在西安石(shi)油大學(xue)發(fā)表的(de)《延遲可控(kong)膠固型堵(du)漏工作液體系(xi)的研究》的碩士(shi)學位論(lun)文中(zhong)，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔質構儀(yi)測定了抗壓(ya)強度和(he)凝膠強度(du)。

1、惰性橋塞(sai)材料(liao)的篩選

針對裂(lie)縫型漏失的橋(qiao)塞材(cai)料需要滿(man)足以下要(yao)求[32]：（1）與體系(xi)中的化學(xue)成分不發(fā)生反(fan)應，不(bu)改變原料化學(xue)性能;（2）材(cai)料易得、來源(yuan)廣、容(rong)易加(jia)工;（3）自身(shen)有強度，性(xing)質穩(wěn)定(ding)，具有抗(kang)溫性(xing)，能夠發(fā)揮卡(ka)喉作用;（4）所用(yong)材料環(huán)(huan)境適應(ying)性強。橋塞材(cai)料自身化學(xue)性質穩(wěn)定(ding)，不參與反應(ying)，由于自身材(cai)質等物(wu)理性能(neng)對工作液產(chǎn)(chan)生影響，因此選(xuan)擇三種不(bu)同的惰性橋(qiao)塞材料研究(jiu)其對抗壓強度(du)的影響(xiang)。

①石英砂作(zuo)為一種剛性和(he)化學性質穩(wěn)(wen)定的(de)硅酸鹽(yan)礦物，其在(zai)工業(yè)應(ying)用中(zhong)因其粒(li)度的多樣性(xing)而廣受歡迎(ying)。根據(jù)具(ju)體需求，石(shi)英砂可以被細(xi)分為不(bu)同的粒度范圍(wei)，如10~20目至200~325 目，以(yi)適應不同(tong)的工(gong)業(yè)用(yong)途。在堵漏工程(cheng)中，通過精心(xin)選擇和(he)混合不同粒(li)度的石英砂(sha)，可以在漏失層(ceng)處形成一(yi)個密實的堆(dui)積層。這(zhe)種方法(fa)不僅利(li)用了石(shi)英砂的物理(li)特性(xing)來實(shi)現(xiàn)物理封堵，還(hai)通過與專(zhuan)用的堵漏液相(xiang)結合(he)，形成一個(ge)高強度的封(feng)堵層，有效地(di)阻止(zhi)了液體(ti)的進一(yi)步滲透，從而提(ti)高了(le)封堵效果的(de)穩(wěn)定性(xing)和持久(jiu)性。

②云母片是一(yi)種廣(guang)泛使用的片(pian)狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密度，以(yi)其化(hua)學惰性、無溶解(jie)度、無(wu)毒性和(he)不參(can)與反(fan)應的特(te)性著稱。這些特(te)點使得(de)云母片可以(yi)與各類工作液(ye)混合使用，展(zhan)現(xiàn)出jijia的兼(jian)容性和(he)流動性。通過(guo)巧妙地(di)利用云母(mu)片的不同尺寸(cun)與工作液體(ti)系的配合(he)，云母片(pian)能有效地對地(di)層中的漏洞進(jin)行封(feng)堵，從而在鉆(zuan)井和修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮關(guan)鍵作用。這種(zhong)封堵機制(zhi)不僅依(yi)賴于云母片(pian)的物理尺寸(cun)，還利用其dute的物(wu)理和(he)化學屬性，為(wei)解決復雜(za)的地(di)層漏失問題提(ti)供了一(yi)種可靠且環(huán)保(bao)的解決方案(an)。

③重晶石源(yuan)自天(tian)然礦石，經(jīng)特(te)殊工藝(yi)處理后轉化為(wei)黑褐色細粉(fen)，具有(you)高密(mi)度特(te)性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆井(jing)液中的理(li)想加重劑。適用(yong)于密度低(di)于2.3 g/cm3的(de)水基或油(you)基鉆井液，廣(guang)泛應用于(yu)堵漏作(zuo)業(yè)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢，在提(ti)高工作液密度(du)、優(yōu)化鉆(zuan)井效率方面(mian)發(fā)揮著(zhe)不可(ke)替代的作(zuo)用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料

由圖3-3 可(ke)知，隨著橋(qiao)塞材料加量(liang)的增加(jia)抗壓(ya)強度降低。加(jia)入不同的(de)橋塞(sai)材料(liao)固化后強(qiang)度存在明顯差(cha)異，說明填料的(de)加量以及材(cai)質對抗(kang)壓強度有(you)影響(xiang)。當石(shi)英砂加入(ru)量為(wei)20%時，由(you)于石(shi)英砂的粒度(du)不同(tong)、密度較低(di)，導致堵漏(lou)工作(zuo)液的流(liu)動度較低，會(hui)使在實際(ji)應用時(shi)對施工造成(cheng)較大影響(xiang)；而云母片(pian)的抗壓強度明(ming)顯低于石英砂(sha)與重晶石(shi)，故不適用于(yu)目前的堵漏工(gong)作液；重晶石(shi)的加入抗壓強(qiang)度優(yōu)于(yu)石英砂(sha)與云母(mu)片，當(dang)重晶石的加量(liang)在10%-15%時(shi)，抗壓強度最高(gao)且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強(qiang)度的測定

凝膠強度由質(zhi)構分析儀(yi)探頭所承受(shou)的阻力表示。通(tong)過采用質構分(fen)析儀，建立了一(yi)種測(ce)量凝膠強度(du)的方法(fa)，通過質構分析(xi)模擬夾持過程(cheng)，以監(jiān)測(ce)力值的變化。這(zhe)種方法可以(yi)實時測試密封(feng)液并(bing)生成(cheng)相應的曲線。質(zhi)構分析提(ti)供了更靈敏的(de)測試，產(chǎn)(chan)生更準確(que)的數(shù)據(jù)(ju)，結果(guo)受樣(yang)品狀況(kuang)的影響較小。阻(zu)力有效地反映(ying)了凝膠(jiao)強度的大(da)小。

橋塞材料不影(ying)響工作液(ye)的反應，但是不(bu)同種類的橋塞(sai)材料會影響堵(du)漏工作(zuo)液的強(qiang)度，吸水材質的(de)橋塞(sai)材料可能導(dao)致強度較(jiao)低，因此考(kao)察不同橋塞材(cai)料對感應(ying)力的(de)影響。由圖(tu)3-4 所示，對(dui)于加入(ru)重晶石固結(jie)體所受感(gan)應力最大(da)，其次是石英(ying)砂，加入云母(mu)片固結(jie)體所受(shou)感應力(li)最小。所以(yi)，堵漏工作液(ye)中應該(gai)加入(ru)重晶石作(zuo)為橋塞材(cai)料，形成的(de)固結(jie)體感應力高達(da)422 N，強度(du)最大。

參考文(wen)獻：劉海(hai)波. 延遲(chi)可控膠(jiao)固型堵漏工(gong)作液(ye)體系的(de)研究. 碩士學位(wei)論文，2024.