在西(xi)安石(shi)油大學(xué)(xue)發(fā)表(biao)的《延遲可控膠(jiao)固型(xing)堵漏(lou)工作(zuo)液體系的研究(jiu)》的碩士(shi)學(xué)位論文(wen)中，研究人員利用(yong)上海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定(ding)了抗壓強(qiáng)度(du)和凝膠強(qiáng)(qiang)度。

1、惰性橋塞材(cai)料的(de)篩選

針對(duì)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(xi)中的化(hua)學(xué)成(cheng)分不發(fā)生(sheng)反應(yīng)(ying)，不改(gai)變?cè)?liao)化學(xué)性能(neng);（2）材料易得、來(lai)源廣(guang)、容易加工;（3）自(zi)身有強(qiáng)(qiang)度，性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，具有抗溫性，能(neng)夠發(fā)揮卡喉作(zuo)用;（4）所(suo)用材(cai)料環(huán)(huan)境適應(yīng)性強(qiáng)。橋(qiao)塞材料自身化(hua)學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定，不參與(yu)反應(yīng)(ying)，由于(yu)自身材質(zhì)等物(wu)理性能對(duì)(dui)工作液(ye)產(chǎn)生影響(xiang)，因此選擇三種(zhong)不同的惰性橋(qiao)塞材(cai)料研究其(qi)對(duì)抗壓強(qiáng)(qiang)度的(de)影響。

①石英砂作為一(yi)種剛性(xing)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅(gui)酸鹽礦物，其在(zai)工業(yè)應(yīng)(ying)用中因(yin)其粒(li)度的多樣性而(er)廣受歡(huan)迎。根據(jù)(ju)具體(ti)需求，石英砂可(ke)以被細(xì)分(fen)為不同的(de)粒度范圍(wei)，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)堵漏工程中(zhong)，通過精心選(xuan)擇和混合(he)不同粒度的(de)石英砂，可以(yi)在漏失層(ceng)處形成一個(gè)密(mi)實(shí)的(de)堆積層(ceng)。這種方法不僅(jin)利用(yong)了石英砂的物(wu)理特性(xing)來實(shí)現(xiàn)(xian)物理封堵(du)，還通過(guo)與專用(yong)的堵漏(lou)液相(xiang)結(jié)合，形成一(yi)個(gè)高強(qiáng)(qiang)度的封(feng)堵層，有效地(di)阻止了(le)液體(ti)的進(jìn)一(yi)步滲透，從而(er)提高了封堵(du)效果的穩(wěn)定性(xing)和持久性(xing)。

②云母片是一(yi)種廣(guang)泛使用的(de)片狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的(de)密度，以(yi)其化(hua)學(xué)惰性、無溶解(jie)度、無(wu)毒性(xing)和不參與(yu)反應(yīng)(ying)的特性(xing)著稱(cheng)。這些特點(diǎn)使得(de)云母片可以與(yu)各類工作液混(hun)合使(shi)用，展現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性和(he)流動(dòng)性。通過巧(qiao)妙地(di)利用云(yun)母片的不同尺(chi)寸與工作液(ye)體系的配合，云(yun)母片能有效地(di)對(duì)地層中的漏(lou)洞進(jìn)行封堵(du)，從而在(zai)鉆井和(he)修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用(yong)。這種封(feng)堵機(jī)制不僅(jin)依賴于云(yun)母片(pian)的物理尺(chi)寸，還(hai)利用其dute的物理(li)和化學(xué)屬性(xing)，為解(jie)決復(fù)雜的地(di)層漏失問(wen)題提供了一(yi)種可靠且(qie)環(huán)保的解(jie)決方(fang)案。

③重晶石源(yuan)自天然礦石(shi)，經(jīng)特殊工藝(yi)處理(li)后轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色細(xì)粉，具(ju)有高密度特(te)性（4.2 g/cm3），使其成為(wei)鉆井液中的(de)理想加(jia)重劑。適(shi)用于(yu)密度低(di)于2.3 g/cm3的水基(ji)或油基鉆(zuan)井液，廣泛應(yīng)用(yong)于堵漏作業(yè)(ye)，憑借其密度(du)優(yōu)勢(shì)，在提高工(gong)作液密(mi)度、優(yōu)化鉆井(jing)效率方(fang)面發(fā)揮著(zhe)不可替代的作(zuo)用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料(liao)

由圖3-3 可知，隨(sui)著橋塞(sai)材料(liao)加量的(de)增加抗壓強(qiáng)度(du)降低(di)。加入(ru)不同的橋塞(sai)材料固(gu)化后強(qiáng)度存(cun)在明顯差異，說(shuo)明填料的(de)加量以(yi)及材質(zhì)對(duì)抗(kang)壓強(qiáng)度有(you)影響。當(dāng)石(shi)英砂加入量(liang)為20%時(shí)(shi)，由于石英砂的(de)粒度不同、密度(du)較低(di)，導(dǎo)致堵(du)漏工作液的(de)流動(dòng)度較低(di)，會(huì)使在實(shí)(shi)際應(yīng)用(yong)時(shí)對(duì)施工(gong)造成較大影(ying)響；而云母(mu)片的抗壓強(qiáng)(qiang)度明顯低(di)于石英砂與(yu)重晶(jing)石，故(gu)不適用于目前(qian)的堵(du)漏工作液；重(zhong)晶石的(de)加入抗(kang)壓強(qiáng)度優(yōu)(you)于石英(ying)砂與(yu)云母片(pian)，當(dāng)重晶(jing)石的加量在10%-15%時(shí)(shi)，抗壓強(qiáng)度最高(gao)且流(liu)動(dòng)度(du)zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度(du)的測(cè)定(ding)

凝膠強(qiáng)度由質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析儀探頭所(suo)承受的(de)阻力表示。通過(guo)采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析儀，建立(li)了一種(zhong)測(cè)量凝膠強(qiáng)度(du)的方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)分析模擬(ni)夾持過(guo)程，以監(jiān)測(cè)力(li)值的變化。這種(zhong)方法(fa)可以(yi)實(shí)時(shí)(shi)測(cè)試密(mi)封液(ye)并生(sheng)成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析提供(gong)了更(geng)靈敏的測(cè)(ce)試，產(chǎn)生(sheng)更準(zhǔn)(zhun)確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)果受(shou)樣品狀況的(de)影響較小(xiao)。阻力有(you)效地反映了(le)凝膠強(qiáng)(qiang)度的大(da)小。

橋塞材料不影(ying)響工作液的反(fan)應(yīng)，但是不同(tong)種類的橋塞材(cai)料會(huì)(hui)影響堵漏(lou)工作液的強(qiáng)度(du)，吸水材(cai)質(zhì)的(de)橋塞材料(liao)可能導(dǎo)(dao)致強(qiáng)度較(jiao)低，因此考察不(bu)同橋塞材料對(duì)(dui)感應(yīng)(ying)力的影響。由圖(tu)3-4 所示，對(duì)(dui)于加入重(zhong)晶石(shi)固結(jié)體所(suo)受感(gan)應(yīng)力最(zui)大，其次是石(shi)英砂，加(jia)入云母(mu)片固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力(li)最小。所以(yi)，堵漏工(gong)作液(ye)中應(yīng)該加(jia)入重晶石作(zuo)為橋塞材料，形(xing)成的(de)固結(jié)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考(kao)文獻(xiàn)：劉(liu)海波. 延(yan)遲可控膠(jiao)固型堵漏工(gong)作液體系(xi)的研究. 碩士(shi)學(xué)位論文，2024.