在西(xi)安石油大(da)學(xué)發(fā)表的《延(yan)遲可控膠固(gu)型堵漏(lou)工作液體系的(de)研究》的碩士學(xué)(xue)位論(lun)文中，研究(jiu)人員利(li)用上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)儀(yi)測定了抗壓強(qiáng)(qiang)度和凝膠強(qiáng)(qiang)度。

1、惰性橋(qiao)塞材料(liao)的篩選

針對(dui)裂縫型(xing)漏失的橋(qiao)塞材(cai)料需要(yao)滿足以(yi)下要求(qiu)[32]：（1）與體系中的化(hua)學(xué)成分不發(fā)生(sheng)反應(yīng)，不改(gai)變原料化學(xué)性(xing)能;（2）材料易得、來(lai)源廣(guang)、容易加工(gong);（3）自身(shen)有強(qiáng)度，性質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗溫(wen)性，能夠發(fā)揮(hui)卡喉(hou)作用;（4）所用(yong)材料環(huán)境(jing)適應(yīng)(ying)性強(qiáng)。橋塞(sai)材料自身化(hua)學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參與(yu)反應(yīng)，由于自身(shen)材質(zhì)等物(wu)理性能對工作(zuo)液產(chǎn)生影響(xiang)，因此(ci)選擇三種不(bu)同的惰(duo)性橋(qiao)塞材料研究(jiu)其對抗壓強(qiáng)(qiang)度的影響。

①石英砂作為(wei)一種剛(gang)性和化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸鹽礦(kuang)物，其在工(gong)業(yè)應(yīng)用中因其(qi)粒度的多樣性(xing)而廣受歡迎(ying)。根據(jù)具體(ti)需求，石英砂(sha)可以(yi)被細(xì)分為不(bu)同的(de)粒度范圍(wei)，如10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)不(bu)同的工業(yè)(ye)用途。在堵漏工(gong)程中，通過精心(xin)選擇和(he)混合不同粒(li)度的石(shi)英砂，可以在漏(lou)失層處形(xing)成一(yi)個密實(shí)的堆積(ji)層。這種方法不(bu)僅利用了石(shi)英砂的物理(li)特性(xing)來實(shí)(shi)現(xiàn)物理封堵，還(hai)通過(guo)與專用的堵漏(lou)液相結(jié)合(he)，形成一個高(gao)強(qiáng)度(du)的封堵(du)層，有效地阻(zu)止了液體的(de)進(jìn)一(yi)步滲透，從而提(ti)高了封堵(du)效果的穩(wěn)定(ding)性和持久性。

②云母(mu)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 的密(mi)度，以其化學(xué)(xue)惰性、無(wu)溶解度、無毒(du)性和不(bu)參與反(fan)應(yīng)的特(te)性著稱(cheng)。這些(xie)特點(diǎn)使(shi)得云母片(pian)可以與各(ge)類工作液混合(he)使用，展現(xiàn)出jijia的(de)兼容(rong)性和流動(dong)性。通過巧(qiao)妙地(di)利用云母片的(de)不同尺(chi)寸與(yu)工作液(ye)體系的配合，云(yun)母片(pian)能有效地(di)對地(di)層中的漏洞進(jìn)(jin)行封(feng)堵，從而在鉆井(jing)和修井作業(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(lai)于云(yun)母片的物(wu)理尺(chi)寸，還利用(yong)其dute的物理(li)和化學(xué)屬性(xing)，為解決復(fù)雜(za)的地層(ceng)漏失問(wen)題提供(gong)了一種可靠且(qie)環(huán)保的解(jie)決方(fang)案。

③重晶石(shi)源自天(tian)然礦石，經(jīng)特殊(shu)工藝處(chu)理后轉(zhuǎn)化為黑(hei)褐色細(xì)粉(fen)，具有(you)高密(mi)度特性(xing)（4.2 g/cm3），使其成為鉆井(jing)液中的理想加(jia)重劑。適(shi)用于密度(du)低于2.3 g/cm3的水基(ji)或油(you)基鉆井(jing)液，廣(guang)泛應(yīng)用(yong)于堵漏作業(yè)(ye)，憑借(jie)其密度(du)優(yōu)勢，在提(ti)高工作(zuo)液密度(du)、優(yōu)化鉆井效(xiao)率方面發(fā)揮(hui)著不(bu)可替代的(de)作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料

由圖3-3 可知，隨著(zhe)橋塞材料(liao)加量的增加(jia)抗壓強(qiáng)度降(jiang)低。加入不同的(de)橋塞材料固化(hua)后強(qiáng)(qiang)度存在明(ming)顯差異，說明(ming)填料的加量以(yi)及材質(zhì)(zhi)對抗壓強(qiáng)度(du)有影響(xiang)。當(dāng)石英(ying)砂加(jia)入量為(wei)20%時，由于石英(ying)砂的(de)粒度(du)不同、密度(du)較低(di)，導(dǎo)致(zhi)堵漏工作液的(de)流動度較(jiao)低，會使在實(shí)際(ji)應(yīng)用時對(dui)施工造成(cheng)較大(da)影響；而云(yun)母片的抗壓(ya)強(qiáng)度(du)明顯低于石(shi)英砂與重(zhong)晶石，故(gu)不適用于目(mu)前的(de)堵漏工作(zuo)液；重晶石的(de)加入抗壓強(qiáng)(qiang)度優(yōu)(you)于石(shi)英砂(sha)與云母片，當(dāng)(dang)重晶石的加(jia)量在10%-15%時，抗壓(ya)強(qiáng)度(du)最高且(qie)流動度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)(qiang)度的測(ce)定

凝膠強(qiáng)度由(you)質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀探(tan)頭所承(cheng)受的(de)阻力表(biao)示。通過采用(yong)質(zhì)構(gòu)分(fen)析儀(yi)，建立了(le)一種(zhong)測量凝(ning)膠強(qiáng)(qiang)度的方法(fa)，通過質(zhì)構(gòu)(gou)分析模(mo)擬夾持過程，以(yi)監(jiān)測力值(zhi)的變(bian)化。這種方(fang)法可(ke)以實(shí)(shi)時測試(shi)密封液并(bing)生成相應(yīng)(ying)的曲線。質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)提供(gong)了更靈敏的測(ce)試，產(chǎn)生更(geng)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受樣品狀況(kuang)的影響較小(xiao)。阻力有(you)效地反映了(le)凝膠強(qiáng)度的大(da)小。

橋塞材料(liao)不影響(xiang)工作液的反應(yīng)(ying)，但是不同(tong)種類的橋塞材(cai)料會影響堵(du)漏工作(zuo)液的強(qiáng)度，吸水(shui)材質(zhì)的(de)橋塞材料可能(neng)導(dǎo)致強(qiáng)度較(jiao)低，因(yin)此考察不同橋(qiao)塞材(cai)料對感應(yīng)力(li)的影響。由圖(tu)3-4 所示，對于(yu)加入重晶石(shi)固結(jié)體(ti)所受感應(yīng)力(li)最大，其次是石(shi)英砂，加入云母(mu)片固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)力(li)最小(xiao)。所以(yi)，堵漏工作(zuo)液中應(yīng)該(gai)加入(ru)重晶石作為橋(qiao)塞材(cai)料，形成(cheng)的固(gu)結(jié)體感(gan)應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)(qiang)度最大。

參考文(wen)獻(xiàn)：劉海波(bo). 延遲可控(kong)膠固(gu)型堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究. 碩士(shi)學(xué)位論文，2024.