在西安石油(you)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)碩士學(xué)位論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)(ce)定了抗(kang)壓強(qiáng)度和(he)凝膠強(qiáng)度。

1、惰性(xing)橋塞材(cai)料的篩選

針對(duì)(dui)裂縫型漏(lou)失的(de)橋塞材料需要(yao)滿足以(yi)下要求[32]：（1）與體系(xi)中的化學(xué)成分(fen)不發(fā)生反(fan)應(yīng)，不改變(bian)原料化學(xué)性(xing)能;（2）材(cai)料易得(de)、來源(yuan)廣、容易(yi)加工;（3）自身(shen)有強(qiáng)(qiang)度，性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定(ding)，具有抗(kang)溫性，能夠發(fā)揮(hui)卡喉(hou)作用;（4）所用(yong)材料(liao)環(huán)境適應(yīng)(ying)性強(qiáng)。橋塞材(cai)料自身(shen)化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，不(bu)參與反(fan)應(yīng)，由于自身(shen)材質(zhì)等物理性(xing)能對(duì)工作液(ye)產(chǎn)生影(ying)響，因此(ci)選擇三(san)種不同的惰(duo)性橋(qiao)塞材料研(yan)究其對(duì)抗壓強(qiáng)(qiang)度的影響。

①石英(ying)砂作為一(yi)種剛性和(he)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)的硅酸鹽(yan)礦物，其(qi)在工(gong)業(yè)應(yīng)用中(zhong)因其粒度(du)的多(duo)樣性而廣受歡(huan)迎。根據(jù)具(ju)體需(xu)求，石英砂可(ke)以被細(xì)分(fen)為不同的(de)粒度范(fan)圍，如(ru)10~20目至(zhi)200~325 目，以(yi)適應(yīng)不同的(de)工業(yè)用途。在堵(du)漏工程中，通(tong)過精心選(xuan)擇和(he)混合不同粒度(du)的石英砂(sha)，可以在漏(lou)失層處形成(cheng)一個(gè)(ge)密實(shí)的堆積(ji)層。這種方(fang)法不僅利(li)用了石英砂(sha)的物(wu)理特(te)性來實(shí)現(xiàn)物理(li)封堵(du)，還通(tong)過與專用(yong)的堵(du)漏液相結(jié)合，形(xing)成一個(gè)高(gao)強(qiáng)度(du)的封堵層(ceng)，有效地阻(zu)止了液體(ti)的進(jìn)一(yi)步滲透(tou)，從而(er)提高了封堵(du)效果的(de)穩(wěn)定性和持(chi)久性。

②云母片是一種(zhong)廣泛使(shi)用的片狀(zhuang)材料，具有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以其(qi)化學(xué)惰性(xing)、無溶解度、無毒(du)性和(he)不參與反應(yīng)的(de)特性著稱(cheng)。這些特點(diǎn)使得(de)云母片可以(yi)與各類(lei)工作液混合(he)使用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性和流(liu)動(dòng)性。通過巧(qiao)妙地利用云(yun)母片(pian)的不同尺(chi)寸與(yu)工作液(ye)體系的配合(he)，云母片能有效(xiao)地對(duì)地層中(zhong)的漏洞進(jìn)行封(feng)堵，從而在(zai)鉆井和修井作(zuo)業(yè)中發(fā)(fa)揮關(guān)鍵作用。這(zhe)種封(feng)堵機(jī)制不(bu)僅依賴(lai)于云母片的物(wu)理尺寸，還利(li)用其dute的物(wu)理和化學(xué)屬性(xing)，為解決復(fù)雜的(de)地層漏失問(wen)題提供(gong)了一種可靠且(qie)環(huán)保的解決(jue)方案。

