在西(xi)安石油大學(xué)(xue)發(fā)表的(de)《延遲可(ke)控膠(jiao)固型堵漏(lou)工作液體系(xi)的研(yan)究》的碩士(shi)學(xué)位論(lun)文中，研究人員利用(yong)上海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定了(le)抗壓強(qiáng)(qiang)度和凝(ning)膠強(qiáng)度。

1、惰性橋塞(sai)材料(liao)的篩選

針對(duì)(dui)裂縫型漏失的(de)橋塞材料需要(yao)滿足以下要求(qiu)[32]：（1）與體系中的(de)化學(xué)成分不(bu)發(fā)生反應(yīng)，不(bu)改變?cè)?yuan)料化學(xué)性(xing)能;（2）材料(liao)易得、來源廣(guang)、容易加工;（3）自身(shen)有強(qiáng)(qiang)度，性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，具有抗(kang)溫性，能(neng)夠發(fā)揮卡喉作(zuo)用;（4）所(suo)用材料環(huán)(huan)境適應(yīng)(ying)性強(qiáng)。橋塞材料(liao)自身化學(xué)(xue)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，不參(can)與反(fan)應(yīng)，由于自身(shen)材質(zhì)等物理性(xing)能對(duì)工作液(ye)產(chǎn)生影響(xiang)，因此選(xuan)擇三種(zhong)不同的(de)惰性(xing)橋塞材料研(yan)究其對(duì)(dui)抗壓強(qiáng)(qiang)度的影響(xiang)。

①石英砂(sha)作為一種剛(gang)性和(he)化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸(suan)鹽礦物，其(qi)在工業(yè)應(yīng)用中(zhong)因其粒度的多(duo)樣性而(er)廣受歡迎。根(gen)據(jù)具(ju)體需求，石(shi)英砂可以被(bei)細(xì)分為(wei)不同的粒度(du)范圍，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)不同(tong)的工(gong)業(yè)用途。在(zai)堵漏工程中(zhong)，通過精心選擇(ze)和混合不同粒(li)度的石英砂(sha)，可以在(zai)漏失層處形(xing)成一個(gè)密實(shí)(shi)的堆積層。這(zhe)種方法不(bu)僅利用了石英(ying)砂的物理(li)特性來實(shí)現(xiàn)(xian)物理封堵，還(hai)通過與專(zhuan)用的堵漏液(ye)相結(jié)(jie)合，形(xing)成一個(gè)高(gao)強(qiáng)度的封堵層(ceng)，有效地阻止(zhi)了液體的(de)進(jìn)一步滲透，從(cong)而提高(gao)了封堵效果的(de)穩(wěn)定性(xing)和持久性(xing)。

②云母片是(shi)一種廣泛(fan)使用的片狀(zhuang)材料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密度，以其化(hua)學(xué)惰性、無(wu)溶解度、無(wu)毒性和(he)不參(can)與反(fan)應(yīng)的(de)特性著稱。這(zhe)些特點(diǎn)使得(de)云母(mu)片可(ke)以與各類(lei)工作液(ye)混合使用，展現(xiàn)(xian)出jijia的兼容(rong)性和流(liu)動(dòng)性(xing)。通過巧(qiao)妙地(di)利用云(yun)母片的不(bu)同尺寸與工作(zuo)液體系(xi)的配合，云母(mu)片能有效地對(duì)(dui)地層中的(de)漏洞進(jìn)(jin)行封堵，從而(er)在鉆(zuan)井和修井作(zuo)業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作(zuo)用。這種封堵(du)機(jī)制不僅依(yi)賴于云(yun)母片的(de)物理尺(chi)寸，還(hai)利用(yong)其dute的物(wu)理和化(hua)學(xué)屬(shu)性，為解決(jue)復(fù)雜的地層漏(lou)失問題提供(gong)了一種可靠且(qie)環(huán)保的解決方(fang)案。

