在西安石油大(da)學(xué)發(fā)表的(de)《延遲可(ke)控膠固型堵(du)漏工作(zuo)液體(ti)系的(de)研究(jiu)》的碩士學(xué)位論(lun)文中，研究(jiu)人員(yuan)利用(yong)上海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定了(le)抗壓強(qiáng)(qiang)度和(he)凝膠強(qiáng)度。

1、惰性橋塞材(cai)料的篩選

針對(duì)裂(lie)縫型漏失的橋(qiao)塞材(cai)料需要(yao)滿(mǎn)足以(yi)下要(yao)求[32]：（1）與體系中的(de)化學(xué)成分(fen)不發(fā)生反(fan)應(yīng)，不改(gai)變?cè)?yuan)料化(hua)學(xué)性能;（2）材(cai)料易得、來(lái)(lai)源廣(guang)、容易加(jia)工;（3）自(zi)身有強(qiáng)(qiang)度，性質(zhì)穩(wěn)定，具(ju)有抗溫(wen)性，能夠發(fā)(fa)揮卡喉作用;（4）所(suo)用材料環(huán)境適(shi)應(yīng)性強(qiáng)(qiang)。橋塞(sai)材料自身化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，不參(can)與反應(yīng)，由于自(zi)身材(cai)質(zhì)等物理性(xing)能對(duì)(dui)工作液產(chǎn)生影(ying)響，因此選擇(ze)三種不同(tong)的惰性(xing)橋塞(sai)材料研究(jiu)其對(duì)抗壓(ya)強(qiáng)度的影(ying)響。

①石英砂(sha)作為一種(zhong)剛性(xing)和化學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定(ding)的硅酸鹽礦(kuang)物，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中因其粒度(du)的多(duo)樣性(xing)而廣受(shou)歡迎。根據(jù)(ju)具體需求，石英(ying)砂可以被細(xì)(xi)分為不同的(de)粒度(du)范圍，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適(shi)應(yīng)不同的工業(yè)(ye)用途。在(zai)堵漏工(gong)程中(zhong)，通過(guò)精心選擇(ze)和混合(he)不同粒度的石(shi)英砂(sha)，可以在漏失層(ceng)處形(xing)成一個(gè)密(mi)實(shí)的(de)堆積層。這種方(fang)法不僅利用了(le)石英砂的物(wu)理特性來(lái)實(shí)(shi)現(xiàn)物理封堵(du)，還通過(guò)與專(zhuān)用(yong)的堵漏液(ye)相結(jié)合，形成(cheng)一個(gè)(ge)高強(qiáng)度的封(feng)堵層，有效地(di)阻止了液體(ti)的進(jìn)一步滲(shen)透，從而提高了(le)封堵效果的(de)穩(wěn)定性和持(chi)久性(xing)。

②云母片是一種(zhong)廣泛使用的(de)片狀(zhuang)材料(liao)，具有2.7~2.8 g/cm3 的(de)密度，以其化(hua)學(xué)惰性、無(wú)(wu)溶解度(du)、無(wú)毒(du)性和(he)不參(can)與反應(yīng)的特性(xing)著稱(chēng)。這些特點(diǎn)(dian)使得云(yun)母片可以與(yu)各類(lèi)工作(zuo)液混合使用(yong)，展現(xiàn)出jijia的兼容(rong)性和流動(dòng)性。通(tong)過(guò)巧(qiao)妙地(di)利用云母片的(de)不同尺寸(cun)與工(gong)作液體系(xi)的配合(he)，云母片能(neng)有效地對(duì)地層(ceng)中的漏(lou)洞進(jìn)行封(feng)堵，從而在鉆井(jing)和修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用(yong)。這種(zhong)封堵(du)機(jī)制不僅依(yi)賴(lài)于云母片(pian)的物理(li)尺寸，還利(li)用其dute的物理和(he)化學(xué)屬性(xing)，為解(jie)決復(fù)雜(za)的地(di)層漏失問(wèn)題(ti)提供了一種(zhong)可靠且(qie)環(huán)保(bao)的解決方(fang)案。

