在西安石(shi)油大學(xué)發(fā)表的(de)《延遲可控膠(jiao)固型堵漏(lou)工作液體系的(de)研究》的碩士(shi)學(xué)位論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)定了抗壓(ya)強(qiáng)度和凝(ning)膠強(qiáng)度。

1、惰性(xing)橋塞材料的篩(shai)選

針對(duì)(dui)裂縫型漏(lou)失的橋塞材料(liao)需要滿(mǎn)(man)足以下(xia)要求(qiu)[32]：（1）與體系中的化(hua)學(xué)成分不發(fā)生(sheng)反應(yīng)(ying)，不改(gai)變?cè)?liao)化學(xué)性(xing)能;（2）材料(liao)易得、來(lái)源(yuan)廣、容易加工(gong);（3）自身有強(qiáng)度(du)，性質(zhì)穩(wěn)定，具(ju)有抗溫性，能夠(gou)發(fā)揮卡喉(hou)作用;（4）所用(yong)材料環(huán)境適應(yīng)(ying)性強(qiáng)。橋塞(sai)材料自身化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不(bu)參與反應(yīng)，由(you)于自身材(cai)質(zhì)等物理性能(neng)對(duì)工作(zuo)液產(chǎn)生影響，因(yin)此選擇三種(zhong)不同(tong)的惰性橋塞(sai)材料研究(jiu)其對(duì)抗(kang)壓強(qiáng)度(du)的影響。

①石英砂作為(wei)一種剛性和(he)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸鹽(yan)礦物(wu)，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中因其粒(li)度的多樣性(xing)而廣受歡迎。根(gen)據(jù)具體需(xu)求，石英(ying)砂可以被細(xì)(xi)分為不同的(de)粒度范(fan)圍，如10~20目至200~325 目(mu)，以適應(yīng)不同的(de)工業(yè)用途。在(zai)堵漏工程中(zhong)，通過(guò)精心選(xuan)擇和混合不(bu)同粒度(du)的石英(ying)砂，可以在漏(lou)失層處形(xing)成一個(gè)(ge)密實(shí)的堆積層(ceng)。這種方法(fa)不僅利用了石(shi)英砂(sha)的物理特性來(lái)(lai)實(shí)現(xiàn)物(wu)理封堵，還通(tong)過(guò)與專(zhuān)用(yong)的堵漏液相結(jié)(jie)合，形成一個(gè)高(gao)強(qiáng)度(du)的封堵層(ceng)，有效地阻止了(le)液體的進(jìn)一(yi)步滲透，從(cong)而提高了封堵(du)效果(guo)的穩(wěn)定性(xing)和持久性(xing)。

②云母片是(shi)一種(zhong)廣泛使用(yong)的片狀材(cai)料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密度，以(yi)其化(hua)學(xué)惰性(xing)、無(wú)溶解(jie)度、無(wú)(wu)毒性和不參與(yu)反應(yīng)的特性著(zhu)稱(chēng)。這些特點(diǎn)使(shi)得云母片可(ke)以與各(ge)類(lèi)工作液混(hun)合使用，展現(xiàn)出(chu)jijia的兼容性和(he)流動(dòng)(dong)性。通過(guò)巧(qiao)妙地利用云(yun)母片的不(bu)同尺寸(cun)與工作液(ye)體系的(de)配合，云母(mu)片能有效地對(duì)(dui)地層中的(de)漏洞進(jìn)行封堵(du)，從而在鉆井(jing)和修井作(zuo)業(yè)中發(fā)揮關(guān)(guan)鍵作用。這(zhe)種封堵機(jī)制(zhi)不僅依(yi)賴(lài)于云(yun)母片的(de)物理(li)尺寸，還利用(yong)其dute的物理和(he)化學(xué)屬(shu)性，為解決(jue)復(fù)雜的地層漏(lou)失問(wèn)(wen)題提供(gong)了一(yi)種可靠且環(huán)(huan)保的解(jie)決方案(an)。

