在西安石油(you)大學(xué)發(fā)表的(de)《延遲可控膠(jiao)固型堵漏(lou)工作液體系的(de)研究(jiu)》的碩士學(xué)位論(lun)文中，研究人(ren)員利(li)用上海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀(yi)測定了抗(kang)壓強(qiáng)度和凝膠(jiao)強(qiáng)度。

1、惰性橋塞(sai)材料的篩(shai)選

針對裂縫(feng)型漏失的(de)橋塞材料需要(yao)滿足以下要求(qiu)[32]：（1）與體(ti)系中的(de)化學(xué)成分不(bu)發(fā)生反應(yīng)，不(bu)改變原料化學(xué)(xue)性能;（2）材料(liao)易得、來源廣(guang)、容易加工;（3）自身(shen)有強(qiáng)度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)定(ding)，具有抗(kang)溫性，能夠(gou)發(fā)揮卡喉作用(yong);（4）所用材料環(huán)(huan)境適應(yīng)性強(qiáng)。橋(qiao)塞材(cai)料自身化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參(can)與反應(yīng)，由于自(zi)身材質(zhì)等物(wu)理性能對(dui)工作液(ye)產(chǎn)生影響，因此(ci)選擇(ze)三種不同(tong)的惰(duo)性橋(qiao)塞材料(liao)研究其對抗壓(ya)強(qiáng)度的影(ying)響。

①石英砂作為(wei)一種剛(gang)性和(he)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)的硅酸鹽(yan)礦物，其在工(gong)業(yè)應(yīng)用(yong)中因其粒度(du)的多樣性而(er)廣受歡迎(ying)。根據(jù)具體(ti)需求，石英砂(sha)可以被細(xì)分為(wei)不同的粒度(du)范圍，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)(ying)不同的工業(yè)(ye)用途(tu)。在堵(du)漏工程中，通過(guo)精心選擇和混(hun)合不(bu)同粒(li)度的石英(ying)砂，可(ke)以在漏(lou)失層處形成一(yi)個密實(shí)的堆積(ji)層。這(zhe)種方法不(bu)僅利用了石(shi)英砂的物理(li)特性(xing)來實(shí)(shi)現(xiàn)物理(li)封堵，還(hai)通過與專用(yong)的堵漏液相(xiang)結(jié)合，形成一個(ge)高強(qiáng)(qiang)度的(de)封堵層，有(you)效地阻止了液(ye)體的(de)進(jìn)一步滲(shen)透，從而提高了(le)封堵效(xiao)果的(de)穩(wěn)定性和(he)持久性。

②云母片是(shi)一種廣(guang)泛使用的片狀(zhuang)材料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其化學(xué)惰性(xing)、無溶解度、無毒(du)性和不參與(yu)反應(yīng)的特性(xing)著稱。這些(xie)特點(diǎn)使得云(yun)母片可以與(yu)各類工(gong)作液混(hun)合使用(yong)，展現(xiàn)(xian)出jijia的(de)兼容性和流(liu)動性。通過(guo)巧妙地利(li)用云母(mu)片的(de)不同尺寸與工(gong)作液體系的(de)配合(he)，云母片能(neng)有效(xiao)地對地層中(zhong)的漏洞進(jìn)(jin)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(zuo)用。這種(zhong)封堵機(jī)制(zhi)不僅依賴于云(yun)母片的(de)物理(li)尺寸，還利用其(qi)dute的物理和化(hua)學(xué)屬(shu)性，為解決復(fù)雜(za)的地層漏失(shi)問題提(ti)供了一種(zhong)可靠且環(huán)保的(de)解決方(fang)案。

③重晶石源自天(tian)然礦石，經(jīng)特(te)殊工藝處理后(hou)轉(zhuǎn)化為黑褐色(se)細(xì)粉(fen)，具有高密(mi)度特性(xing)（4.2 g/cm3），使其成(cheng)為鉆井(jing)液中的理(li)想加重劑(ji)。適用于密度(du)低于2.3 g/cm3的水(shui)基或油基(ji)鉆井液，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏(lou)作業(yè)，憑借(jie)其密度(du)優(yōu)勢，在提(ti)高工作(zuo)液密度、優(yōu)化鉆(zuan)井效率方面(mian)發(fā)揮(hui)著不可替代的(de)作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材(cai)料

由圖3-3 可知，隨著(zhe)橋塞材料加(jia)量的增(zeng)加抗壓強(qiáng)度(du)降低。加入不同(tong)的橋塞材料固(gu)化后強(qiáng)度存(cun)在明顯差異(yi)，說明填料(liao)的加量(liang)以及材質(zhì)(zhi)對抗壓強(qiáng)(qiang)度有影響(xiang)。當(dāng)石英砂(sha)加入量為(wei)20%時，由于石英砂(sha)的粒(li)度不同、密度較(jiao)低，導(dǎo)致堵漏(lou)工作液的流(liu)動度較低，會(hui)使在(zai)實(shí)際應(yīng)(ying)用時對施工(gong)造成較大影響(xiang)；而云母片(pian)的抗壓(ya)強(qiáng)度明(ming)顯低于石英(ying)砂與重晶(jing)石，故不適用于(yu)目前的堵漏(lou)工作液；重晶石(shi)的加入(ru)抗壓強(qiáng)度優(yōu)于(yu)石英砂(sha)與云母(mu)片，當(dāng)重晶石的(de)加量在10%-15%時，抗壓(ya)強(qiáng)度最高(gao)且流動度(du)zuiyou。

2、凝膠(jiao)強(qiáng)度的測定(ding)

凝膠強(qiáng)度由質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀探(tan)頭所(suo)承受的(de)阻力表(biao)示。通過采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)儀，建(jian)立了(le)一種測量凝(ning)膠強(qiáng)度的方法(fa)，通過(guo)質(zhì)構(gòu)(gou)分析模(mo)擬夾(jia)持過程，以(yi)監(jiān)測(ce)力值(zhi)的變化(hua)。這種方法可(ke)以實(shí)時(shi)測試密封(feng)液并生成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析提供了更靈(ling)敏的(de)測試，產(chǎn)生更準(zhǔn)(zhun)確的數(shù)據(jù)(ju)，結(jié)果受樣品(pin)狀況(kuang)的影響(xiang)較小。阻力有(you)效地反映了凝(ning)膠強(qiáng)度(du)的大小(xiao)。

橋塞(sai)材料不影(ying)響工作液(ye)的反應(yīng)(ying)，但是不(bu)同種類的橋(qiao)塞材料(liao)會影(ying)響堵(du)漏工(gong)作液的強(qiáng)度，吸(xi)水材質(zhì)(zhi)的橋塞材料可(ke)能導(dǎo)(dao)致強(qiáng)度(du)較低，因此考(kao)察不同橋塞(sai)材料對(dui)感應(yīng)力的影響(xiang)。由圖3-4 所示(shi)，對于加入重(zhong)晶石固結(jié)體所(suo)受感應(yīng)力(li)最大，其次是石(shi)英砂，加入云(yun)母片固結(jié)體所(suo)受感應(yīng)力最小(xiao)。所以，堵漏工作(zuo)液中應(yīng)該加入(ru)重晶(jing)石作為橋塞(sai)材料，形成的(de)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)：劉(liu)海波. 延遲可(ke)控膠固型堵(du)漏工作(zuo)液體(ti)系的研究(jiu). 碩士(shi)學(xué)位論文，2024.