③重晶石(shi)源自天然礦石(shi)，經(jīng)特殊(shu)工藝處理(li)后轉(zhuǎn)化為(wei)黑褐色細(xì)(xi)粉，具(ju)有高密(mi)度特性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為(wei)鉆井液中(zhong)的理想(xiang)加重劑(ji)。適用于密度低(di)于2.3 g/cm3的水基或油(you)基鉆井液，廣(guang)泛應(yīng)用于(yu)堵漏(lou)作業(yè)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢(shì)(shi)，在提高工作(zuo)液密度(du)、優(yōu)化鉆井(jing)效率方(fang)面發(fā)揮(hui)著不可(ke)替代(dai)的作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材(cai)料

由圖3-3 可知(zhi)，隨著橋塞材料(liao)加量的增(zeng)加抗壓強(qiáng)(qiang)度降低。加入不(bu)同的橋塞材料(liao)固化后強(qiáng)(qiang)度存在明顯差(cha)異，說(shuō)明填料(liao)的加量(liang)以及材質(zhì)對(duì)(dui)抗壓(ya)強(qiáng)度有影響。當(dāng)(dang)石英砂(sha)加入量(liang)為20%時(shí)，由于(yu)石英砂的粒(li)度不(bu)同、密度較低(di)，導(dǎo)致堵漏工(gong)作液(ye)的流動(dòng)度較(jiao)低，會(huì)使在(zai)實(shí)際應(yīng)(ying)用時(shí)(shi)對(duì)施工造成(cheng)較大影響(xiang)；而云母(mu)片的抗壓強(qiáng)(qiang)度明顯低于石(shi)英砂與重晶(jing)石，故(gu)不適用(yong)于目(mu)前的堵漏工作(zuo)液；重晶(jing)石的加(jia)入抗(kang)壓強(qiáng)度(du)優(yōu)于石英砂(sha)與云(yun)母片，當(dāng)重晶(jing)石的(de)加量在10%-15%時(shí)(shi)，抗壓強(qiáng)度(du)最高且(qie)流動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的測(cè)(ce)定

凝膠強(qiáng)(qiang)度由質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀探頭所承受(shou)的阻力表示(shi)。通過(guò)采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀，建立(li)了一種測(cè)量(liang)凝膠強(qiáng)度(du)的方法，通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)模擬夾持(chi)過(guò)程，以監(jiān)(jian)測(cè)力值的變(bian)化。這種方法可(ke)以實(shí)時(shí)測(cè)試密(mi)封液并生(sheng)成相應(yīng)的曲線(xiàn)(xian)。質(zhì)構(gòu)分析(xi)提供(gong)了更靈敏的測(cè)(ce)試，產(chǎn)生更(geng)準(zhǔn)確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)果受樣(yang)品狀況的影(ying)響較小(xiao)。阻力有效地(di)反映(ying)了凝膠(jiao)強(qiáng)度的大小(xiao)。

橋塞(sai)材料不(bu)影響(xiang)工作液的(de)反應(yīng)，但(dan)是不同(tong)種類(lèi)的橋(qiao)塞材料會(huì)影(ying)響堵漏工作(zuo)液的強(qiáng)(qiang)度，吸水材質(zhì)(zhi)的橋塞材料(liao)可能導(dǎo)致(zhi)強(qiáng)度較低，因(yin)此考(kao)察不同橋塞材(cai)料對(duì)感應(yīng)力的(de)影響。由(you)圖3-4 所示，對(duì)于加入(ru)重晶石(shi)固結(jié)體所(suo)受感應(yīng)力最(zui)大，其次是石(shi)英砂，加入云母(mu)片固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)(ying)力最小。所以，堵(du)漏工作液中應(yīng)(ying)該加入重(zhong)晶石(shi)作為(wei)橋塞材料，形(xing)成的(de)固結(jié)(jie)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考文獻(xiàn)(xian)：劉海波(bo). 延遲可控膠固(gu)型堵漏工(gong)作液體系(xi)的研究(jiu). 碩士學(xué)(xue)位論文，2024.