei)的橋(qiao)塞材料會影響(xiang)堵漏工作液的(de)強度，吸水材(cai)質(zhì)的橋(qiao)塞材料可能(neng)導(dǎo)致(zhi)強度較低，因此(ci)考察不同橋(qiao)塞材(cai)料對感(gan)應(yīng)力(li)的影響。由圖(tu)3-4 所示，對(dui)于加入(ru)重晶石固結(jié)體(ti)所受感應(yīng)力最(zui)大，其次是(shi)石英砂，加入云(yun)母片固(gu)結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最小。所(suo)以，堵漏工作液(ye)中應(yīng)該加入(ru)重晶石(shi)作為橋塞材料(liao)，形成的固(gu)結(jié)體感(gan)應(yīng)力高達422 N，強(qiang)度最(zui)大。

參考文獻(xian)：劉海波(bo). 延遲(chi)可控膠固型堵(du)漏工作(zuo)液體系的研究(jiu). 碩士學(xue)位論文，2024.