在西安石油大(da)學(xué)發(fā)表的《延遲(chi)可控膠(jiao)固型堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究》的碩士學(xué)位(wei)論文中，研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)儀測(ce)定了(le)抗壓強度(du)和凝(ning)膠強度(du)。

1、惰性橋塞材料(liao)的篩(shai)選

針對裂縫(feng)型漏(lou)失的(de)橋塞材料需(xu)要滿(man)足以下要(yao)求[32]：（1）與體系中的(de)化學(xué)成(cheng)分不發(fā)生反(fan)應(yīng)，不改變(bian)原料化學(xué)(xue)性能;（2）材料易(yi)得、來源廣(guang)、容易加工;（3）自身(shen)有強度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，具有(you)抗溫性，能夠(gou)發(fā)揮卡喉作(zuo)用;（4）所用材料(liao)環(huán)境適應(yīng)性(xing)強。橋塞材(cai)料自身化(hua)學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參(can)與反應(yīng)，由于(yu)自身材質(zhì)(zhi)等物理性能(neng)對工作液(ye)產(chǎn)生(sheng)影響，因(yin)此選(xuan)擇三(san)種不同的(de)惰性橋塞材料(liao)研究其對抗(kang)壓強(qiang)度的影(ying)響。

①石英砂作(zuo)為一種(zhong)剛性和化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)定的硅(gui)酸鹽礦物，其(qi)在工業(yè)應(yīng)(ying)用中因其(qi)粒度的多樣(yang)性而廣受歡(huan)迎。根據(jù)(ju)具體需求，石(shi)英砂可以被細(xi)分為不同的(de)粒度(du)范圍，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)(ying)不同的(de)工業(yè)用(yong)途。在堵漏工(gong)程中(zhong)，通過精心選擇(ze)和混合不同(tong)粒度的(de)石英砂，可(ke)以在漏(lou)失層處形(xing)成一個密實(shi)的堆積層(ceng)。這種方法不僅(jin)利用(yong)了石英砂(sha)的物(wu)理特性(xing)來實現(xiàn)物理封(feng)堵，還通過與(yu)專用(yong)的堵(du)漏液相結(jié)(jie)合，形(xing)成一(yi)個高強(qiang)度的封堵層，有(you)效地阻止(zhi)了液體的進(jin)一步滲(shen)透，從而提高(gao)了封堵(du)效果的穩(wěn)定(ding)性和持(chi)久性。

②云母片是一(yi)種廣泛使(shi)用的片狀(zhuang)材料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其化(hua)學(xué)惰性、無溶(rong)解度、無(wu)毒性和不參(can)與反應(yīng)的(de)特性(xing)著稱。這些特(te)點使得云(yun)母片可以與(yu)各類工作(zuo)液混合使用，展(zhan)現(xiàn)出(chu)jijia的兼容性(xing)和流動性。通過(guo)巧妙(miao)地利用云母(mu)片的(de)不同尺寸(cun)與工作液(ye)體系(xi)的配(pei)合，云母片(pian)能有效(xiao)地對地層(ceng)中的漏洞進行(xing)封堵，從而(er)在鉆井和修(xiu)井作業(yè)中發(fā)(fa)揮關(guān)鍵(jian)作用(yong)。這種封(feng)堵機制不(bu)僅依(yi)賴于云母片的(de)物理尺(chi)寸，還利(li)用其dute的物理(li)和化(hua)學(xué)屬性，為解(jie)決復(fù)雜的(de)地層漏失(shi)問題提供了一(yi)種可靠且(qie)環(huán)保的(de)解決方案(an)。

③重晶(jing)石源(yuan)自天然礦石，經(jīng)(jing)特殊(shu)工藝處(chu)理后轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色細粉，具有(you)高密度(du)特性（4.2 g/cm3），使其成(cheng)為鉆井(jing)液中的理(li)想加重劑(ji)。適用于(yu)密度低于2.3 g/cm3的水(shui)基或油基鉆井(jing)液，廣泛(fan)應(yīng)用于(yu)堵漏作業(yè)，憑借(jie)其密(mi)度優(yōu)勢(shi)，在提(ti)高工作液密度(du)、優(yōu)化鉆(zuan)井效率方面發(fā)(fa)揮著不可替代(dai)的作(zuo)用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiao)塞材料(liao)

由圖3-3 可知(zhi)，隨著橋塞材(cai)料加量的增加(jia)抗壓強(qiang)度降低。加(jia)入不同的橋塞(sai)材料(liao)固化后(hou)強度存在明(ming)顯差異(yi)，說明填(tian)料的加(jia)量以及材(cai)質(zhì)對抗壓(ya)強度有影響。當(dāng)(dang)石英砂加入(ru)量為20%時，由于石(shi)英砂的粒度(du)不同、密(mi)度較低，導(dǎo)致堵(du)漏工作(zuo)液的流動度較(jiao)低，會使在實(shi)際應(yīng)用時對施(shi)工造成較(jiao)大影響(xiang)；而云母片的(de)抗壓(ya)強度(du)明顯低于(yu)石英砂與重(zhong)晶石，故(gu)不適用于目(mu)前的(de)堵漏工作液；重(zhong)晶石的加入(ru)抗壓強度優(yōu)于(yu)石英砂與云母(mu)片，當(dāng)重(zhong)晶石的加量(liang)在10%-15%時(shi)，抗壓強度最高(gao)且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強度的(de)測定

凝膠強(qiang)度由質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀探頭(tou)所承受的阻(zu)力表示。通過采(cai)用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀，建立了(le)一種測(ce)量凝膠強度(du)的方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)分析模(mo)擬夾持過程(cheng)，以監(jiān)測力(li)值的變化。這(zhe)種方(fang)法可以(yi)實時測試密(mi)封液并(bing)生成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析提供(gong)了更靈敏(min)的測試，產(chǎn)生(sheng)更準(zhǔn)確(que)的數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受(shou)樣品狀況的影(ying)響較小。阻力有(you)效地反映了凝(ning)膠強(qiang)度的大(da)小。

橋塞材(cai)料不影響(xiang)工作(zuo)液的反應(yīng)，但是(shi)不同種類的橋(qiao)塞材料會(hui)影響(xiang)堵漏工作液的(de)強度，吸水(shui)材質(zhì)的(de)橋塞材料(liao)可能導(dǎo)(dao)致強度(du)較低，因此(ci)考察不(bu)同橋(qiao)塞材料對感(gan)應(yīng)力的(de)影響。由圖3-4 所示，對于加(jia)入重(zhong)晶石(shi)固結(jié)(jie)體所受(shou)感應(yīng)力最(zui)大，其(qi)次是石英砂(sha)，加入云母片(pian)固結(jié)體所受感(gan)應(yīng)力最小。所以(yi)，堵漏工作液中(zhong)應(yīng)該加(jia)入重(zhong)晶石作為(wei)橋塞(sai)材料，形(xing)成的固(gu)結(jié)體感(gan)應(yīng)力高達(da)422 N，強度最大。

參考文獻(xian)：劉海波. 延(yan)遲可(ke)控膠固(gu)型堵(du)漏工作(zuo)液體系(xi)的研究(jiu). 碩士學(xué)(xue)位論文，2024.