在西安(an)石油大學(xué)(xue)發(fā)表(biao)的《延遲(chi)可控膠固型(xing)堵漏工作液體(ti)系的研究》的碩(shuo)士學(xué)位論(lun)文中，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)儀測(ce)定了抗壓強(qiáng)(qiang)度和凝膠(jiao)強(qiáng)度。

1、惰性橋(qiao)塞材(cai)料的篩選

針對裂縫型漏(lou)失的橋塞材料(liao)需要滿足(zu)以下要求[32]：（1）與(yu)體系中的(de)化學(xué)成分(fen)不發(fā)生(sheng)反應(yīng)，不改(gai)變原料化學(xué)性(xing)能;（2）材料(liao)易得、來(lai)源廣、容易加工(gong);（3）自身有強(qiáng)度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗溫(wen)性，能夠發(fā)揮(hui)卡喉作用;（4）所用(yong)材料環(huán)境適(shi)應(yīng)性強(qiáng)。橋塞(sai)材料(liao)自身化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，不參與(yu)反應(yīng)，由于自身(shen)材質(zhì)等物(wu)理性(xing)能對工作(zuo)液產(chǎn)生影響，因(yin)此選(xuan)擇三種不同的(de)惰性橋塞材料(liao)研究其對(dui)抗壓強(qiáng)度的影(ying)響。

①石英(ying)砂作為一(yi)種剛性(xing)和化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸鹽礦(kuang)物，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中(zhong)因其(qi)粒度的多樣性(xing)而廣受歡迎(ying)。根據(jù)具體需求(qiu)，石英砂(sha)可以被(bei)細(xì)分(fen)為不同的粒(li)度范圍，如(ru)10~20目至200~325 目，以適應(yīng)(ying)不同的工業(yè)(ye)用途(tu)。在堵漏工程(cheng)中，通(tong)過精(jing)心選擇和混合(he)不同粒度(du)的石英砂，可(ke)以在漏失(shi)層處形成一個(gè)(ge)密實(shí)的堆(dui)積層。這(zhe)種方法(fa)不僅利(li)用了石英砂(sha)的物理特性(xing)來實(shí)現(xiàn)(xian)物理封堵，還(hai)通過與專用(yong)的堵漏液(ye)相結(jié)(jie)合，形成(cheng)一個(gè)高強(qiáng)度(du)的封堵層，有(you)效地(di)阻止了液體的(de)進(jìn)一步(bu)滲透(tou)，從而提(ti)高了(le)封堵效(xiao)果的穩(wěn)定性和(he)持久性。

②云母片是(shi)一種廣泛(fan)使用(yong)的片狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其(qi)化學(xué)惰(duo)性、無溶解(jie)度、無毒性和不(bu)參與反應(yīng)的(de)特性著稱。這(zhe)些特點(diǎn)使(shi)得云母片(pian)可以與各(ge)類工作液(ye)混合使(shi)用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的兼容(rong)性和流動(dòng)性(xing)。通過巧妙地利(li)用云母(mu)片的不同尺寸(cun)與工作(zuo)液體系的配合(he)，云母片能有(you)效地對(dui)地層(ceng)中的(de)漏洞進(jìn)行(xing)封堵，從(cong)而在鉆(zuan)井和修井(jing)作業(yè)中發(fā)(fa)揮關(guān)鍵作用(yong)。這種封堵(du)機(jī)制不僅依(yi)賴于云母片(pian)的物(wu)理尺寸，還利(li)用其dute的物(wu)理和化學(xué)屬性(xing)，為解決復(fù)雜(za)的地層漏(lou)失問題提(ti)供了(le)一種可靠(kao)且環(huán)保的(de)解決方(fang)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)化為(wei)黑褐色細(xì)(xi)粉，具有高密度(du)特性（4.2 g/cm3），使其成(cheng)為鉆(zuan)井液中的理想(xiang)加重劑(ji)。適用于密度(du)低于(yu)2.3 g/cm3的水(shui)基或油基鉆(zuan)井液，廣泛(fan)應(yīng)用于堵(du)漏作業(yè)，憑借(jie)其密度優(yōu)(you)勢，在提高工作(zuo)液密(mi)度、優(yōu)(you)化鉆(zuan)井效率方面(mian)發(fā)揮著不可替(ti)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(zhe)橋塞材料(liao)加量的增(zeng)加抗(kang)壓強(qiáng)度降低。加(jia)入不同的橋塞(sai)材料固(gu)化后(hou)強(qiáng)度(du)存在明顯差(cha)異，說明填(tian)料的加量以及(ji)材質(zhì)對抗壓強(qiáng)(qiang)度有影響(xiang)。當(dāng)石英砂加(jia)入量為20%時(shí)(shi)，由于石英砂的(de)粒度不同(tong)、密度較低，導(dǎo)(dao)致堵漏工作液(ye)的流(liu)動(dòng)度較低，會(huì)(hui)使在實(shí)際應(yīng)用(yong)時(shí)對施工造成(cheng)較大影響；而云(yun)母片(pian)的抗壓強(qiáng)度明(ming)顯低于石(shi)英砂與重晶石(shi)，故不適用于目(mu)前的(de)堵漏工作(zuo)液；重晶石(shi)的加入抗壓(ya)強(qiáng)度優(yōu)(you)于石英砂(sha)與云母片，當(dāng)重(zhong)晶石的(de)加量在10%-15%時(shí)，抗(kang)壓強(qiáng)度最高(gao)且流動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度(du)的測定

凝膠(jiao)強(qiáng)度由質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析儀探(tan)頭所承(cheng)受的阻力表(biao)示。通(tong)過采用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀，建立了一(yi)種測量凝膠(jiao)強(qiáng)度的方法(fa)，通過質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)模擬夾(jia)持過程，以監(jiān)(jian)測力(li)值的變化(hua)。這種(zhong)方法可以實(shí)(shi)時(shí)測試密(mi)封液并生(sheng)成相應(yīng)的曲(qu)線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)提供(gong)了更(geng)靈敏(min)的測試(shi)，產(chǎn)生更準(zhǔn)(zhun)確的數(shù)據(jù)，結(jié)果(guo)受樣品狀況的(de)影響較小(xiao)。阻力有(you)效地反映了(le)凝膠強(qiáng)度的(de)大小。

橋塞材料不(bu)影響工作液(ye)的反應(yīng)，但是不(bu)同種類(lei)的橋塞材料(liao)會(huì)影響堵漏工(gong)作液的強(qiáng)度，吸(xi)水材質(zhì)的橋塞(sai)材料可能導(dǎo)致(zhi)強(qiáng)度較低，因(yin)此考察不同橋(qiao)塞材料對感應(yīng)(ying)力的影響。由(you)圖3-4 所示，對(dui)于加入重晶石(shi)固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最大(da)，其次是(shi)石英砂，加入(ru)云母(mu)片固結(jié)體(ti)所受感應(yīng)(ying)力最小。所(suo)以，堵漏工作(zuo)液中應(yīng)(ying)該加(jia)入重晶石作(zuo)為橋塞材料(liao)，形成的固(gu)結(jié)體感(gan)應(yīng)力高(gao)達(dá)422 N，強(qiáng)度最大。

參考文獻(xiàn)(xian)：劉海(hai)波. 延遲(chi)可控膠固(gu)型堵漏(lou)工作液體系的(de)研究. 碩士(shi)學(xué)位論文(wen)，2024.