在西(xi)安石油大學(xué)發(fā)(fa)表的《延遲可控(kong)膠固型堵漏工(gong)作液(ye)體系的(de)研究(jiu)》的碩士(shi)學(xué)位論文(wen)中，研究人(ren)員利(li)用上(shang)海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀(yi)測定(ding)了抗(kang)壓強(qiáng)度和(he)凝膠(jiao)強(qiáng)度。

1、惰性橋塞(sai)材料的篩選(xuan)

針對裂縫(feng)型漏失的橋(qiao)塞材料(liao)需要滿足(zu)以下要(yao)求[32]：（1）與體(ti)系中的化學(xué)(xue)成分(fen)不發(fā)生反應(yīng)，不(bu)改變原料(liao)化學(xué)性能(neng);（2）材料易(yi)得、來源廣、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，能(neng)夠發(fā)(fa)揮卡喉作(zuo)用;（4）所用材料環(huán)(huan)境適應(yīng)性強(qiáng)。橋(qiao)塞材料自身化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，不參與(yu)反應(yīng)，由于(yu)自身材質(zhì)等(deng)物理性能(neng)對工作液產(chǎn)(chan)生影響，因(yin)此選擇三種不(bu)同的惰性橋塞(sai)材料研究(jiu)其對抗(kang)壓強(qiáng)度的影(ying)響。

①石英砂(sha)作為一種剛性(xing)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸鹽(yan)礦物，其在工(gong)業(yè)應(yīng)用中因(yin)其粒度(du)的多樣性(xing)而廣(guang)受歡迎。根據(jù)具(ju)體需求，石(shi)英砂可以(yi)被細(xì)(xi)分為不同(tong)的粒(li)度范圍，如10~20目至(zhi)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(zhong)，通過精(jing)心選擇和混(hun)合不同粒度(du)的石英砂，可(ke)以在漏(lou)失層處(chu)形成(cheng)一個密實(shí)的堆(dui)積層。這(zhe)種方法不(bu)僅利(li)用了(le)石英砂的物(wu)理特(te)性來實(shí)(shi)現(xiàn)物理封(feng)堵，還通過與專(zhuan)用的堵漏(lou)液相結(jié)合，形成(cheng)一個高(gao)強(qiáng)度(du)的封堵(du)層，有效地阻止(zhi)了液體的(de)進(jìn)一步(bu)滲透，從而(er)提高了封堵(du)效果的穩(wěn)定性(xing)和持(chi)久性。

②云母片是一(yi)種廣泛使(shi)用的片狀材(cai)料，具有2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其化學(xué)惰性(xing)、無溶解(jie)度、無毒(du)性和不參與反(fan)應(yīng)的特性著(zhu)稱。這些特點(diǎn)(dian)使得(de)云母片可(ke)以與各(ge)類工作液(ye)混合使(shi)用，展現(xiàn)出jijia的(de)兼容性和流動(dong)性。通過巧(qiao)妙地利用云母(mu)片的(de)不同尺(chi)寸與工作液(ye)體系(xi)的配合，云母片(pian)能有效地對地(di)層中(zhong)的漏洞進(jìn)(jin)行封堵，從(cong)而在鉆井和(he)修井作業(yè)中(zhong)發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用。這(zhe)種封(feng)堵機(jī)制不(bu)僅依賴于(yu)云母(mu)片的(de)物理尺(chi)寸，還利用(yong)其dute的物理(li)和化學(xué)屬(shu)性，為解決(jue)復(fù)雜的地層漏(lou)失問題提供了(le)一種可靠且環(huán)(huan)保的解決方(fang)案。

③重晶(jing)石源自天然(ran)礦石，經(jīng)特(te)殊工藝處(chu)理后轉(zhuǎn)化(hua)為黑(hei)褐色(se)細(xì)粉，具有高密(mi)度特性（4.2 g/cm3），使(shi)其成(cheng)為鉆(zuan)井液中的理(li)想加重劑。適用(yong)于密度低于(yu)2.3 g/cm3的水基(ji)或油基鉆井(jing)液，廣泛應(yīng)用于(yu)堵漏作業(yè)，憑借(jie)其密度(du)優(yōu)勢，在提高(gao)工作液(ye)密度(du)、優(yōu)化鉆井(jing)效率方面發(fā)揮(hui)著不可替代(dai)的作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材(cai)料

由圖(tu)3-3 可知，隨著橋塞(sai)材料加(jia)量的增加抗(kang)壓強(qiáng)度降(jiang)低。加(jia)入不同(tong)的橋塞材(cai)料固化后強(qiáng)(qiang)度存在明顯差(cha)異，說明填料的(de)加量以及(ji)材質(zhì)對抗壓強(qiáng)(qiang)度有影(ying)響。當(dāng)(dang)石英砂加入量(liang)為20%時，由于(yu)石英(ying)砂的粒度(du)不同(tong)、密度較低，導(dǎo)致(zhi)堵漏工作液(ye)的流(liu)動度較低(di)，會使在(zai)實(shí)際(ji)應(yīng)用(yong)時對施工造(zao)成較大影(ying)響；而(er)云母(mu)片的抗壓強(qiáng)度(du)明顯(xian)低于石英(ying)砂與重晶石，故(gu)不適(shi)用于(yu)目前的堵漏(lou)工作液；重晶石(shi)的加入抗壓強(qiáng)(qiang)度優(yōu)于石(shi)英砂與(yu)云母片，當(dāng)重(zhong)晶石(shi)的加(jia)量在10%-15%時(shi)，抗壓(ya)強(qiáng)度最高且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的測(ce)定

凝膠強(qiáng)度(du)由質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)儀探頭所(suo)承受的阻力(li)表示(shi)。通過采用(yong)質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀，建立(li)了一種測量凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度的方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)分析模(mo)擬夾持過(guo)程，以監(jiān)測(ce)力值(zhi)的變化。這(zhe)種方法可以(yi)實(shí)時(shi)測試(shi)密封(feng)液并生成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)(zhi)構(gòu)分析提(ti)供了更靈敏(min)的測試，產(chǎn)生(sheng)更準(zhǔn)(zhun)確的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)(jie)果受樣品狀況(kuang)的影響(xiang)較小。阻力有效(xiao)地反(fan)映了凝膠強(qiáng)(qiang)度的大小。

橋塞材料不(bu)影響(xiang)工作(zuo)液的反應(yīng)，但是(shi)不同(tong)種類的橋塞材(cai)料會影響(xiang)堵漏(lou)工作(zuo)液的強(qiáng)(qiang)度，吸水材質(zhì)(zhi)的橋(qiao)塞材料(liao)可能導(dǎo)(dao)致強(qiáng)(qiang)度較(jiao)低，因此考(kao)察不同橋塞(sai)材料對感應(yīng)力(li)的影響。由圖(tu)3-4 所示，對(dui)于加入(ru)重晶石固結(jié)(jie)體所受(shou)感應(yīng)力(li)最大，其次是(shi)石英(ying)砂，加入云(yun)母片固結(jié)(jie)體所(suo)受感應(yīng)力(li)最小。所以，堵漏(lou)工作液(ye)中應(yīng)該(gai)加入重晶(jing)石作(zuo)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)(qiang)度最大(da)。

參考文獻(xiàn)(xian)：劉海波. 延遲(chi)可控膠(jiao)固型(xing)堵漏工作液體(ti)系的研究. 碩士(shi)學(xué)位論文，2024.