在西安(an)石油大(da)學(xué)發(fā)表(biao)的《延遲可控膠(jiao)固型堵漏工(gong)作液(ye)體系的研(yan)究》的碩士學(xué)(xue)位論文中，研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)定了抗(kang)壓強(qiáng)度和凝(ning)膠強(qiáng)度(du)。

1、惰性橋塞(sai)材料的篩(shai)選

針對(duì)(dui)裂縫型漏失的(de)橋塞材(cai)料需(xu)要滿足以下要(yao)求[32]：（1）與(yu)體系(xi)中的化(hua)學(xué)成分不(bu)發(fā)生(sheng)反應(yīng)(ying)，不改變?cè)匣?hua)學(xué)性(xing)能;（2）材料易(yi)得、來源廣、容(rong)易加工;（3）自(zi)身有強(qiáng)度(du)，性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，具(ju)有抗溫性，能(neng)夠發(fā)揮卡(ka)喉作用(yong);（4）所用材料環(huán)(huan)境適應(yīng)性(xing)強(qiáng)。橋塞(sai)材料自身化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，不參與反(fan)應(yīng)，由(you)于自身材質(zhì)(zhi)等物理性能對(duì)(dui)工作(zuo)液產(chǎn)(chan)生影(ying)響，因此選擇(ze)三種不同(tong)的惰性橋塞(sai)材料研究其對(duì)(dui)抗壓強(qiáng)度的(de)影響。

①石英砂(sha)作為一種(zhong)剛性(xing)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的(de)硅酸鹽礦(kuang)物，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中因其粒(li)度的多(duo)樣性(xing)而廣受歡迎(ying)。根據(jù)具(ju)體需求，石(shi)英砂可以被(bei)細(xì)分為(wei)不同(tong)的粒度范圍(wei)，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)不(bu)同的工(gong)業(yè)用途。在(zai)堵漏工(gong)程中，通過(guo)精心選擇和(he)混合(he)不同粒度(du)的石英砂，可以(yi)在漏(lou)失層處形成(cheng)一個(gè)密(mi)實(shí)的堆積層(ceng)。這種方法(fa)不僅利用了石(shi)英砂的物理(li)特性來實(shí)現(xiàn)(xian)物理封堵，還(hai)通過與(yu)專用的堵漏液(ye)相結(jié)合，形(xing)成一個(gè)高強(qiáng)度(du)的封堵(du)層，有效地阻止(zhi)了液體的進(jìn)(jin)一步滲透(tou)，從而(er)提高了封堵效(xiao)果的穩(wěn)定性(xing)和持(chi)久性。

②云母(mu)片是一種廣(guang)泛使用(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)惰性、無(wu)溶解度(du)、無毒性和不(bu)參與(yu)反應(yīng)的特(te)性著稱。這些特(te)點(diǎn)使得云母(mu)片可以與各類(lei)工作液混合使(shi)用，展現(xiàn)出(chu)jijia的兼(jian)容性和(he)流動(dòng)(dong)性。通過巧妙(miao)地利用(yong)云母片(pian)的不同(tong)尺寸(cun)與工(gong)作液體(ti)系的(de)配合(he)，云母片能有(you)效地對(duì)地層中(zhong)的漏洞進(jìn)行封(feng)堵，從而在鉆井(jing)和修井(jing)作業(yè)(ye)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵(jian)作用。這(zhe)種封(feng)堵機(jī)制(zhi)不僅依賴于(yu)云母片的物理(li)尺寸，還利用(yong)其dute的物理和化(hua)學(xué)屬性，為(wei)解決(jue)復(fù)雜的(de)地層漏(lou)失問題提(ti)供了一種可(ke)靠且環(huán)保的解(jie)決方案(an)。

