在西安(an)石油大學(xué)發(fā)表(biao)的《延遲可控膠(jiao)固型堵漏工作(zuo)液體(ti)系的研究》的(de)碩士(shi)學(xué)位(wei)論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰(teng)拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(ce)定了抗(kang)壓強度和凝膠(jiao)強度。

1、惰性橋(qiao)塞材料的篩(shai)選

針對裂縫(feng)型漏失的橋(qiao)塞材(cai)料需(xu)要滿(man)足以(yi)下要求[32]：（1）與體系(xi)中的化學(xué)成(cheng)分不發(fā)生(sheng)反應(yīng)，不改(gai)變原料化學(xué)(xue)性能;（2）材料易得(de)、來源廣、容易加(jia)工;（3）自身有強(qiang)度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有(you)抗溫性，能夠發(fā)(fa)揮卡喉作用(yong);（4）所用(yong)材料(liao)環(huán)境適(shi)應(yīng)性強。橋塞材(cai)料自身(shen)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，不參與反(fan)應(yīng)，由于自身(shen)材質(zhì)等物理(li)性能對工(gong)作液產(chǎn)(chan)生影響，因此選(xuan)擇三(san)種不同的惰(duo)性橋(qiao)塞材料研究(jiu)其對抗(kang)壓強度(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)(zhi)穩(wěn)定的(de)硅酸鹽礦物(wu)，其在工(gong)業(yè)應(yīng)用(yong)中因其(qi)粒度的(de)多樣性而廣(guang)受歡迎。根(gen)據(jù)具體需求(qiu)，石英砂(sha)可以被細分為(wei)不同的粒度(du)范圍，如10~20目至200~325 目(mu)，以適應(yīng)(ying)不同(tong)的工業(yè)用(yong)途。在堵(du)漏工程中(zhong)，通過(guo)精心選擇(ze)和混合不(bu)同粒(li)度的石英砂(sha)，可以在漏失(shi)層處形成(cheng)一個(ge)密實的(de)堆積(ji)層。這種方法不(bu)僅利用了石英(ying)砂的(de)物理特性(xing)來實現(xiàn)(xian)物理(li)封堵，還通(tong)過與專用的(de)堵漏液相(xiang)結(jié)合(he)，形成一個高強(qiang)度的封堵層，有(you)效地阻止了(le)液體的(de)進一步滲透，從(cong)而提高了封(feng)堵效(xiao)果的穩(wěn)定(ding)性和持久性(xing)。

②云母片是(shi)一種廣泛使(shi)用的(de)片狀(zhuang)材料，具有2.7~2.8 g/cm3 的(de)密度，以其化(hua)學(xué)惰(duo)性、無溶解度、無(wu)毒性(xing)和不參(can)與反應(yīng)的特(te)性著稱。這些(xie)特點(dian)使得云母片(pian)可以(yi)與各類工作(zuo)液混合使用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性和流動性(xing)。通過巧(qiao)妙地(di)利用云母片的(de)不同尺(chi)寸與工作(zuo)液體系(xi)的配合(he)，云母片(pian)能有效地對地(di)層中的漏洞進(jin)行封(feng)堵，從而(er)在鉆井(jing)和修井作業(yè)(ye)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作(zuo)用。這種(zhong)封堵機制不(bu)僅依賴于(yu)云母片(pian)的物(wu)理尺寸，還利(li)用其dute的(de)物理和化(hua)學(xué)屬性，為解決(jue)復(fù)雜的地層漏(lou)失問題提(ti)供了一種(zhong)可靠(kao)且環(huán)保的解(jie)決方案。

③重晶石源(yuan)自天(tian)然礦石，經(jīng)(jing)特殊工藝處(chu)理后轉(zhuǎn)(zhuan)化為黑褐色(se)細粉，具有高密(mi)度特(te)性（4.2 g/cm3），使其成為(wei)鉆井液中的(de)理想加重(zhong)劑。適用(yong)于密度(du)低于2.3 g/cm3的水基或(huo)油基鉆井(jing)液，廣泛應(yīng)用(yong)于堵漏作(zuo)業(yè)，憑(ping)借其密度優(yōu)勢(shi)，在提高工作液(ye)密度、優(yōu)化鉆井(jing)效率方面發(fā)揮(hui)著不可替代的(de)作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖(tu)3-3 可知，隨著橋(qiao)塞材(cai)料加量的增加(jia)抗壓強(qiang)度降低。加(jia)入不同的(de)橋塞材料(liao)固化后強度(du)存在明顯差異(yi)，說明填料(liao)的加量(liang)以及材質(zhì)對(dui)抗壓(ya)強度有影(ying)響。當(dāng)石英砂(sha)加入量為20%時，由(you)于石英砂的粒(li)度不同(tong)、密度較(jiao)低，導(dǎo)致(zhi)堵漏工作液的(de)流動(dong)度較低，會(hui)使在實際應(yīng)用(yong)時對施工造(zao)成較大影響；而(er)云母(mu)片的抗壓(ya)強度明顯低于(yu)石英砂與(yu)重晶石，故不(bu)適用于目前的(de)堵漏工(gong)作液；重晶石的(de)加入(ru)抗壓強(qiang)度優(yōu)(you)于石英砂(sha)與云(yun)母片，當(dāng)(dang)重晶(jing)石的(de)加量在10%-15%時，抗壓(ya)強度最高且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強度(du)的測定

凝膠(jiao)強度由(you)質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀探頭所承受(shou)的阻力表示(shi)。通過采(cai)用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀，建立了(le)一種測量(liang)凝膠(jiao)強度的方法，通(tong)過質(zhì)構(gòu)分析(xi)模擬(ni)夾持過程，以(yi)監(jiān)測力值的(de)變化。這種方(fang)法可以實時測(ce)試密封(feng)液并生(sheng)成相應(yīng)的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分析提供(gong)了更靈敏的測(ce)試，產(chǎn)生更準確(que)的數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受(shou)樣品狀況(kuang)的影響較小(xiao)。阻力有效地反(fan)映了凝膠(jiao)強度的(de)大小。

橋塞(sai)材料不影響工(gong)作液(ye)的反應(yīng)(ying)，但是不同種類(lei)的橋塞材(cai)料會影響堵(du)漏工作(zuo)液的(de)強度，吸水材(cai)質(zhì)的(de)橋塞材料可能(neng)導(dǎo)致強度較(jiao)低，因(yin)此考(kao)察不同橋塞材(cai)料對感(gan)應(yīng)力(li)的影響。由圖3-4 所示，對于加入(ru)重晶石固(gu)結(jié)體(ti)所受感(gan)應(yīng)力最大，其次(ci)是石英砂，加(jia)入云母片固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)力(li)最小。所以，堵(du)漏工作(zuo)液中應(yīng)該加入(ru)重晶石作為橋(qiao)塞材料，形成的(de)固結(jié)體(ti)感應(yīng)力高達(da)422 N，強度最大(da)。

參考文獻：劉海(hai)波. 延(yan)遲可控(kong)膠固型堵漏(lou)工作液體(ti)系的研究. 碩(shuo)士學(xué)位論文，2024.