在西(xi)安石(shi)油大學(xué)發(fā)表(biao)的《延遲可控(kong)膠固型(xing)堵漏(lou)工作(zuo)液體(ti)系的研究(jiu)》的碩(shuo)士學(xué)位論文中(zhong)，研究人員利(li)用上海(hai)騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定了抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和凝膠強(qiáng)(qiang)度。

1、惰性(xing)橋塞材料的篩(shai)選

針對裂(lie)縫型(xing)漏失的橋(qiao)塞材料需要(yao)滿足以下(xia)要求[32]：（1）與(yu)體系(xi)中的(de)化學(xué)成(cheng)分不發(fā)生反(fan)應(yīng)，不(bu)改變原料(liao)化學(xué)性(xing)能;（2）材料易得、來(lai)源廣、容(rong)易加工;（3）自(zi)身有強(qiáng)度(du)，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(jing)適應(yīng)性(xing)強(qiáng)。橋塞(sai)材料(liao)自身化(hua)學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參與(yu)反應(yīng)，由于自(zi)身材質(zhì)(zhi)等物理性(xing)能對工作液產(chǎn)(chan)生影響，因此(ci)選擇三種不同(tong)的惰性(xing)橋塞材料(liao)研究其對(dui)抗壓強(qiáng)度(du)的影響。

①石英(ying)砂作為一(yi)種剛性和化(hua)學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定的(de)硅酸(suan)鹽礦(kuang)物，其在(zai)工業(yè)應(yīng)用中(zhong)因其粒度(du)的多樣(yang)性而廣受歡迎(ying)。根據(jù)具體需(xu)求，石(shi)英砂可以(yi)被細(xì)分為不(bu)同的粒度范(fan)圍，如10~20目至200~325 目(mu)，以適應(yīng)不同的(de)工業(yè)(ye)用途。在堵漏工(gong)程中，通過精(jing)心選(xuan)擇和混(hun)合不(bu)同粒度的石(shi)英砂，可以(yi)在漏失(shi)層處形成(cheng)一個密實(shi)的堆積(ji)層。這種方法不(bu)僅利(li)用了石(shi)英砂(sha)的物理特性(xing)來實現(xiàn)物理(li)封堵，還通過與(yu)專用的(de)堵漏(lou)液相(xiang)結(jié)合，形成(cheng)一個高(gao)強(qiáng)度的(de)封堵層，有效(xiao)地阻(zu)止了(le)液體的進(jìn)一(yi)步滲透，從而(er)提高(gao)了封堵(du)效果的穩(wěn)定(ding)性和持久(jiu)性。

②云母片是一種(zhong)廣泛(fan)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)惰(duo)性、無(wu)溶解度、無毒性(xing)和不參與反(fan)應(yīng)的(de)特性著(zhu)稱。這些(xie)特點使得云(yun)母片(pian)可以(yi)與各(ge)類工作(zuo)液混(hun)合使(shi)用，展現(xiàn)出(chu)jijia的兼(jian)容性和流動性(xing)。通過巧妙(miao)地利用云母(mu)片的不同尺寸(cun)與工作液(ye)體系的配合(he)，云母片能有(you)效地(di)對地層中(zhong)的漏洞進(jìn)(jin)行封堵(du)，從而在鉆井和(he)修井作業(yè)(ye)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵(jian)作用(yong)。這種封堵機(jī)(ji)制不僅依賴(lai)于云母(mu)片的物(wu)理尺寸，還利(li)用其dute的物(wu)理和化(hua)學(xué)屬性，為解(jie)決復(fù)雜(za)的地層漏失(shi)問題提供了一(yi)種可靠且環(huán)保(bao)的解決方案。

③重晶石源(yuan)自天然(ran)礦石，經(jīng)特殊(shu)工藝處(chu)理后轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色細(xì)粉，具有(you)高密度特性（4.2 g/cm3），使(shi)其成為鉆(zuan)井液(ye)中的理想加(jia)重劑。適用于(yu)密度低于2.3 g/cm3的水(shui)基或油(you)基鉆井液，廣(guang)泛應(yīng)用于堵漏(lou)作業(yè)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢，在提高(gao)工作(zuo)液密度(du)、優(yōu)化鉆井效(xiao)率方面發(fā)揮(hui)著不可(ke)替代的作(zuo)用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料

由圖3-3 可(ke)知，隨著橋(qiao)塞材料(liao)加量(liang)的增加(jia)抗壓強(qiáng)度降低(di)。加入不同(tong)的橋(qiao)塞材料固化后(hou)強(qiáng)度存在明(ming)顯差異，說明(ming)填料的(de)加量以及材(cai)質(zhì)對(dui)抗壓強(qiáng)度有(you)影響。當(dāng)(dang)石英砂加(jia)入量(liang)為20%時，由于(yu)石英砂(sha)的粒度不(bu)同、密度較(jiao)低，導(dǎo)致堵漏(lou)工作液的流(liu)動度較低，會使(shi)在實際應(yīng)(ying)用時對施(shi)工造成較大影(ying)響；而云母片(pian)的抗壓強(qiáng)(qiang)度明顯低于(yu)石英砂與重(zhong)晶石(shi)，故不適用于(yu)目前的堵漏(lou)工作液；重晶(jing)石的(de)加入(ru)抗壓(ya)強(qiáng)度優(yōu)(you)于石英砂(sha)與云母片，當(dāng)(dang)重晶石(shi)的加量在(zai)10%-15%時，抗壓強(qiáng)(qiang)度最高且流動(dong)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度(du)的測定

凝膠強(qiáng)度(du)由質(zhì)構(gòu)分析儀(yi)探頭所承受(shou)的阻力表示(shi)。通過采(cai)用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)儀，建(jian)立了一種(zhong)測量凝膠強(qiáng)度(du)的方法，通(tong)過質(zhì)(zhi)構(gòu)分析模擬(ni)夾持過(guo)程，以監(jiān)測(ce)力值的變化。這(zhe)種方法可(ke)以實時測試密(mi)封液并(bing)生成相(xiang)應(yīng)的曲線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析提供(gong)了更靈(ling)敏的測(ce)試，產(chǎn)生更(geng)準(zhǔn)確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)果受樣(yang)品狀(zhuang)況的影響較小(xiao)。阻力有效(xiao)地反映了凝膠(jiao)強(qiáng)度的(de)大小(xiao)。

橋塞(sai)材料不影響工(gong)作液(ye)的反應(yīng)，但是(shi)不同種類的橋(qiao)塞材(cai)料會(hui)影響堵(du)漏工作(zuo)液的(de)強(qiáng)度，吸水材質(zhì)(zhi)的橋塞材料(liao)可能(neng)導(dǎo)致強(qiáng)(qiang)度較(jiao)低，因此考(kao)察不(bu)同橋(qiao)塞材料(liao)對感(gan)應(yīng)力的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對于加入(ru)重晶(jing)石固結(jié)(jie)體所(suo)受感應(yīng)(ying)力最大，其次是(shi)石英砂，加入(ru)云母片(pian)固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)力(li)最小。所以，堵(du)漏工(gong)作液中應(yīng)(ying)該加入重(zhong)晶石作(zuo)為橋塞材料，形(xing)成的固結(jié)體感(gan)應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考文獻(xiàn)(xian)：劉海波. 延遲(chi)可控膠固型堵(du)漏工作液體系(xi)的研究(jiu). 碩士學(xué)位論文(wen)，2024.