在西安石油(you)大學(xué)發(fā)表(biao)的《延遲可控膠(jiao)固型堵漏(lou)工作液體系的(de)研究(jiu)》的碩士學(xué)(xue)位論文(wen)中，研究人員利用(yong)上海騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定了(le)抗壓(ya)強(qiáng)度和(he)凝膠強(qiáng)度。

1、惰性橋塞(sai)材料的篩(shai)選

針對裂縫型(xing)漏失的橋塞材(cai)料需要滿足(zu)以下要求[32]：（1）與(yu)體系中的化(hua)學(xué)成(cheng)分不(bu)發(fā)生反應(yīng)，不(bu)改變(bian)原料(liao)化學(xué)性(xing)能;（2）材料易(yi)得、來源廣、容(rong)易加工;（3）自身(shen)有強(qiáng)度，性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗溫性(xing)，能夠發(fā)揮卡(ka)喉作用;（4）所(suo)用材料環(huán)(huan)境適應(yīng)性(xing)強(qiáng)。橋塞材料自(zi)身化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)定，不(bu)參與反應(yīng)(ying)，由于自身(shen)材質(zhì)等物理(li)性能對工(gong)作液產(chǎn)生影(ying)響，因此選擇三(san)種不同(tong)的惰性橋塞材(cai)料研(yan)究其(qi)對抗壓強(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(gui)酸鹽(yan)礦物，其在(zai)工業(yè)應(yīng)(ying)用中因其(qi)粒度的多樣性(xing)而廣受歡迎。根(gen)據(jù)具(ju)體需求(qiu)，石英砂可以被(bei)細(xì)分為不同的(de)粒度范(fan)圍，如10~20目至200~325 目(mu)，以適應(yīng)(ying)不同的工業(yè)(ye)用途。在(zai)堵漏工(gong)程中，通過精(jing)心選(xuan)擇和混合(he)不同粒度的(de)石英砂，可(ke)以在漏失(shi)層處形成一個(ge)密實的堆積層(ceng)。這種(zhong)方法(fa)不僅利用了(le)石英砂的物理(li)特性(xing)來實現(xiàn)物(wu)理封堵，還通(tong)過與專用(yong)的堵漏液(ye)相結(jié)合，形成(cheng)一個(ge)高強(qiáng)度的封(feng)堵層，有(you)效地阻止了(le)液體(ti)的進(jìn)一(yi)步滲(shen)透，從而提(ti)高了封堵(du)效果的穩(wěn)定(ding)性和持久(jiu)性。

②云母片是(shi)一種廣泛使用(yong)的片狀材料(liao)，具有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以(yi)其化學(xué)惰性(xing)、無溶解(jie)度、無毒性和不(bu)參與(yu)反應(yīng)的(de)特性著(zhu)稱。這些特點(dian)使得云母片(pian)可以與(yu)各類(lei)工作液混合使(shi)用，展現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性和流動性(xing)。通過巧(qiao)妙地利用云(yun)母片的(de)不同(tong)尺寸與工(gong)作液(ye)體系的配合，云(yun)母片能有效地(di)對地層中的漏(lou)洞進(jìn)行封堵，從(cong)而在鉆井和(he)修井(jing)作業(yè)(ye)中發(fā)揮關(guān)(guan)鍵作用。這(zhe)種封堵機(jī)制(zhi)不僅依賴于云(yun)母片(pian)的物理尺寸，還(hai)利用其dute的物理(li)和化(hua)學(xué)屬(shu)性，為解決(jue)復(fù)雜的地層漏(lou)失問題提(ti)供了(le)一種可靠(kao)且環(huán)保(bao)的解決方案。

③重晶石源自天(tian)然礦石(shi)，經(jīng)特(te)殊工藝處理(li)后轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐色細(xì)(xi)粉，具有高密度(du)特性（4.2 g/cm3），使其成(cheng)為鉆(zuan)井液中的(de)理想加重劑(ji)。適用于密度(du)低于2.3 g/cm3的水基或(huo)油基鉆井液，廣(guang)泛應(yīng)用于(yu)堵漏作業(yè)(ye)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢，在提高(gao)工作(zuo)液密(mi)度、優(yōu)(you)化鉆井效(xiao)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+橋塞(sai)材料

由圖3-3 可知，隨著(zhe)橋塞(sai)材料加量的增(zeng)加抗壓強(qiáng)度(du)降低。加入(ru)不同的橋(qiao)塞材料固(gu)化后強(qiáng)(qiang)度存在明(ming)顯差異，說明(ming)填料的加量(liang)以及(ji)材質(zhì)對抗壓(ya)強(qiáng)度有影響。當(dāng)(dang)石英砂加入(ru)量為20%時，由(you)于石(shi)英砂的粒(li)度不同、密度較(jiao)低，導(dǎo)(dao)致堵漏工作(zuo)液的流動(dong)度較低，會使(shi)在實際應(yīng)用時(shi)對施工造(zao)成較大影響(xiang)；而云母(mu)片的抗(kang)壓強(qiáng)度明(ming)顯低于石英(ying)砂與(yu)重晶石，故不(bu)適用(yong)于目(mu)前的堵漏工(gong)作液；重(zhong)晶石的加入抗(kang)壓強(qiáng)度優(yōu)于(yu)石英砂與(yu)云母片(pian)，當(dāng)重(zhong)晶石的加量(liang)在10%-15%時，抗(kang)壓強(qiáng)度(du)最高且(qie)流動度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的測(ce)定

凝膠強(qiáng)度由質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀(yi)探頭(tou)所承受的阻力(li)表示。通過(guo)采用質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀，建立了(le)一種測(ce)量凝(ning)膠強(qiáng)度(du)的方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)分(fen)析模擬夾持(chi)過程，以監(jiān)測(ce)力值的變化。這(zhe)種方法(fa)可以實時測(ce)試密(mi)封液(ye)并生成相(xiang)應(yīng)的曲線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析提供(gong)了更(geng)靈敏(min)的測試，產(chǎn)(chan)生更(geng)準(zhǔn)確的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)果受(shou)樣品狀(zhuang)況的影響較小(xiao)。阻力有效地反(fan)映了凝膠強(qiáng)度(du)的大小。

橋塞材(cai)料不影響工(gong)作液的(de)反應(yīng)，但是不(bu)同種類的橋(qiao)塞材料(liao)會影響堵漏(lou)工作液的(de)強(qiáng)度，吸水(shui)材質(zhì)(zhi)的橋塞材料可(ke)能導(dǎo)致強(qiáng)度較(jiao)低，因此考察不(bu)同橋塞材料(liao)對感應(yīng)(ying)力的(de)影響。由圖3-4 所示(shi)，對于(yu)加入重晶石(shi)固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最大，其(qi)次是(shi)石英(ying)砂，加入云(yun)母片固結(jié)體(ti)所受感應(yīng)(ying)力最小(xiao)。所以，堵漏工作(zuo)液中(zhong)應(yīng)該加(jia)入重晶石(shi)作為橋塞(sai)材料，形成的固(gu)結(jié)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考文獻(xiàn)：劉(liu)海波. 延遲(chi)可控膠固型堵(du)漏工(gong)作液體系(xi)的研究. 碩士(shi)學(xué)位論(lun)文，2024.