在西安(an)石油(you)大學(xué)(xue)發(fā)表的《延(yan)遲可控膠固型(xing)堵漏工作(zuo)液體系(xi)的研究》的碩士(shi)學(xué)位論文中，研究(jiu)人員(yuan)利用上(shang)海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀測(ce)定了抗壓強(qiang)度和凝膠強(qiang)度。

1、惰性橋塞材(cai)料的(de)篩選(xuan)

針對裂縫(feng)型漏(lou)失的橋塞材(cai)料需要滿足以(yi)下要(yao)求[32]：（1）與體(ti)系中的化學(xué)(xue)成分不(bu)發(fā)生反應(yīng)，不(bu)改變原料化(hua)學(xué)性能;（2）材料易(yi)得、來源廣、容(rong)易加工;（3）自身(shen)有強度(du)，性質(zhì)穩(wěn)定，具有(you)抗溫(wen)性，能夠發(fā)揮卡(ka)喉作用;（4）所(suo)用材料環(huán)(huan)境適應(yīng)性(xing)強。橋塞材料自(zi)身化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，不參與反應(yīng)(ying)，由于自(zi)身材質(zhì)(zhi)等物(wu)理性能對工作(zuo)液產(chǎn)(chan)生影響，因此選(xuan)擇三種不(bu)同的惰性橋塞(sai)材料研(yan)究其對抗(kang)壓強(qiang)度的影響(xiang)。

①石英砂(sha)作為一(yi)種剛性(xing)和化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的(de)硅酸鹽礦(kuang)物，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中(zhong)因其粒度(du)的多樣性而(er)廣受歡(huan)迎。根據(jù)具(ju)體需求，石(shi)英砂(sha)可以被細分(fen)為不(bu)同的粒度范(fan)圍，如10~20目(mu)至200~325 目，以(yi)適應(yīng)不同(tong)的工業(yè)用途(tu)。在堵漏工程(cheng)中，通過精心選(xuan)擇和混合不(bu)同粒(li)度的石英砂(sha)，可以在漏(lou)失層處(chu)形成一個密實(shi)的堆積層。這(zhe)種方法不僅利(li)用了(le)石英砂(sha)的物(wu)理特性來實(shi)現(xiàn)物(wu)理封堵，還通過(guo)與專用的堵(du)漏液(ye)相結(jié)(jie)合，形成一個(ge)高強度(du)的封堵層，有效(xiao)地阻(zu)止了液體(ti)的進一(yi)步滲透，從而(er)提高(gao)了封堵(du)效果的穩(wěn)定(ding)性和(he)持久性。

②云母片是一種(zhong)廣泛(fan)使用(yong)的片狀材料(liao)，具有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以其化學(xué)(xue)惰性(xing)、無溶解度(du)、無毒性和不(bu)參與反應(yīng)的特(te)性著稱(cheng)。這些特點使(shi)得云母片可(ke)以與各(ge)類工作(zuo)液混(hun)合使(shi)用，展現(xiàn)出jijia的(de)兼容性和(he)流動性。通(tong)過巧妙地利用(yong)云母片的不同(tong)尺寸與工作(zuo)液體系(xi)的配合，云母片(pian)能有效地對(dui)地層(ceng)中的漏洞(dong)進行封(feng)堵，從而在(zai)鉆井和修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮關(guān)(guan)鍵作用。這(zhe)種封堵機制不(bu)僅依賴于云(yun)母片的(de)物理尺寸，還(hai)利用其dute的物(wu)理和化(hua)學(xué)屬性，為解(jie)決復(fù)雜(za)的地(di)層漏失問題(ti)提供(gong)了一(yi)種可靠且環(huán)保(bao)的解決方(fang)案。

③重晶石源自(zi)天然(ran)礦石，經(jīng)(jing)特殊工(gong)藝處(chu)理后轉(zhuǎn)(zhuan)化為黑褐色(se)細粉，具有高(gao)密度特性(xing)（4.2 g/cm3），使其(qi)成為(wei)鉆井液(ye)中的理想(xiang)加重劑。適用于(yu)密度低于2.3 g/cm3的(de)水基或油基(ji)鉆井液，廣(guang)泛應(yīng)用于(yu)堵漏作業(yè)，憑(ping)借其密度優(yōu)(you)勢，在提高工作(zuo)液密度、優(yōu)化鉆(zuan)井效率方面(mian)發(fā)揮著不(bu)可替代(dai)的作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiao)塞材料

由圖3-3 可知(zhi)，隨著橋塞(sai)材料加量的(de)增加抗(kang)壓強度降低(di)。加入不同(tong)的橋塞材料(liao)固化后強度存(cun)在明顯差(cha)異，說(shuo)明填(tian)料的(de)加量以(yi)及材質(zhì)(zhi)對抗(kang)壓強度有影(ying)響。當石英砂(sha)加入量為(wei)20%時，由(you)于石英砂(sha)的粒度不同(tong)、密度較低(di)，導(dǎo)致堵漏(lou)工作液(ye)的流動度(du)較低，會(hui)使在實際應(yīng)用(yong)時對(dui)施工造成較(jiao)大影響；而(er)云母片的抗(kang)壓強度(du)明顯(xian)低于石英(ying)砂與(yu)重晶石，故不適(shi)用于目(mu)前的堵漏工(gong)作液；重晶(jing)石的加入抗(kang)壓強(qiang)度優(yōu)于(yu)石英砂與(yu)云母片(pian)，當重晶石的加(jia)量在10%-15%時(shi)，抗壓(ya)強度最高且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強(qiang)度的測定

凝膠(jiao)強度(du)由質(zhì)構(gòu)(gou)分析儀探(tan)頭所承受(shou)的阻力(li)表示。通過采(cai)用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀，建(jian)立了一種測量(liang)凝膠(jiao)強度的方法，通(tong)過質(zhì)構(gòu)分析模(mo)擬夾持過程(cheng)，以監(jiān)(jian)測力(li)值的變化。這(zhe)種方法(fa)可以實(shi)時測(ce)試密封液并(bing)生成相應(yīng)(ying)的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分析(xi)提供了更(geng)靈敏的測(ce)試，產(chǎn)生(sheng)更準確的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)果受(shou)樣品(pin)狀況的影響(xiang)較小(xiao)。阻力有效(xiao)地反映了(le)凝膠(jiao)強度(du)的大小。

橋塞材(cai)料不影(ying)響工作液的(de)反應(yīng)，但是不同(tong)種類的(de)橋塞材料會影(ying)響堵漏工作液(ye)的強度，吸(xi)水材質(zhì)的橋塞(sai)材料可(ke)能導(dǎo)致強度較(jiao)低，因此(ci)考察(cha)不同(tong)橋塞材料(liao)對感應(yīng)力的(de)影響。由圖3-4 所示(shi)，對于加入重(zhong)晶石(shi)固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)(ying)力最(zui)大，其次是石英(ying)砂，加入云母片(pian)固結(jié)體所受感(gan)應(yīng)力最小。所以(yi)，堵漏工作(zuo)液中應(yīng)(ying)該加入重(zhong)晶石(shi)作為橋塞材(cai)料，形成的固結(jié)(jie)體感應(yīng)力高達(da)422 N，強度(du)最大。

參考文(wen)獻：劉(liu)海波. 延遲可控(kong)膠固型堵漏(lou)工作液體系(xi)的研(yan)究. 碩士(shi)學(xué)位論文，2024.