③重晶石源(yuan)自天然礦石，經(jīng)(jing)特殊工藝(yi)處理后轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐色(se)細(xì)粉，具(ju)有高密(mi)度特性（4.2 g/cm3），使(shi)其成為鉆井(jing)液中的理(li)想加重劑(ji)。適用于(yu)密度(du)低于2.3 g/cm3的水基(ji)或油基鉆井液(ye)，廣泛應(yīng)(ying)用于(yu)堵漏作業(yè)，憑(ping)借其密(mi)度優(yōu)勢(shì)，在提高(gao)工作液密度、優(yōu)(you)化鉆井效率方(fang)面發(fā)(fa)揮著不可替(ti)代的作用。

配方(fang)：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料

由圖3-3 可(ke)知，隨著橋(qiao)塞材料加(jia)量的(de)增加抗(kang)壓強(qiáng)度降(jiang)低。加入不同的(de)橋塞材料(liao)固化后強(qiáng)度(du)存在(zai)明顯差異，說(shuo)明填料的加(jia)量以及材質(zhì)對(duì)(dui)抗壓強(qiáng)度(du)有影響。當(dāng)石(shi)英砂加入(ru)量為20%時(shí)(shi)，由于石(shi)英砂的粒度不(bu)同、密度較低，導(dǎo)(dao)致堵(du)漏工作液(ye)的流動(dòng)度較低(di)，會(huì)使在(zai)實(shí)際應(yīng)用(yong)時(shí)對(duì)施工造成(cheng)較大影響；而云(yun)母片的抗(kang)壓強(qiáng)度(du)明顯低于石英(ying)砂與重晶石，故(gu)不適用(yong)于目(mu)前的堵漏工作(zuo)液；重晶石的(de)加入抗壓強(qiáng)度(du)優(yōu)于石英砂與(yu)云母片(pian)，當(dāng)重晶石的(de)加量在10%-15%時(shí)，抗壓(ya)強(qiáng)度最高且流(liu)動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度(du)的測(cè)(ce)定

凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)由質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀探頭所(suo)承受的(de)阻力表示(shi)。通過采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)儀，建立了一種(zhong)測(cè)量凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)的方法，通過質(zhì)(zhi)構(gòu)分析模(mo)擬夾(jia)持過程，以監(jiān)(jian)測(cè)力值(zhi)的變化(hua)。這種方法(fa)可以(yi)實(shí)時(shí)測(cè)(ce)試密封液并(bing)生成相應(yīng)的(de)曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分(fen)析提供了(le)更靈(ling)敏的測(cè)試，產(chǎn)(chan)生更準(zhǔn)確的(de)數(shù)據(jù)(ju)，結(jié)果受樣品狀(zhuang)況的(de)影響(xiang)較小。阻力(li)有效地反映了(le)凝膠強(qiáng)(qiang)度的大小。

橋塞材料不(bu)影響工(gong)作液的(de)反應(yīng)，但是不(bu)同種類的橋(qiao)塞材(cai)料會(huì)影(ying)響堵漏工作液(ye)的強(qiáng)度，吸水材(cai)質(zhì)的橋塞材(cai)料可(ke)能導(dǎo)(dao)致強(qiáng)(qiang)度較(jiao)低，因此考(kao)察不同(tong)橋塞材料對(duì)感(gan)應(yīng)力的影響(xiang)。由圖(tu)3-4 所示，對(duì)(dui)于加入重(zhong)晶石(shi)固結(jié)體所受感(gan)應(yīng)力最(zui)大，其次是石(shi)英砂，加入云母(mu)片固結(jié)(jie)體所受(shou)感應(yīng)力最小(xiao)。所以，堵漏(lou)工作液中應(yīng)(ying)該加入(ru)重晶石(shi)作為橋塞(sai)材料(liao)，形成的固結(jié)體(ti)感應(yīng)力高達(dá)(da)422 N，強(qiáng)度最大(da)。

參考文獻(xiàn)：劉海(hai)波. 延遲(chi)可控(kong)膠固型(xing)堵漏工(gong)作液體系(xi)的研究. 碩士學(xué)(xue)位論文，2024.