在西安石油大(da)學(xué)發(fā)(fa)表的《延遲可控(kong)膠固型堵漏工(gong)作液體系的(de)研究》的(de)碩士學(xué)位(wei)論文中，研究人(ren)員利用(yong)上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(ce)定了抗壓強(qiáng)(qiang)度和凝膠(jiao)強(qiáng)度。

1、惰性橋塞材料(liao)的篩(shai)選

針對(duì)裂縫(feng)型漏失的(de)橋塞(sai)材料(liao)需要滿足以(yi)下要求[32]：（1）與(yu)體系(xi)中的化學(xué)成分(fen)不發(fā)生(sheng)反應(yīng)，不改(gai)變?cè)?liao)化學(xué)性(xing)能;（2）材料易(yi)得、來(lai)源廣、容易加工(gong);（3）自身(shen)有強(qiáng)(qiang)度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗(kang)溫性，能夠(gou)發(fā)揮卡喉作(zuo)用;（4）所(suo)用材料環(huán)(huan)境適應(yīng)(ying)性強(qiáng)。橋塞材料(liao)自身化學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，不參(can)與反應(yīng)，由于(yu)自身材質(zhì)(zhi)等物理性能對(duì)(dui)工作液產(chǎn)生(sheng)影響，因此選(xuan)擇三種不(bu)同的惰性(xing)橋塞材料研(yan)究其(qi)對(duì)抗壓強(qiáng)(qiang)度的影響(xiang)。

①石英砂作(zuo)為一種剛性(xing)和化學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定的(de)硅酸鹽礦物(wu)，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中(zhong)因其(qi)粒度的多(duo)樣性而廣受歡(huan)迎。根據(jù)具體需(xu)求，石(shi)英砂(sha)可以被細(xì)分(fen)為不(bu)同的粒度范(fan)圍，如10~20目(mu)至200~325 目，以適應(yīng)不(bu)同的工業(yè)用途(tu)。在堵漏(lou)工程中，通(tong)過精心選擇和(he)混合不同粒度(du)的石英砂，可以(yi)在漏失層(ceng)處形成一個(gè)密(mi)實(shí)的堆積層(ceng)。這種方法不僅(jin)利用(yong)了石(shi)英砂的物(wu)理特性來實(shí)(shi)現(xiàn)物(wu)理封堵，還通過(guo)與專用(yong)的堵漏液相(xiang)結(jié)合，形成(cheng)一個(gè)高強(qiáng)度(du)的封堵(du)層，有效(xiao)地阻止(zhi)了液體的(de)進(jìn)一步滲(shen)透，從而提高(gao)了封堵(du)效果(guo)的穩(wěn)(wen)定性(xing)和持久性。

②云母片是(shi)一種廣泛使(shi)用的(de)片狀材料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以其化學(xué)惰(duo)性、無溶解度(du)、無毒(du)性和不參(can)與反(fan)應(yīng)的特性著(zhu)稱。這些特(te)點(diǎn)使得云(yun)母片可以與(yu)各類工作(zuo)液混合使(shi)用，展現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性(xing)和流(liu)動(dòng)性。通過巧(qiao)妙地利(li)用云母(mu)片的不(bu)同尺(chi)寸與工作液體(ti)系的配(pei)合，云母片(pian)能有效地對(duì)地(di)層中的漏洞進(jìn)(jin)行封堵(du)，從而(er)在鉆井和(he)修井作業(yè)(ye)中發(fā)揮關(guān)鍵作(zuo)用。這種封堵機(jī)(ji)制不僅(jin)依賴于云(yun)母片的物理(li)尺寸(cun)，還利用其(qi)dute的物理(li)和化(hua)學(xué)屬性，為解決(jue)復(fù)雜的地層(ceng)漏失問題提供(gong)了一種(zhong)可靠且(qie)環(huán)保的解決方(fang)案。

③重晶石源自(zi)天然礦(kuang)石，經(jīng)特(te)殊工(gong)藝處理后(hou)轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色(se)細(xì)粉，具有(you)高密度特性（4.2 g/cm3），使(shi)其成為鉆(zuan)井液中的(de)理想加重劑(ji)。適用(yong)于密度低(di)于2.3 g/cm3的水(shui)基或(huo)油基鉆井液(ye)，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏作(zuo)業(yè)，憑(ping)借其密度(du)優(yōu)勢，在提(ti)高工作液密(mi)度、優(yōu)化鉆井(jing)效率方(fang)面發(fā)揮著(zhe)不可替代的(de)作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料

由圖(tu)3-3 可知，隨著橋(qiao)塞材料加量(liang)的增加抗(kang)壓強(qiáng)度(du)降低。加(jia)入不同的橋(qiao)塞材(cai)料固化(hua)后強(qiáng)(qiang)度存在明顯差(cha)異，說明填料的(de)加量以及材質(zhì)(zhi)對(duì)抗壓(ya)強(qiáng)度有(you)影響。當(dāng)石(shi)英砂加入量(liang)為20%時(shí)，由于石英(ying)砂的粒(li)度不同(tong)、密度較低(di)，導(dǎo)致(zhi)堵漏(lou)工作液的流(liu)動(dòng)度較低，會(huì)(hui)使在(zai)實(shí)際應(yīng)用時(shí)對(duì)(dui)施工造成(cheng)較大影(ying)響；而云母片的(de)抗壓強(qiáng)(qiang)度明顯(xian)低于(yu)石英砂與重(zhong)晶石，故不適(shi)用于目前的(de)堵漏工作(zuo)液；重(zhong)晶石的加(jia)入抗壓強(qiáng)度(du)優(yōu)于石(shi)英砂與云母(mu)片，當(dāng)(dang)重晶石的加(jia)量在10%-15%時(shí)(shi)，抗壓強(qiáng)度最高(gao)且流動(dòng)(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(xi)儀探頭所承受(shou)的阻力(li)表示。通過(guo)采用質(zhì)構(gòu)(gou)分析儀，建立(li)了一種測量凝(ning)膠強(qiáng)度的方(fang)法，通過質(zhì)構(gòu)(gou)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(fa)可以實(shí)時(shí)(shi)測試密封液并(bing)生成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析提(ti)供了更靈敏的(de)測試(shi)，產(chǎn)生更準(zhǔn)(zhun)確的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)果(guo)受樣品狀(zhuang)況的影響(xiang)較小(xiao)。阻力(li)有效地反映了(le)凝膠強(qiáng)度的大(da)小。

橋塞(sai)材料不(bu)影響工作(zuo)液的反應(yīng)，但(dan)是不同種(zhong)類的橋塞材(cai)料會(huì)影響堵漏(lou)工作液的強(qiáng)度(du)，吸水材質(zhì)的(de)橋塞材料可能(neng)導(dǎo)致強(qiáng)度較(jiao)低，因此考(kao)察不同橋塞(sai)材料對(duì)感應(yīng)力(li)的影響。由圖3-4 所示，對(duì)于(yu)加入重晶石(shi)固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最大，其(qi)次是石英(ying)砂，加入云母(mu)片固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最小(xiao)。所以(yi)，堵漏(lou)工作液中應(yīng)該(gai)加入重晶石(shi)作為橋塞材料(liao)，形成的固結(jié)體(ti)感應(yīng)力高達(dá)(da)422 N，強(qiáng)度(du)最大(da)。

參考文獻(xiàn)(xian)：劉海波(bo). 延遲可控膠(jiao)固型堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究. 碩士(shi)學(xué)位論文(wen)，2024.