在西安石油(you)大學(xué)發(fā)(fa)表的《延遲可(ke)控膠固型堵漏(lou)工作液(ye)體系的研(yan)究》的碩士學(xué)位(wei)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(le)抗壓強度(du)和凝膠強(qiang)度。

1、惰性橋塞(sai)材料的篩選

針對裂縫(feng)型漏失(shi)的橋塞(sai)材料需(xu)要滿足以下(xia)要求(qiu)[32]：（1）與體系中的化(hua)學(xué)成分不發(fā)(fa)生反應(yīng)，不改變(bian)原料化學(xué)性能(neng);（2）材料易得、來(lai)源廣(guang)、容易加工;（3）自身(shen)有強度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗溫性(xing)，能夠發(fā)揮(hui)卡喉作用(yong);（4）所用材料環(huán)(huan)境適(shi)應(yīng)性強(qiang)。橋塞材(cai)料自身化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參(can)與反(fan)應(yīng)，由于自(zi)身材質(zhì)(zhi)等物(wu)理性能對(dui)工作液產(chǎn)生(sheng)影響，因此選(xuan)擇三種不同(tong)的惰性橋塞(sai)材料研究其(qi)對抗(kang)壓強(qiang)度的影(ying)響。

①石英(ying)砂作為一種剛(gang)性和化學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定的硅酸鹽(yan)礦物(wu)，其在工業(yè)應(yīng)用(yong)中因其(qi)粒度的(de)多樣性而廣(guang)受歡迎(ying)。根據(jù)具體需(xu)求，石英砂(sha)可以(yi)被細(xì)(xi)分為不同的(de)粒度范圍(wei)，如10~20目至200~325 目，以(yi)適應(yīng)不同的工(gong)業(yè)用(yong)途。在堵漏(lou)工程中，通過精(jing)心選擇和混(hun)合不(bu)同粒度的石(shi)英砂，可以(yi)在漏失(shi)層處(chu)形成一個密實(shi)的堆積層(ceng)。這種方法(fa)不僅利用了(le)石英砂的(de)物理特性來(lai)實現(xiàn)物理(li)封堵，還通過(guo)與專用的堵(du)漏液相(xiang)結(jié)合，形成一個(ge)高強度的(de)封堵層(ceng)，有效地阻止了(le)液體的進一(yi)步滲透，從而提(ti)高了封(feng)堵效(xiao)果的穩(wěn)(wen)定性和持(chi)久性(xing)。

②云母片(pian)是一種(zhong)廣泛使(shi)用的片狀材(cai)料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其化學(xué)惰(duo)性、無溶(rong)解度(du)、無毒性和不參(can)與反(fan)應(yīng)的特性(xing)著稱。這些特點(dian)使得云母片可(ke)以與各類工作(zuo)液混合使用，展(zhan)現(xiàn)出(chu)jijia的兼容性(xing)和流動性(xing)。通過巧(qiao)妙地利(li)用云母(mu)片的(de)不同尺寸與工(gong)作液體系的配(pei)合，云母(mu)片能有(you)效地(di)對地層(ceng)中的漏洞進行(xing)封堵，從而在鉆(zuan)井和(he)修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用(yong)。這種封堵機制(zhi)不僅依賴于云(yun)母片(pian)的物理尺寸(cun)，還利用其(qi)dute的物理和化(hua)學(xué)屬(shu)性，為解(jie)決復(fù)雜(za)的地層漏(lou)失問題提供(gong)了一種(zhong)可靠(kao)且環(huán)(huan)保的解決方案(an)。

③重晶石源自(zi)天然礦石，經(jīng)(jing)特殊工(gong)藝處理(li)后轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色(se)細(xì)粉，具(ju)有高密度特性(xing)（4.2 g/cm3），使其成為鉆(zuan)井液(ye)中的理想加重(zhong)劑。適用(yong)于密度低于2.3 g/cm3的(de)水基或油基(ji)鉆井液(ye)，廣泛應(yīng)用于堵(du)漏作業(yè)，憑借(jie)其密度(du)優(yōu)勢，在(zai)提高工(gong)作液密(mi)度、優(yōu)(you)化鉆井效率方(fang)面發(fā)揮著不可(ke)替代的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiao)塞材料

由圖3-3 可知(zhi)，隨著橋塞材料(liao)加量的增加抗(kang)壓強度降低。加(jia)入不同(tong)的橋(qiao)塞材料(liao)固化后強度存(cun)在明顯差異，說(shuo)明填料的(de)加量以及(ji)材質(zhì)對抗壓(ya)強度有影(ying)響。當(dāng)石英砂加(jia)入量為20%時，由(you)于石英(ying)砂的粒(li)度不同(tong)、密度較低，導(dǎo)(dao)致堵漏(lou)工作液(ye)的流動(dong)度較低(di)，會使在(zai)實際應(yīng)(ying)用時對施工造(zao)成較大影響；而(er)云母片的抗壓(ya)強度明(ming)顯低于石英(ying)砂與重晶(jing)石，故不(bu)適用于目前的(de)堵漏(lou)工作液；重晶(jing)石的加入抗(kang)壓強(qiang)度優(yōu)于(yu)石英砂與云母(mu)片，當(dāng)重晶石(shi)的加量在(zai)10%-15%時，抗壓(ya)強度最高且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強(qiang)度的(de)測定

凝膠強度(du)由質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀探頭(tou)所承受(shou)的阻力表示。通(tong)過采用質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀，建立了(le)一種(zhong)測量(liang)凝膠強度的(de)方法，通過質(zhì)(zhi)構(gòu)分析模擬夾(jia)持過程，以(yi)監(jiān)測力值(zhi)的變化。這種(zhong)方法可以(yi)實時測試(shi)密封液并(bing)生成相應(yīng)的(de)曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分(fen)析提供了更(geng)靈敏的(de)測試(shi)，產(chǎn)生(sheng)更準(zhǔn)(zhun)確的數(shù)據(jù)，結(jié)果(guo)受樣品(pin)狀況的影(ying)響較小。阻(zu)力有效地反(fan)映了凝膠(jiao)強度(du)的大小。

橋塞材料不影(ying)響工作液的反(fan)應(yīng)，但是不同(tong)種類的(de)橋塞材料會(hui)影響堵漏(lou)工作液的(de)強度(du)，吸水(shui)材質(zhì)的(de)橋塞材(cai)料可(ke)能導(dǎo)致強度(du)較低，因此考察(cha)不同橋塞(sai)材料對感(gan)應(yīng)力(li)的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對于加入(ru)重晶石固(gu)結(jié)體(ti)所受感應(yīng)力最(zui)大，其次(ci)是石英(ying)砂，加入云母(mu)片固結(jié)體(ti)所受感應(yīng)力(li)最小。所以(yi)，堵漏工(gong)作液中應(yīng)該加(jia)入重晶(jing)石作為橋塞材(cai)料，形成(cheng)的固結(jié)體(ti)感應(yīng)力(li)高達(da)422 N，強度最大。

參考文獻：劉(liu)海波. 延(yan)遲可控膠(jiao)固型堵(du)漏工作液(ye)體系的研(yan)究. 碩士學(xué)位(wei)論文，2024.