在西(xi)安石油大(da)學(xué)發(fā)表(biao)的《延(yan)遲可(ke)控膠固型堵漏(lou)工作液體系(xi)的研究》的(de)碩士學(xué)位論(lun)文中，研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定了(le)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

針對裂縫(feng)型漏失的(de)橋塞(sai)材料需要滿足(zu)以下要(yao)求[32]：（1）與體系中(zhong)的化學(xué)成(cheng)分不發(fā)生反應(yīng)(ying)，不改變原(yuan)料化(hua)學(xué)性能;（2）材(cai)料易得、來(lai)源廣、容易加(jia)工;（3）自身有強(qiáng)度(du)，性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，具有抗(kang)溫性，能(neng)夠發(fā)揮卡(ka)喉作用;（4）所用(yong)材料(liao)環(huán)境(jing)適應(yīng)性強(qiáng)。橋(qiao)塞材料自身化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，不參與反應(yīng)(ying)，由于自身(shen)材質(zhì)等物理(li)性能對工(gong)作液產(chǎn)生影(ying)響，因此(ci)選擇三種不同(tong)的惰性橋塞材(cai)料研究其(qi)對抗壓強(qiáng)度(du)的影響(xiang)。

①石英(ying)砂作為(wei)一種剛性和化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的(de)硅酸鹽礦物，其(qi)在工(gong)業(yè)應(yīng)用中因其(qi)粒度的多樣(yang)性而廣受歡(huan)迎。根(gen)據(jù)具體需求，石(shi)英砂可以(yi)被細(xì)分(fen)為不同的粒度(du)范圍(wei)，如10~20目(mu)至200~325 目，以適應(yīng)(ying)不同(tong)的工業(yè)用(yong)途。在堵漏(lou)工程中，通(tong)過精(jing)心選擇和混合(he)不同(tong)粒度的石(shi)英砂，可以(yi)在漏(lou)失層處形(xing)成一(yi)個密(mi)實(shí)的堆積層(ceng)。這種方(fang)法不僅利用(yong)了石英砂的物(wu)理特(te)性來實(shí)現(xiàn)物理(li)封堵，還通(tong)過與專用的(de)堵漏液(ye)相結(jié)(jie)合，形成一(yi)個高強(qiáng)(qiang)度的封堵層(ceng)，有效(xiao)地阻(zu)止了液(ye)體的進(jìn)一步(bu)滲透，從而(er)提高了封堵(du)效果的穩(wěn)(wen)定性(xing)和持久性(xing)。

②云母片是(shi)一種廣泛(fan)使用(yong)的片(pian)狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密度，以(yi)其化學(xué)(xue)惰性、無溶(rong)解度、無毒(du)性和(he)不參(can)與反應(yīng)的特性(xing)著稱。這些特點(diǎn)(dian)使得(de)云母片可以(yi)與各類工作(zuo)液混合使(shi)用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性和(he)流動(dong)性。通(tong)過巧妙地利用(yong)云母片的(de)不同尺(chi)寸與工作(zuo)液體系的(de)配合，云(yun)母片能有效地(di)對地層中(zhong)的漏洞進(jìn)(jin)行封堵(du)，從而在鉆井(jing)和修井作業(yè)(ye)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用。這(zhe)種封(feng)堵機(jī)制(zhi)不僅依賴于云(yun)母片的物(wu)理尺(chi)寸，還利用(yong)其dute的物(wu)理和化學(xué)(xue)屬性，為解決復(fù)(fu)雜的地層漏(lou)失問題提供了(le)一種可靠且環(huán)(huan)保的解決方案(an)。

③重晶石源(yuan)自天然礦石(shi)，經(jīng)特殊(shu)工藝處理后轉(zhuǎn)(zhuan)化為黑褐(he)色細(xì)粉，具(ju)有高(gao)密度特性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆(zuan)井液(ye)中的理想(xiang)加重(zhong)劑。適用于密度(du)低于2.3 g/cm3的水基(ji)或油基鉆井液(ye)，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏作(zuo)業(yè)，憑借其密度(du)優(yōu)勢，在提高(gao)工作液密度、優(yōu)(you)化鉆(zuan)井效率方(fang)面發(fā)揮著不(bu)可替代(dai)的作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖3-3 可知，隨(sui)著橋塞(sai)材料加量(liang)的增加(jia)抗壓強(qiáng)度(du)降低。加入不同(tong)的橋塞材(cai)料固(gu)化后強(qiáng)度(du)存在明顯(xian)差異(yi)，說明填料(liao)的加量以及(ji)材質(zhì)對抗壓(ya)強(qiáng)度有(you)影響。當(dāng)石(shi)英砂加入量(liang)為20%時，由于石(shi)英砂的粒度(du)不同、密度較(jiao)低，導(dǎo)致堵漏(lou)工作液的流(liu)動度較低(di)，會使(shi)在實(shí)際應(yīng)用時(shi)對施工造成(cheng)較大影響；而云(yun)母片的抗壓(ya)強(qiáng)度明顯低(di)于石(shi)英砂與重晶石(shi)，故不適(shi)用于目前的(de)堵漏(lou)工作液；重晶(jing)石的加入抗(kang)壓強(qiáng)度優(yōu)于石(shi)英砂與云母片(pian)，當(dāng)重晶石的加(jia)量在10%-15%時，抗壓強(qiáng)(qiang)度最高且(qie)流動度(du)zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)(qiang)度的測定

凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)由質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀探頭所承(cheng)受的阻力表示(shi)。通過采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀，建立(li)了一種測(ce)量凝膠強(qiáng)(qiang)度的方法，通(tong)過質(zhì)構(gòu)分(fen)析模(mo)擬夾持過程，以(yi)監(jiān)測力值的(de)變化(hua)。這種方法可(ke)以實(shí)時測試密(mi)封液(ye)并生成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)構(gòu)分(fen)析提供了更靈(ling)敏的測(ce)試，產(chǎn)(chan)生更(geng)準(zhǔn)確(que)的數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受(shou)樣品狀況(kuang)的影響較小(xiao)。阻力有(you)效地反映(ying)了凝膠強(qiáng)度(du)的大(da)小。

橋塞材料(liao)不影響工作(zuo)液的反應(yīng)(ying)，但是不同種(zhong)類的(de)橋塞材料會(hui)影響堵漏(lou)工作液的強(qiáng)(qiang)度，吸水(shui)材質(zhì)的橋塞材(cai)料可(ke)能導(dǎo)致強(qiáng)(qiang)度較低(di)，因此考察不同(tong)橋塞(sai)材料對(dui)感應(yīng)力的影(ying)響。由圖3-4 所示，對于加(jia)入重晶石固(gu)結(jié)體(ti)所受感應(yīng)(ying)力最(zui)大，其次是石(shi)英砂，加入(ru)云母片固(gu)結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最小。所(suo)以，堵(du)漏工(gong)作液中應(yīng)該加(jia)入重晶石作(zuo)為橋塞(sai)材料，形成的固(gu)結(jié)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大(da)。

參考(kao)文獻(xiàn)：劉(liu)海波. 延遲(chi)可控膠固(gu)型堵(du)漏工作(zuo)液體系的(de)研究. 碩士學(xué)位(wei)論文，2024.