在西安(an)石油大(da)學(xué)發(fā)(fa)表的《延遲可(ke)控膠(jiao)固型堵漏工(gong)作液體系(xi)的研(yan)究》的碩士(shi)學(xué)位論文(wen)中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)儀(yi)測(cè)定了抗壓(ya)強(qiáng)度和凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度。

1、惰性橋塞材料(liao)的篩選

針對(duì)(dui)裂縫型漏失(shi)的橋塞材(cai)料需要滿(man)足以下要求[32]：（1）與(yu)體系中的化學(xué)(xue)成分不發(fā)生(sheng)反應(yīng)，不改變(bian)原料化(hua)學(xué)性能;（2）材料(liao)易得、來源廣、容(rong)易加工;（3）自身有(you)強(qiáng)度，性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗溫性(xing)，能夠發(fā)揮卡喉(hou)作用;（4）所用材料(liao)環(huán)境適(shi)應(yīng)性(xing)強(qiáng)。橋塞材(cai)料自(zi)身化學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，不(bu)參與反(fan)應(yīng)，由于自(zi)身材質(zhì)等物理(li)性能對(duì)工作(zuo)液產(chǎn)生影(ying)響，因此(ci)選擇三種(zhong)不同的惰性(xing)橋塞材(cai)料研究其(qi)對(duì)抗壓強(qiáng)度(du)的影響(xiang)。

①石英砂作為(wei)一種(zhong)剛性和化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)定的硅(gui)酸鹽礦物(wu)，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中(zhong)因其粒度的多(duo)樣性(xing)而廣受(shou)歡迎。根據(jù)具(ju)體需(xu)求，石英(ying)砂可(ke)以被細(xì)(xi)分為不同(tong)的粒度范圍，如(ru)10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)不同(tong)的工業(yè)用途。在(zai)堵漏工(gong)程中(zhong)，通過精心選(xuan)擇和混合不(bu)同粒度的石(shi)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(fa)不僅(jin)利用了石英砂(sha)的物理特(te)性來實(shí)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(xing)成一個(gè)高(gao)強(qiáng)度的(de)封堵層，有(you)效地(di)阻止了(le)液體的進(jìn)一步(bu)滲透，從而提高(gao)了封(feng)堵效果的(de)穩(wěn)定性和持久(jiu)性。

②云母片是一(yi)種廣泛(fan)使用的片狀材(cai)料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密度，以其化(hua)學(xué)惰性、無溶解(jie)度、無毒性(xing)和不參與反應(yīng)(ying)的特性著稱(cheng)。這些(xie)特點(diǎn)(dian)使得(de)云母(mu)片可以與(yu)各類工作(zuo)液混合(he)使用(yong)，展現(xiàn)出jijia的(de)兼容(rong)性和流動(dòng)性(xing)。通過巧妙(miao)地利用云母(mu)片的不同(tong)尺寸(cun)與工作液(ye)體系(xi)的配(pei)合，云母片(pian)能有效(xiao)地對(duì)地層中的(de)漏洞進(jìn)(jin)行封堵，從而在(zai)鉆井(jing)和修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵(jian)作用。這種封堵(du)機(jī)制不僅(jin)依賴于(yu)云母(mu)片的物(wu)理尺寸，還利用(yong)其dute的物理和化(hua)學(xué)屬性，為(wei)解決復(fù)雜(za)的地層漏失問(wen)題提供了一(yi)種可靠(kao)且環(huán)保的(de)解決(jue)方案。

③重晶石源(yuan)自天然(ran)礦石，經(jīng)(jing)特殊工(gong)藝處(chu)理后轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色細(xì)粉(fen)，具有高密(mi)度特性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆井液中(zhong)的理(li)想加重(zhong)劑。適用于密(mi)度低于2.3 g/cm3的水基(ji)或油基鉆井(jing)液，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏(lou)作業(yè)(ye)，憑借(jie)其密度(du)優(yōu)勢(shì)(shi)，在提高工作(zuo)液密度(du)、優(yōu)化鉆井效率(lv)方面發(fā)揮著不(bu)可替(ti)代的(de)作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料

由圖3-3 可(ke)知，隨著橋塞材(cai)料加量的(de)增加抗壓強(qiáng)(qiang)度降低。加(jia)入不(bu)同的(de)橋塞材(cai)料固(gu)化后強(qiáng)度存在(zai)明顯差(cha)異，說明填料(liao)的加量以及(ji)材質(zhì)對(duì)(dui)抗壓強(qiáng)度(du)有影(ying)響。當(dāng)石(shi)英砂加入量為(wei)20%時(shí)，由(you)于石英砂(sha)的粒(li)度不同、密度(du)較低，導(dǎo)致(zhi)堵漏工作液的(de)流動(dòng)度較低，會(huì)(hui)使在實(shí)際(ji)應(yīng)用時(shí)對(duì)施工(gong)造成較(jiao)大影響；而云母(mu)片的抗壓(ya)強(qiáng)度明顯低于(yu)石英(ying)砂與重晶石，故(gu)不適用于目(mu)前的堵(du)漏工(gong)作液(ye)；重晶石的加(jia)入抗壓(ya)強(qiáng)度優(yōu)(you)于石英砂與云(yun)母片(pian)，當(dāng)重晶(jing)石的加(jia)量在10%-15%時(shí)，抗壓強(qiáng)(qiang)度最高且流動(dòng)(dong)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的(de)測(cè)定(ding)

凝膠強(qiáng)度由質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)儀探頭(tou)所承受的(de)阻力表示(shi)。通過采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀，建(jian)立了一種測(cè)(ce)量凝膠強(qiáng)(qiang)度的方法，通(tong)過質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)模擬(ni)夾持(chi)過程，以監(jiān)(jian)測(cè)力(li)值的變化。這(zhe)種方(fang)法可以(yi)實(shí)時(shí)測(cè)試(shi)密封液并生成(cheng)相應(yīng)的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分析提(ti)供了更靈敏(min)的測(cè)試，產(chǎn)生更(geng)準(zhǔn)確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)果受(shou)樣品(pin)狀況的(de)影響(xiang)較小。阻(zu)力有效(xiao)地反映了凝膠(jiao)強(qiáng)度的大(da)小。

橋塞材(cai)料不影響工作(zuo)液的(de)反應(yīng)(ying)，但是(shi)不同(tong)種類的橋塞材(cai)料會(huì)影響堵漏(lou)工作液(ye)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(yin)此考察不同橋(qiao)塞材料(liao)對(duì)感應(yīng)力(li)的影響(xiang)。由圖(tu)3-4 所示(shi)，對(duì)于加入(ru)重晶(jing)石固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)力(li)最大，其次是(shi)石英砂，加(jia)入云母片固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)(ying)力最(zui)小。所(suo)以，堵漏工作(zuo)液中(zhong)應(yīng)該加入重晶(jing)石作為橋(qiao)塞材料，形成的(de)固結(jié)體(ti)感應(yīng)力高(gao)達(dá)422 N，強(qiáng)度最大。

參考文獻(xiàn)：劉(liu)海波(bo). 延遲(chi)可控膠(jiao)固型(xing)堵漏工作液體(ti)系的研究(jiu). 碩士學(xué)位論文(wen)，2024.