在西安石油(you)大學發(fā)表(biao)的《延遲可(ke)控膠固型(xing)堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究》的碩士(shi)學位論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀測(ce)定了抗(kang)壓強度和凝膠(jiao)強度。

1、惰性(xing)橋塞(sai)材料(liao)的篩選

針對裂(lie)縫型漏失(shi)的橋(qiao)塞材(cai)料需(xu)要滿足以下(xia)要求[32]：（1）與(yu)體系中的(de)化學(xue)成分不發(fā)生反(fan)應，不(bu)改變原料化學(xue)性能;（2）材(cai)料易得、來源(yuan)廣、容易加工(gong);（3）自身有強(qiang)度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，具有(you)抗溫性(xing)，能夠(gou)發(fā)揮卡喉作用(yong);（4）所用材(cai)料環(huán)境(jing)適應性強(qiang)。橋塞材料(liao)自身化學性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參(can)與反應，由(you)于自(zi)身材質(zhì)等(deng)物理(li)性能(neng)對工作液產(chǎn)(chan)生影響，因此(ci)選擇三種不同(tong)的惰(duo)性橋塞材(cai)料研究(jiu)其對(dui)抗壓強(qiang)度的影響。

①石英砂作為一(yi)種剛性和(he)化學(xue)性質(zhì)穩(wěn)定的(de)硅酸鹽礦物(wu)，其在工業(yè)(ye)應用中(zhong)因其粒(li)度的多(duo)樣性而廣受(shou)歡迎(ying)。根據(jù)具體需(xu)求，石(shi)英砂可(ke)以被細(xi)分為不同的(de)粒度范圍(wei)，如10~20目至200~325 目(mu)，以適應不(bu)同的工業(yè)(ye)用途(tu)。在堵(du)漏工程中(zhong)，通過(guo)精心選擇和(he)混合不同粒度(du)的石英砂，可(ke)以在漏失層處(chu)形成一個密實(shi)的堆積層(ceng)。這種方法不僅(jin)利用了(le)石英砂(sha)的物理特性來(lai)實現(xiàn)物理封(feng)堵，還通(tong)過與專用的(de)堵漏液相(xiang)結(jié)合，形成一(yi)個高強度的(de)封堵層，有效(xiao)地阻止了(le)液體的進一(yi)步滲透，從而提(ti)高了封堵效(xiao)果的穩(wěn)定(ding)性和持(chi)久性(xing)。

②云母(mu)片是一種(zhong)廣泛使用的(de)片狀材料(liao)，具有2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其(qi)化學惰性、無(wu)溶解度、無(wu)毒性(xing)和不參與(yu)反應的(de)特性著稱。這些(xie)特點使得云(yun)母片可以與(yu)各類(lei)工作(zuo)液混合使(shi)用，展現(xiàn)出jijia的(de)兼容性和流動(dong)性。通過巧妙(miao)地利用(yong)云母片(pian)的不同尺寸(cun)與工(gong)作液體(ti)系的配(pei)合，云(yun)母片能(neng)有效地對地(di)層中的漏洞進(jin)行封堵，從而(er)在鉆(zuan)井和修井作(zuo)業(yè)中發(fā)(fa)揮關(guān)鍵作用。這(zhe)種封堵機制(zhi)不僅依賴于(yu)云母片的物理(li)尺寸，還利(li)用其dute的物(wu)理和化學屬性(xing)，為解決復雜(za)的地層漏(lou)失問題提供(gong)了一種可靠(kao)且環(huán)保(bao)的解決方案(an)。

③重晶石源自天(tian)然礦石，經(jīng)(jing)特殊工(gong)藝處(chu)理后轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐色(se)細粉，具有高密(mi)度特性（4.2 g/cm3），使(shi)其成(cheng)為鉆井液中(zhong)的理想(xiang)加重劑。適(shi)用于密度低于(yu)2.3 g/cm3的水(shui)基或油基鉆井(jing)液，廣泛(fan)應用(yong)于堵(du)漏作業(yè)(ye)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢(shi)，在提高工(gong)作液密度、優(yōu)化(hua)鉆井效(xiao)率方(fang)面發(fā)揮著(zhe)不可(ke)替代的作(zuo)用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖3-3 可(ke)知，隨著橋(qiao)塞材料加量的(de)增加抗壓強度(du)降低。加入(ru)不同(tong)的橋塞材(cai)料固化后(hou)強度存在明(ming)顯差異(yi)，說明填料(liao)的加量以及(ji)材質(zhì)(zhi)對抗(kang)壓強度有影響(xiang)。當石英(ying)砂加入量(liang)為20%時，由(you)于石(shi)英砂的(de)粒度不同、密(mi)度較低，導致(zhi)堵漏工(gong)作液的流(liu)動度較低(di)，會使在實際應(ying)用時對施(shi)工造成較大影(ying)響；而云母片(pian)的抗壓強度明(ming)顯低于石(shi)英砂與重晶石(shi)，故不適用于(yu)目前(qian)的堵(du)漏工(gong)作液；重晶(jing)石的加入(ru)抗壓(ya)強度優(yōu)于石英(ying)砂與云母片，當(dang)重晶石(shi)的加量在(zai)10%-15%時，抗壓強(qiang)度最高且流動(dong)度zuiyou。

2、凝膠強度(du)的測定(ding)

凝膠(jiao)強度由質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析儀(yi)探頭所承受(shou)的阻力表(biao)示。通過采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀，建(jian)立了(le)一種(zhong)測量(liang)凝膠強度(du)的方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)(gou)分析模擬夾(jia)持過程，以監(jiān)測(ce)力值的變(bian)化。這種方法(fa)可以(yi)實時測試密(mi)封液并生成(cheng)相應的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分析(xi)提供了更(geng)靈敏的(de)測試，產(chǎn)(chan)生更準確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)果受(shou)樣品狀況的(de)影響較小(xiao)。阻力有效(xiao)地反映(ying)了凝(ning)膠強度(du)的大小。

橋塞材料(liao)不影(ying)響工(gong)作液的反應，但(dan)是不同種類(lei)的橋塞材(cai)料會影響(xiang)堵漏工(gong)作液的(de)強度，吸水材(cai)質(zhì)的(de)橋塞材料可(ke)能導致強(qiang)度較(jiao)低，因此考察不(bu)同橋(qiao)塞材料對感(gan)應力的影(ying)響。由圖3-4 所示(shi)，對于加(jia)入重(zhong)晶石固結(jié)體所(suo)受感應力最大(da)，其次是(shi)石英砂(sha)，加入(ru)云母片固結(jié)體(ti)所受感(gan)應力最(zui)小。所以，堵(du)漏工(gong)作液中應(ying)該加入(ru)重晶石作為(wei)橋塞材料(liao)，形成的(de)固結(jié)體感應力高達422 N，強(qiang)度最大。

參考(kao)文獻：劉海波(bo). 延遲(chi)可控(kong)膠固(gu)型堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究. 碩士學位(wei)論文，2024.