在西安石(shi)油大學(xué)(xue)發(fā)表的(de)《延遲可控膠固(gu)型堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究》的碩士學(xué)位(wei)論文中，研究(jiu)人員利(li)用上(shang)海騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定(ding)了抗(kang)壓強(qiáng)度和凝膠(jiao)強(qiáng)度。

1、惰性橋塞(sai)材料的篩選(xuan)

針對(duì)裂縫(feng)型漏失的(de)橋塞材料需(xu)要滿(man)足以下要(yao)求[32]：（1）與體系(xi)中的化學(xué)成分(fen)不發(fā)(fa)生反(fan)應(yīng)，不改(gai)變?cè)匣瘜W(xué)性(xing)能;（2）材料易(yi)得、來源廣、容(rong)易加工(gong);（3）自身有強(qiáng)度(du)，性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有(you)抗溫性，能(neng)夠發(fā)揮卡喉作(zuo)用;（4）所用材(cai)料環(huán)境適應(yīng)性(xing)強(qiáng)。橋塞(sai)材料自(zi)身化學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，不參(can)與反應(yīng)(ying)，由于自身材(cai)質(zhì)等物理(li)性能對(duì)工作(zuo)液產(chǎn)(chan)生影響，因此選(xuan)擇三(san)種不(bu)同的惰(duo)性橋塞(sai)材料研(yan)究其對(duì)抗壓(ya)強(qiáng)度的(de)影響。

①石英砂作為(wei)一種剛性和(he)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸(suan)鹽礦物，其(qi)在工(gong)業(yè)應(yīng)(ying)用中因其粒(li)度的多(duo)樣性(xing)而廣(guang)受歡(huan)迎。根據(jù)具體(ti)需求，石英砂(sha)可以被細(xì)分(fen)為不同的粒(li)度范圍(wei)，如10~20目至200~325 目，以(yi)適應(yīng)不同的(de)工業(yè)用途。在堵(du)漏工程中(zhong)，通過精心(xin)選擇和混合(he)不同(tong)粒度的(de)石英砂，可以(yi)在漏失(shi)層處形成一(yi)個(gè)密實(shí)的堆積(ji)層。這種方(fang)法不僅利(li)用了石英(ying)砂的物理(li)特性來(lai)實(shí)現(xiàn)物理封(feng)堵，還通過與(yu)專用的(de)堵漏(lou)液相結(jié)合(he)，形成一個(gè)(ge)高強(qiáng)度的封(feng)堵層，有效地阻(zu)止了液體的進(jìn)(jin)一步滲透，從而(er)提高(gao)了封堵效果(guo)的穩(wěn)定性(xing)和持(chi)久性。

②云母片是(shi)一種廣泛(fan)使用的片(pian)狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的(de)密度(du)，以其化(hua)學(xué)惰性、無(wu)溶解度、無(wu)毒性(xing)和不(bu)參與反應(yīng)的(de)特性著稱(cheng)。這些特點(diǎn)(dian)使得云(yun)母片可以(yi)與各類工作液(ye)混合使(shi)用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的(de)兼容性和(he)流動(dòng)性。通(tong)過巧妙(miao)地利用(yong)云母片(pian)的不同尺寸與(yu)工作液(ye)體系的配合(he)，云母片(pian)能有(you)效地對(duì)(dui)地層中的漏洞(dong)進(jìn)行封(feng)堵，從而(er)在鉆井和修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用。這(zhe)種封堵(du)機(jī)制不(bu)僅依賴于(yu)云母片(pian)的物理尺寸，還(hai)利用其dute的(de)物理和化學(xué)(xue)屬性，為解決(jue)復(fù)雜的(de)地層漏失問題(ti)提供(gong)了一種可靠且(qie)環(huán)保的解決(jue)方案。

③重晶石源自(zi)天然礦石(shi)，經(jīng)特殊(shu)工藝處理后(hou)轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色細(xì)粉(fen)，具有高密度特(te)性（4.2 g/cm3），使其成(cheng)為鉆(zuan)井液中的理想(xiang)加重劑(ji)。適用于密(mi)度低于2.3 g/cm3的(de)水基或油基(ji)鉆井(jing)液，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏作(zuo)業(yè)，憑借其(qi)密度優(yōu)勢(shì)，在(zai)提高工作液密(mi)度、優(yōu)化鉆井(jing)效率(lv)方面發(fā)揮著(zhe)不可替代的(de)作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材(cai)料

由圖3-3 可知，隨著(zhe)橋塞(sai)材料(liao)加量的增加抗(kang)壓強(qiáng)度降(jiang)低。加(jia)入不同的橋(qiao)塞材料固化(hua)后強(qiáng)度存在明(ming)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)度有影(ying)響。當(dāng)石(shi)英砂加入量(liang)為20%時(shí)，由于石(shi)英砂的粒度不(bu)同、密度較低(di)，導(dǎo)致堵漏工(gong)作液的流(liu)動(dòng)度較低，會(huì)(hui)使在實(shí)際應(yīng)(ying)用時(shí)對(duì)施工(gong)造成(cheng)較大影響；而云(yun)母片的(de)抗壓強(qiáng)(qiang)度明顯低于石(shi)英砂與重(zhong)晶石，故不適用(yong)于目前(qian)的堵(du)漏工作(zuo)液；重晶石的(de)加入抗壓強(qiáng)度(du)優(yōu)于(yu)石英砂與(yu)云母片，當(dāng)重(zhong)晶石的加(jia)量在10%-15%時(shí)，抗(kang)壓強(qiáng)度最高且(qie)流動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的(de)測(cè)定

凝膠強(qiáng)度(du)由質(zhì)構(gòu)(gou)分析儀探頭(tou)所承受(shou)的阻力表示。通(tong)過采用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀(yi)，建立(li)了一(yi)種測(cè)量(liang)凝膠強(qiáng)(qiang)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(cè)力值的(de)變化。這種(zhong)方法可以實(shí)(shi)時(shí)測(cè)試密(mi)封液并生成(cheng)相應(yīng)的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分析提(ti)供了(le)更靈敏的測(cè)試(shi)，產(chǎn)生更準(zhǔn)確(que)的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)果受樣品(pin)狀況(kuang)的影響較小。阻(zu)力有效(xiao)地反(fan)映了(le)凝膠強(qiáng)度的(de)大小(xiao)。

橋塞材料不影(ying)響工作液的(de)反應(yīng)，但是不(bu)同種類(lei)的橋塞材料(liao)會(huì)影響堵(du)漏工作液的(de)強(qiáng)度(du)，吸水材質(zhì)的橋(qiao)塞材料(liao)可能導(dǎo)致(zhi)強(qiáng)度較低，因(yin)此考察不同(tong)橋塞材料(liao)對(duì)感應(yīng)力的影(ying)響。由圖3-4 所示，對(duì)于加(jia)入重晶石固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)力(li)最大，其次是(shi)石英砂，加入(ru)云母(mu)片固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最(zui)小。所以(yi)，堵漏工作液(ye)中應(yīng)該加入重(zhong)晶石作(zuo)為橋塞(sai)材料，形成的固(gu)結(jié)體感(gan)應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)(qiang)度最大。

參考文(wen)獻(xiàn)：劉海波. 延(yan)遲可控(kong)膠固型堵漏工(gong)作液體(ti)系的(de)研究. 碩士學(xué)(xue)位論文，2024.