在西安石(shi)油大(da)學(xué)發(fā)表(biao)的《延遲可控膠(jiao)固型(xing)堵漏工(gong)作液體系(xi)的研(yan)究》的碩士(shi)學(xué)位論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀測(ce)定了抗壓強(qiáng)度(du)和凝膠強(qiáng)(qiang)度。

1、惰性橋塞材(cai)料的篩選(xuan)

針對裂縫型(xing)漏失(shi)的橋塞材料(liao)需要滿足以(yi)下要求[32]：（1）與體系(xi)中的化學(xué)(xue)成分不發(fā)生反(fan)應(yīng)，不改變(bian)原料化學(xué)(xue)性能(neng);（2）材料(liao)易得、來(lai)源廣(guang)、容易(yi)加工(gong);（3）自身有強(qiáng)(qiang)度，性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗溫性(xing)，能夠(gou)發(fā)揮(hui)卡喉作用;（4）所(suo)用材料(liao)環(huán)境適應(yīng)性(xing)強(qiáng)。橋塞材(cai)料自身化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，不參與(yu)反應(yīng)，由于自(zi)身材(cai)質(zhì)等物(wu)理性能對工(gong)作液產(chǎn)(chan)生影響，因(yin)此選(xuan)擇三種不同的(de)惰性(xing)橋塞材料研(yan)究其對抗(kang)壓強(qiáng)度(du)的影響(xiang)。

①石英(ying)砂作為一種剛(gang)性和化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)的硅(gui)酸鹽礦物，其(qi)在工業(yè)應(yīng)用(yong)中因其(qi)粒度的多樣(yang)性而廣受(shou)歡迎。根據(jù)具(ju)體需求，石英(ying)砂可以被(bei)細(xì)分為(wei)不同的粒(li)度范圍(wei)，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)不同(tong)的工業(yè)用途(tu)。在堵漏(lou)工程中(zhong)，通過精(jing)心選擇和混合(he)不同粒(li)度的石英砂，可(ke)以在漏失(shi)層處形成一(yi)個(gè)密實(shí)的堆積(ji)層。這種方法不(bu)僅利用了(le)石英砂的物(wu)理特性來實(shí)(shi)現(xiàn)物理(li)封堵，還(hai)通過與(yu)專用的堵漏液(ye)相結(jié)(jie)合，形成(cheng)一個(gè)高強(qiáng)度(du)的封堵層，有(you)效地阻止了(le)液體的(de)進(jìn)一(yi)步滲透，從而提(ti)高了封堵效(xiao)果的(de)穩(wěn)定性和(he)持久性。

②云母片(pian)是一種廣泛(fan)使用的片狀材(cai)料，具有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以其化學(xué)(xue)惰性(xing)、無溶解(jie)度、無毒(du)性和(he)不參(can)與反應(yīng)的(de)特性著稱。這(zhe)些特點(diǎn)(dian)使得云(yun)母片可以(yi)與各(ge)類工作液(ye)混合使用(yong)，展現(xiàn)出jijia的(de)兼容(rong)性和流動性。通(tong)過巧妙地利用(yong)云母(mu)片的不同尺(chi)寸與工(gong)作液體系的(de)配合，云(yun)母片能有效地(di)對地層(ceng)中的漏洞進(jìn)(jin)行封堵，從(cong)而在鉆(zuan)井和(he)修井作(zuo)業(yè)中發(fā)(fa)揮關(guān)(guan)鍵作用。這種封(feng)堵機(jī)制不(bu)僅依賴于云(yun)母片的物(wu)理尺寸，還(hai)利用其dute的物理(li)和化學(xué)屬性，為(wei)解決(jue)復(fù)雜的地層(ceng)漏失問題(ti)提供了一種(zhong)可靠且環(huán)保(bao)的解決方案。

③重晶(jing)石源自天(tian)然礦石(shi)，經(jīng)特殊(shu)工藝(yi)處理后轉(zhuǎn)(zhuan)化為黑褐(he)色細(xì)粉，具(ju)有高密度特性(xing)（4.2 g/cm3），使其成為鉆(zuan)井液中(zhong)的理想(xiang)加重劑。適用于(yu)密度低于2.3 g/cm3的(de)水基(ji)或油基(ji)鉆井液，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏作(zuo)業(yè)，憑借其密度(du)優(yōu)勢，在提(ti)高工作(zuo)液密(mi)度、優(yōu)化鉆(zuan)井效率方面發(fā)(fa)揮著不可替(ti)代的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料

由圖(tu)3-3 可知，隨著橋塞(sai)材料(liao)加量的增(zeng)加抗壓強(qiáng)度(du)降低。加入不同(tong)的橋(qiao)塞材料固化后(hou)強(qiáng)度存(cun)在明顯差異，說(shuo)明填料的加量(liang)以及材質(zhì)對抗(kang)壓強(qiáng)度有(you)影響(xiang)。當(dāng)石英(ying)砂加入量(liang)為20%時(shí)(shi)，由于石英砂的(de)粒度不同、密度(du)較低(di)，導(dǎo)致堵漏(lou)工作液的流動(dong)度較低(di)，會使在實(shí)際應(yīng)(ying)用時(shí)(shi)對施工造成較(jiao)大影響；而云(yun)母片(pian)的抗壓強(qiáng)(qiang)度明顯低于(yu)石英砂與重晶(jing)石，故不適(shi)用于目前(qian)的堵漏工作(zuo)液；重晶(jing)石的加入抗壓(ya)強(qiáng)度(du)優(yōu)于石英砂(sha)與云母片，當(dāng)(dang)重晶(jing)石的加量在10%-15%時(shí)(shi)，抗壓(ya)強(qiáng)度最(zui)高且流動度(du)zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的(de)測定

凝膠強(qiáng)度(du)由質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀探頭所(suo)承受的阻(zu)力表(biao)示。通(tong)過采用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀，建(jian)立了一(yi)種測(ce)量凝膠強(qiáng)度(du)的方(fang)法，通過質(zhì)構(gòu)(gou)分析模擬夾持(chi)過程，以監(jiān)測(ce)力值(zhi)的變(bian)化。這(zhe)種方法可以實(shí)(shi)時(shí)測試密封液(ye)并生成相應(yīng)(ying)的曲(qu)線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析提(ti)供了更靈敏(min)的測試，產(chǎn)(chan)生更準(zhǔn)確(que)的數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受樣品(pin)狀況的(de)影響較小。阻(zu)力有效地反映(ying)了凝(ning)膠強(qiáng)度的大(da)小。

橋塞材(cai)料不影響工(gong)作液的反應(yīng)，但(dan)是不同(tong)種類(lei)的橋塞(sai)材料會影(ying)響堵(du)漏工作(zuo)液的強(qiáng)度，吸(xi)水材質(zhì)的橋(qiao)塞材料可能(neng)導(dǎo)致(zhi)強(qiáng)度較低，因(yin)此考察不同橋(qiao)塞材料對(dui)感應(yīng)力的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對(dui)于加入重晶(jing)石固結(jié)體(ti)所受感(gan)應(yīng)力最大(da)，其次是石英砂(sha)，加入云(yun)母片固結(jié)體所(suo)受感(gan)應(yīng)力(li)最小。所以(yi)，堵漏(lou)工作液中(zhong)應(yīng)該加入重(zhong)晶石作(zuo)為橋塞材料，形(xing)成的固結(jié)(jie)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考文(wen)獻(xiàn)：劉海波. 延(yan)遲可(ke)控膠(jiao)固型堵漏(lou)工作(zuo)液體系的研(yan)究. 碩士學(xué)位(wei)論文，2024.