③重晶(jing)石源(yuan)自天然礦石，經(jīng)(jing)特殊工藝處理(li)后轉(zhuǎn)化為(wei)黑褐色細(xì)粉，具(ju)有高(gao)密度(du)特性（4.2 g/cm3），使其成為(wei)鉆井(jing)液中(zhong)的理想加(jia)重劑。適用(yong)于密度(du)低于2.3 g/cm3的水基或(huo)油基(ji)鉆井液，廣泛(fan)應(yīng)用于(yu)堵漏(lou)作業(yè)，憑借(jie)其密度(du)優(yōu)勢(shì)，在(zai)提高工作(zuo)液密度、優(yōu)化(hua)鉆井(jing)效率方面(mian)發(fā)揮著不可替(ti)代的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖3-3 可(ke)知，隨著橋塞材(cai)料加量的增加(jia)抗壓強(qiáng)(qiang)度降低。加(jia)入不同的橋(qiao)塞材料固化(hua)后強(qiáng)度(du)存在(zai)明顯(xian)差異，說明填(tian)料的加(jia)量以及材質(zhì)(zhi)對(duì)抗壓(ya)強(qiáng)度有影響。當(dāng)(dang)石英砂加(jia)入量為20%時(shí)(shi)，由于石英砂(sha)的粒(li)度不同、密度(du)較低，導(dǎo)致(zhi)堵漏工作(zuo)液的流動(dòng)(dong)度較低，會(huì)使在(zai)實(shí)際應(yīng)用時(shí)(shi)對(duì)施(shi)工造成較(jiao)大影(ying)響；而云母片的(de)抗壓強(qiáng)度明(ming)顯低于石英(ying)砂與重(zhong)晶石，故不適(shi)用于目前(qian)的堵漏工(gong)作液(ye)；重晶石的加(jia)入抗壓強(qiáng)度優(yōu)(you)于石(shi)英砂(sha)與云(yun)母片，當(dāng)重(zhong)晶石的加量在(zai)10%-15%時(shí)，抗壓強(qiáng)度(du)最高且流(liu)動(dòng)度(du)zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度(du)的測(cè)(ce)定

凝膠(jiao)強(qiáng)度由質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀探頭所(suo)承受的(de)阻力表示(shi)。通過采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀(yi)，建立了一種(zhong)測(cè)量凝膠(jiao)強(qiáng)度的方法(fa)，通過質(zhì)構(gòu)分(fen)析模(mo)擬夾持過(guo)程，以監(jiān)測(cè)力(li)值的變化。這種(zhong)方法可(ke)以實(shí)時(shí)測(cè)試(shi)密封液并生(sheng)成相(xiang)應(yīng)的曲(qu)線。質(zhì)構(gòu)分析(xi)提供了更靈(ling)敏的(de)測(cè)試，產(chǎn)生(sheng)更準(zhǔn)確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受樣品(pin)狀況(kuang)的影響(xiang)較小。阻(zu)力有(you)效地反(fan)映了凝(ning)膠強(qiáng)度的大小(xiao)。

橋塞材料(liao)不影(ying)響工作液(ye)的反(fan)應(yīng)，但是不同種(zhong)類的(de)橋塞材(cai)料會(huì)影響堵(du)漏工作液的(de)強(qiáng)度(du)，吸水材質(zhì)的(de)橋塞材料可能(neng)導(dǎo)致(zhi)強(qiáng)度較(jiao)低，因此(ci)考察不同橋塞(sai)材料對(duì)感(gan)應(yīng)力的影(ying)響。由圖3-4 所示，對(duì)于加入(ru)重晶石(shi)固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最大，其(qi)次是石英砂，加(jia)入云(yun)母片固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)力(li)最小(xiao)。所以，堵漏工(gong)作液中應(yīng)(ying)該加(jia)入重晶石(shi)作為橋塞材料(liao)，形成的固結(jié)(jie)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考文(wen)獻(xiàn)：劉(liu)海波. 延(yan)遲可控膠(jiao)固型堵漏工(gong)作液體(ti)系的研究(jiu). 碩士學(xué)(xue)位論文(wen)，2024.