③重晶(jing)石源自天然礦(kuang)石，經(jīng)特殊(shu)工藝(yi)處理后轉(zhuǎn)(zhuan)化為黑褐色(se)細(xì)粉，具有高密(mi)度特性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆井液(ye)中的理想加重(zhong)劑。適用于(yu)密度低(di)于2.3 g/cm3的水基或油(you)基鉆井液，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏(lou)作業(yè)，憑借其密(mi)度優(yōu)(you)勢(shì)，在提高(gao)工作液(ye)密度、優(yōu)化(hua)鉆井效率方(fang)面發(fā)揮著不(bu)可替代的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiao)塞材料

由圖3-3 可知(zhi)，隨著橋塞材料(liao)加量的增加抗(kang)壓強(qiáng)度(du)降低(di)。加入不同(tong)的橋塞材(cai)料固(gu)化后強(qiáng)度存(cun)在明顯差(cha)異，說明填(tian)料的加量以(yi)及材質(zhì)對(duì)(dui)抗壓強(qiáng)度有(you)影響。當(dāng)石(shi)英砂加(jia)入量為20%時(shí)，由于(yu)石英砂的粒(li)度不同、密(mi)度較低(di)，導(dǎo)致堵漏工(gong)作液的(de)流動(dòng)度(du)較低，會(huì)使在實(shí)(shi)際應(yīng)用時(shí)對(duì)(dui)施工造成(cheng)較大影響；而(er)云母片的(de)抗壓強(qiáng)度明顯(xian)低于石英(ying)砂與重晶石(shi)，故不適用(yong)于目前的堵(du)漏工作液；重晶(jing)石的加入(ru)抗壓強(qiáng)度(du)優(yōu)于(yu)石英砂與云(yun)母片，當(dāng)重晶(jing)石的加量(liang)在10%-15%時(shí)，抗壓(ya)強(qiáng)度最高且流(liu)動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠(jiao)強(qiáng)度的(de)測(cè)定

凝膠強(qiáng)度由(you)質(zhì)構(gòu)分析儀(yi)探頭所承受(shou)的阻力表示(shi)。通過采用質(zhì)構(gòu)(gou)分析儀，建(jian)立了一種測(cè)量(liang)凝膠強(qiáng)度的(de)方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)分析模(mo)擬夾持過(guo)程，以監(jiān)(jian)測(cè)力(li)值的變化(hua)。這種方法可(ke)以實(shí)時(shí)測(cè)試(shi)密封液并生成(cheng)相應(yīng)的曲線。質(zhì)(zhi)構(gòu)分析提供(gong)了更靈(ling)敏的測(cè)試，產(chǎn)生(sheng)更準(zhǔn)(zhun)確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)果受(shou)樣品狀(zhuang)況的影(ying)響較小(xiao)。阻力有效地(di)反映了凝膠(jiao)強(qiáng)度的(de)大小。

橋塞材(cai)料不影(ying)響工作液(ye)的反應(yīng)，但是不(bu)同種類(lei)的橋塞材料會(huì)(hui)影響(xiang)堵漏(lou)工作液的強(qiáng)(qiang)度，吸水材質(zhì)的(de)橋塞(sai)材料可能導(dǎo)(dao)致強(qiáng)度較低(di)，因此考察不同(tong)橋塞(sai)材料對(duì)(dui)感應(yīng)力的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對(duì)于(yu)加入重晶(jing)石固結(jié)體所(suo)受感應(yīng)力最(zui)大，其次是石(shi)英砂，加入(ru)云母(mu)片固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)(ying)力最小。所以，堵(du)漏工(gong)作液(ye)中應(yīng)該(gai)加入重晶(jing)石作(zuo)為橋塞材(cai)料，形成(cheng)的固(gu)結(jié)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考文獻(xiàn)：劉(liu)海波(bo). 延遲可控膠固(gu)型堵漏(lou)工作液體(ti)系的(de)研究(jiu). 碩士學(xué)位論文(wen)，2024.