③重晶石源自(zi)天然礦(kuang)石，經(jīng)特殊工藝(yi)處理(li)后轉(zhuǎn)化為(wei)黑褐色細(xì)粉，具(ju)有高密度特(te)性（4.2 g/cm3），使其成為鉆(zuan)井液(ye)中的(de)理想(xiang)加重(zhong)劑。適用(yong)于密(mi)度低(di)于2.3 g/cm3的水基或(huo)油基鉆井液，廣(guang)泛應(yīng)用于堵(du)漏作業(yè)(ye)，憑借其密度優(yōu)(you)勢(shì)，在(zai)提高(gao)工作液密度(du)、優(yōu)化鉆井(jing)效率方面(mian)發(fā)揮(hui)著不可替代(dai)的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖3-3 可(ke)知，隨(sui)著橋塞(sai)材料加量的增(zeng)加抗壓強(qiáng)度(du)降低。加(jia)入不同(tong)的橋(qiao)塞材料固化后(hou)強(qiáng)度存在明(ming)顯差異，說(shuō)明(ming)填料的加(jia)量以(yi)及材(cai)質(zhì)對(duì)抗壓強(qiáng)(qiang)度有(you)影響。當(dāng)石英(ying)砂加入(ru)量為20%時(shí)，由于(yu)石英(ying)砂的粒度(du)不同、密度較低(di)，導(dǎo)致堵(du)漏工作液(ye)的流動(dòng)度較(jiao)低，會(huì)使(shi)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)(shi)對(duì)施(shi)工造成較(jiao)大影響；而云母(mu)片的抗(kang)壓強(qiáng)度明顯(xian)低于(yu)石英(ying)砂與重晶石，故(gu)不適用于目前(qian)的堵漏工(gong)作液；重晶(jing)石的(de)加入(ru)抗壓強(qiáng)(qiang)度優(yōu)于(yu)石英砂(sha)與云母片(pian)，當(dāng)重(zhong)晶石的加量在(zai)10%-15%時(shí)，抗壓強(qiáng)度(du)最高且(qie)流動(dòng)度(du)zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的測(cè)(ce)定

凝膠強(qiáng)(qiang)度由質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀探頭所承(cheng)受的阻力表示(shi)。通過(guò)采(cai)用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀，建立(li)了一種測(cè)(ce)量凝膠強(qiáng)(qiang)度的方法，通(tong)過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)分析模(mo)擬夾持過(guò)程，以(yi)監(jiān)測(cè)力值的(de)變化。這種方(fang)法可(ke)以實(shí)時(shí)測(cè)試(shi)密封液(ye)并生成相應(yīng)的(de)曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分析提(ti)供了更(geng)靈敏(min)的測(cè)試，產(chǎn)生(sheng)更準(zhǔn)確的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)果受樣(yang)品狀況(kuang)的影響較小。阻(zu)力有效地反映(ying)了凝(ning)膠強(qiáng)度的大(da)小。

橋塞材料不影(ying)響工作液(ye)的反(fan)應(yīng)，但是(shi)不同種類(lèi)的橋(qiao)塞材料會(huì)影(ying)響堵漏(lou)工作液的強(qiáng)(qiang)度，吸水材質(zhì)(zhi)的橋(qiao)塞材料可能(neng)導(dǎo)致強(qiáng)度較(jiao)低，因此考(kao)察不同橋(qiao)塞材(cai)料對(duì)感(gan)應(yīng)力的(de)影響。由圖(tu)3-4 所示(shi)，對(duì)于加(jia)入重晶石固結(jié)(jie)體所受(shou)感應(yīng)力最(zui)大，其次是石(shi)英砂，加入(ru)云母(mu)片固結(jié)體所(suo)受感應(yīng)力最(zui)小。所以，堵漏工(gong)作液中應(yīng)該(gai)加入(ru)重晶石作為(wei)橋塞(sai)材料(liao)，形成的固結(jié)(jie)體感應(yīng)力高達(dá)(da)422 N，強(qiáng)度最大。

參考文獻(xiàn)：劉海(hai)波. 延遲可(ke)控膠固型(xing)堵漏工作液(ye)體系的研(yan)究. 碩(shuo)士學(xué)(xue)位論文，2024.