在西安(an)石油大學(xué)發(fā)表(biao)的《延遲可控(kong)膠固(gu)型堵漏工作液(ye)體系的研究(jiu)》的碩士學(xué)(xue)位論文中(zhong)，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定了(le)抗壓強(qiáng)度和凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度。

1、惰性(xing)橋塞材料的篩(shai)選

針對裂縫型(xing)漏失的橋塞材(cai)料需要(yao)滿足以下要求(qiu)[32]：（1）與體系中的化(hua)學(xué)成分不發(fā)(fa)生反應(yīng)，不改(gai)變原料化學(xué)(xue)性能;（2）材料(liao)易得(de)、來源(yuan)廣、容易(yi)加工;（3）自(zi)身有(you)強(qiáng)度，性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有(you)抗溫性(xing)，能夠(gou)發(fā)揮卡喉作用(yong);（4）所用材料環(huán)境(jing)適應(yīng)性(xing)強(qiáng)。橋塞材(cai)料自身(shen)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，不參與反應(yīng)(ying)，由于自身(shen)材質(zhì)等物理(li)性能對工作液(ye)產(chǎn)生影(ying)響，因(yin)此選擇三(san)種不同的惰(duo)性橋(qiao)塞材料研究其(qi)對抗壓強(qiáng)度的(de)影響。

①石英砂(sha)作為一種(zhong)剛性和化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定(ding)的硅酸鹽礦物(wu)，其在工業(yè)應(yīng)(ying)用中因其粒(li)度的(de)多樣性(xing)而廣受歡迎(ying)。根據(jù)(ju)具體需求，石(shi)英砂可以(yi)被細(xì)分為(wei)不同的粒度范(fan)圍，如10~20目至200~325 目，以(yi)適應(yīng)不(bu)同的工業(yè)(ye)用途(tu)。在堵漏工(gong)程中，通過精(jing)心選擇(ze)和混(hun)合不(bu)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)的堆積層(ceng)。這種方法(fa)不僅利(li)用了石英砂的(de)物理(li)特性來實(shí)(shi)現(xiàn)物理(li)封堵，還通過與(yu)專用的堵(du)漏液相結(jié)(jie)合，形成一個(gè)(ge)高強(qiáng)(qiang)度的封(feng)堵層，有效地(di)阻止了(le)液體的進(jìn)一(yi)步滲透(tou)，從而提高(gao)了封堵效果的(de)穩(wěn)定性和持久(jiu)性。

②云母片是一(yi)種廣泛使用的(de)片狀材(cai)料，具有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以(yi)其化學(xué)惰性、無(wu)溶解度、無(wu)毒性和不參(can)與反應(yīng)(ying)的特性著稱。這(zhe)些特點(diǎn)(dian)使得云母(mu)片可以與各類(lei)工作液混合使(shi)用，展現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性和流(liu)動(dòng)性。通過(guo)巧妙地(di)利用云母片(pian)的不同(tong)尺寸與工作液(ye)體系(xi)的配合(he)，云母片能(neng)有效地對地層(ceng)中的漏洞進(jìn)行(xing)封堵(du)，從而在鉆井和(he)修井作業(yè)中發(fā)(fa)揮關(guān)鍵作(zuo)用。這種封堵(du)機(jī)制(zhi)不僅依賴(lai)于云母片的物(wu)理尺寸，還利用(yong)其dute的物理(li)和化學(xué)屬性(xing)，為解決(jue)復(fù)雜的地層(ceng)漏失(shi)問題提供(gong)了一種可靠且(qie)環(huán)保的解(jie)決方案。

③重晶石源(yuan)自天然礦石，經(jīng)(jing)特殊工藝(yi)處理(li)后轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐色(se)細(xì)粉，具(ju)有高(gao)密度特性(xing)（4.2 g/cm3），使其成為鉆(zuan)井液(ye)中的(de)理想加(jia)重劑。適用于密(mi)度低(di)于2.3 g/cm3的水基或油(you)基鉆井液(ye)，廣泛應(yīng)用(yong)于堵漏作(zuo)業(yè)，憑借(jie)其密度優(yōu)勢(shi)，在提高工作液(ye)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(fang)：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖(tu)3-3 可知，隨(sui)著橋(qiao)塞材(cai)料加量的(de)增加抗壓(ya)強(qiáng)度降低。加入(ru)不同的橋塞(sai)材料固化后(hou)強(qiáng)度存在明顯(xian)差異，說明(ming)填料的加量(liang)以及材質(zhì)對抗(kang)壓強(qiáng)度(du)有影響(xiang)。當(dāng)石英砂(sha)加入量為20%時(shí)(shi)，由于石英(ying)砂的(de)粒度不同(tong)、密度較低，導(dǎo)(dao)致堵漏(lou)工作液的(de)流動(dòng)(dong)度較低(di)，會(huì)使在實(shí)際(ji)應(yīng)用時(shí)對施(shi)工造成較大(da)影響；而云母(mu)片的抗壓強(qiáng)度(du)明顯(xian)低于石英砂與(yu)重晶石，故不適(shi)用于目前的堵(du)漏工作液；重(zhong)晶石(shi)的加入抗壓(ya)強(qiáng)度優(yōu)于(yu)石英砂與(yu)云母片(pian)，當(dāng)重(zhong)晶石的加量在(zai)10%-15%時(shí)，抗壓強(qiáng)(qiang)度最高且流(liu)動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的測(ce)定

凝膠強(qiáng)度由(you)質(zhì)構(gòu)(gou)分析儀探頭所(suo)承受的(de)阻力表示。通過(guo)采用質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)儀，建立了一(yi)種測量(liang)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(yi)監(jiān)測力值的(de)變化。這(zhe)種方法可以(yi)實(shí)時(shí)測試(shi)密封液并生(sheng)成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)構(gòu)分(fen)析提供了更(geng)靈敏的(de)測試，產(chǎn)(chan)生更準(zhǔn)確的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)果(guo)受樣(yang)品狀況的影(ying)響較小。阻力有(you)效地反映了凝(ning)膠強(qiáng)度(du)的大小。

橋塞材料(liao)不影響工作液(ye)的反(fan)應(yīng)，但(dan)是不同種類的(de)橋塞材(cai)料會(huì)(hui)影響堵漏工(gong)作液的強(qiáng)度(du)，吸水材質(zhì)的橋(qiao)塞材料(liao)可能導(dǎo)(dao)致強(qiáng)度(du)較低(di)，因此考察不(bu)同橋塞材料對(dui)感應(yīng)(ying)力的影響。由圖(tu)3-4 所示，對于加入(ru)重晶石固(gu)結(jié)體所受感(gan)應(yīng)力(li)最大，其(qi)次是石英砂(sha)，加入云母片固(gu)結(jié)體(ti)所受感(gan)應(yīng)力最小。所以(yi)，堵漏工作(zuo)液中應(yīng)該加(jia)入重晶石作為(wei)橋塞材料(liao)，形成的(de)固結(jié)體(ti)感應(yīng)力高(gao)達(dá)422 N，強(qiáng)度最大。

參考文獻(xiàn)：劉海(hai)波. 延(yan)遲可控膠固型(xing)堵漏工作(zuo)液體系的研究(jiu). 碩士(shi)學(xué)位論文(wen)，2024.