在西安石(shi)油大(da)學發(fā)表的《延(yan)遲可(ke)控膠固型堵(du)漏工(gong)作液(ye)體系(xi)的研究》的(de)碩士學位(wei)論文中，研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定了(le)抗壓強度和(he)凝膠強度(du)。

1、惰性橋塞材(cai)料的(de)篩選

針對(dui)裂縫(feng)型漏(lou)失的橋(qiao)塞材料(liao)需要滿足(zu)以下要求(qiu)[32]：（1）與體系中的化(hua)學成分(fen)不發(fā)生反(fan)應(yīng)，不改(gai)變原料(liao)化學性能;（2）材(cai)料易(yi)得、來源廣、容(rong)易加工(gong);（3）自身有強度(du)，性質(zhì)穩(wěn)定，具有(you)抗溫(wen)性，能(neng)夠發(fā)(fa)揮卡喉作(zuo)用;（4）所用材料(liao)環(huán)境適應(yīng)性(xing)強。橋塞材料(liao)自身化學性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不(bu)參與反應(yīng)，由(you)于自身材質(zhì)等(deng)物理性能對工(gong)作液產(chǎn)生影響(xiang)，因此選(xuan)擇三種不同(tong)的惰性橋塞材(cai)料研究(jiu)其對抗壓(ya)強度(du)的影響。

①石英砂作(zuo)為一(yi)種剛性(xing)和化學性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定的硅酸(suan)鹽礦物，其(qi)在工業(yè)應(yīng)用(yong)中因其粒(li)度的多樣(yang)性而廣(guang)受歡迎(ying)。根據(jù)具(ju)體需求(qiu)，石英砂可以被(bei)細分為不同的(de)粒度范圍(wei)，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)不(bu)同的(de)工業(yè)用途。在(zai)堵漏工(gong)程中，通過精心(xin)選擇和混(hun)合不(bu)同粒度的石(shi)英砂，可(ke)以在(zai)漏失層處形成(cheng)一個密實(shi)的堆積(ji)層。這種方法(fa)不僅利用(yong)了石英(ying)砂的物(wu)理特性來(lai)實現(xiàn)物理封(feng)堵，還通過(guo)與專用的堵(du)漏液(ye)相結(jié)合，形成(cheng)一個高強度的(de)封堵層，有效地(di)阻止(zhi)了液體的進一(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云母片是一種(zhong)廣泛(fan)使用的片(pian)狀材(cai)料，具有2.7~2.8 g/cm3 的(de)密度(du)，以其化學惰性(xing)、無溶解度、無(wu)毒性和(he)不參與反應(yīng)的(de)特性著(zhu)稱。這些特(te)點使得云母(mu)片可以(yi)與各(ge)類工作液(ye)混合使用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的兼容(rong)性和(he)流動性(xing)。通過巧妙地利(li)用云(yun)母片的(de)不同尺(chi)寸與工(gong)作液體系的(de)配合，云母片(pian)能有效地(di)對地層中(zhong)的漏洞進行(xing)封堵，從(cong)而在鉆井和(he)修井作業(yè)(ye)中發(fā)揮關(guān)鍵作(zuo)用。這(zhe)種封堵機(ji)制不僅(jin)依賴于云母(mu)片的物(wu)理尺(chi)寸，還(hai)利用(yong)其dute的物理和(he)化學屬性，為解(jie)決復(fù)雜(za)的地層(ceng)漏失問(wen)題提供了(le)一種可靠且(qie)環(huán)保的解決方(fang)案。

③重晶(jing)石源自(zi)天然(ran)礦石，經(jīng)特殊工(gong)藝處理后(hou)轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐(he)色細粉，具有高(gao)密度特(te)性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為(wei)鉆井(jing)液中的理想(xiang)加重劑。適用于(yu)密度低于2.3 g/cm3的水(shui)基或油(you)基鉆井液，廣泛(fan)應(yīng)用于堵漏(lou)作業(yè)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢(shi)，在提高工作(zuo)液密(mi)度、優(yōu)(you)化鉆井效率方(fang)面發(fā)揮著(zhe)不可替代(dai)的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖3-3 可知，隨著(zhe)橋塞材料加(jia)量的增加抗(kang)壓強度降低(di)。加入不(bu)同的(de)橋塞材料(liao)固化后(hou)強度存在明顯(xian)差異，說明(ming)填料的加(jia)量以及(ji)材質(zhì)對抗壓強(qiang)度有影響。當(dang)石英(ying)砂加(jia)入量(liang)為20%時，由于(yu)石英砂(sha)的粒度不(bu)同、密度較低(di)，導(dǎo)致堵漏(lou)工作液的流動(dong)度較低，會使在(zai)實際應(yīng)用時(shi)對施(shi)工造成(cheng)較大影響；而(er)云母片的抗(kang)壓強度明(ming)顯低于(yu)石英砂(sha)與重(zhong)晶石，故不(bu)適用于目前的(de)堵漏工作(zuo)液；重晶石的(de)加入抗(kang)壓強(qiang)度優(yōu)于石(shi)英砂與云母片(pian)，當重(zhong)晶石的(de)加量在10%-15%時(shi)，抗壓(ya)強度(du)最高且流動度(du)zuiyou。

2、凝膠強度的測(ce)定

凝膠(jiao)強度由質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀探頭(tou)所承受的阻(zu)力表示。通(tong)過采用質(zhì)構(gòu)(gou)分析儀，建立(li)了一種測量(liang)凝膠強度(du)的方法，通過質(zhì)(zhi)構(gòu)分析模擬夾(jia)持過程，以(yi)監(jiān)測力(li)值的(de)變化。這(zhe)種方法可以實(shi)時測試密(mi)封液并生成(cheng)相應(yīng)的曲線。質(zhì)(zhi)構(gòu)分析提供(gong)了更靈敏(min)的測試，產(chǎn)生(sheng)更準確(que)的數(shù)據(jù)(ju)，結(jié)果(guo)受樣(yang)品狀況的(de)影響較小。阻(zu)力有效地(di)反映了凝(ning)膠強度的大(da)小。

橋塞材料(liao)不影響工(gong)作液的(de)反應(yīng)，但是不同(tong)種類的橋塞材(cai)料會影響(xiang)堵漏工作(zuo)液的強度(du)，吸水(shui)材質(zhì)的(de)橋塞(sai)材料可能導(dǎo)致(zhi)強度較低，因此(ci)考察不同橋塞(sai)材料對感(gan)應(yīng)力的影(ying)響。由圖(tu)3-4 所示，對于加(jia)入重晶石固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)(ying)力最大，其次是(shi)石英砂(sha)，加入云母片(pian)固結(jié)體所受感(gan)應(yīng)力最(zui)小。所以，堵(du)漏工作(zuo)液中應(yīng)該(gai)加入(ru)重晶(jing)石作為橋塞(sai)材料，形成(cheng)的固(gu)結(jié)體(ti)感應(yīng)力高達422 N，強度(du)最大。

參考文獻(xian)：劉海波. 延(yan)遲可控膠(jiao)固型堵漏工作(zuo)液體系(xi)的研究. 碩士(shi)學位論文，2024.