在西安石(shi)油大學(xué)發(fā)表(biao)的《延遲可控膠(jiao)固型堵漏(lou)工作液體系(xi)的研究》的(de)碩士學(xué)位(wei)論文中，研究人(ren)員利(li)用上(shang)海騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定了抗(kang)壓強(qiáng)度(du)和凝膠強(qiáng)(qiang)度。

1、惰性橋塞(sai)材料的篩(shai)選

針對裂縫(feng)型漏失的(de)橋塞材料需(xu)要滿足以下(xia)要求(qiu)[32]：（1）與體(ti)系中(zhong)的化學(xué)成分不(bu)發(fā)生反應(yīng)，不改(gai)變原料化(hua)學(xué)性能;（2）材(cai)料易得、來源廣(guang)、容易加工;（3）自身(shen)有強(qiáng)度(du)，性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，具有抗溫性(xing)，能夠(gou)發(fā)揮卡喉作用(yong);（4）所用材(cai)料環(huán)境適應(yīng)(ying)性強(qiáng)。橋塞(sai)材料自身化(hua)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不(bu)參與(yu)反應(yīng)，由于(yu)自身材質(zhì)等物(wu)理性(xing)能對工(gong)作液產(chǎn)生(sheng)影響，因此(ci)選擇三種(zhong)不同的惰(duo)性橋塞材(cai)料研究其(qi)對抗(kang)壓強(qiáng)度的影(ying)響。

①石英砂作為一(yi)種剛性(xing)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅酸(suan)鹽礦物(wu)，其在工(gong)業(yè)應(yīng)用中因(yin)其粒度的多樣(yang)性而廣受歡(huan)迎。根(gen)據(jù)具(ju)體需求，石英(ying)砂可以被細(xì)(xi)分為不(bu)同的粒度范圍(wei)，如10~20目(mu)至200~325 目，以適應(yīng)(ying)不同的工業(yè)(ye)用途(tu)。在堵漏工程中(zhong)，通過精心選(xuan)擇和混合不同(tong)粒度(du)的石英砂，可(ke)以在漏失層處(chu)形成一個密(mi)實的堆積(ji)層。這(zhe)種方法不僅(jin)利用了石英(ying)砂的(de)物理特性來實(shi)現(xiàn)物(wu)理封堵，還通過(guo)與專用(yong)的堵漏(lou)液相結(jié)合(he)，形成一個高強(qiáng)(qiang)度的封(feng)堵層，有效(xiao)地阻止了液(ye)體的進(jìn)一步滲(shen)透，從而提(ti)高了封堵效(xiao)果的穩(wěn)定性和(he)持久性(xing)。

②云母片是(shi)一種廣泛使用(yong)的片狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以其化學(xué)(xue)惰性、無溶解度(du)、無毒性和不(bu)參與(yu)反應(yīng)的特性(xing)著稱。這些特(te)點使得云母片(pian)可以(yi)與各類(lei)工作液混合(he)使用，展現(xiàn)出(chu)jijia的兼容性和(he)流動性。通過巧(qiao)妙地利(li)用云母片(pian)的不(bu)同尺寸與工作(zuo)液體系的配合(he)，云母片能(neng)有效地對地層(ceng)中的漏洞進(jìn)行(xing)封堵，從(cong)而在鉆井(jing)和修井作業(yè)中(zhong)發(fā)揮關(guān)鍵作(zuo)用。這種封堵(du)機(jī)制不僅(jin)依賴于云母(mu)片的物理尺(chi)寸，還利用其dute的(de)物理和化(hua)學(xué)屬性，為解(jie)決復(fù)雜的地層(ceng)漏失(shi)問題(ti)提供(gong)了一(yi)種可靠(kao)且環(huán)保的解(jie)決方案(an)。

③重晶(jing)石源自天然(ran)礦石，經(jīng)(jing)特殊工藝(yi)處理后轉(zhuǎn)(zhuan)化為黑褐色細(xì)(xi)粉，具有高密度(du)特性（4.2 g/cm3），使(shi)其成為鉆(zuan)井液中的(de)理想加重劑。適(shi)用于密度低于(yu)2.3 g/cm3的水基或油基(ji)鉆井(jing)液，廣泛應(yīng)(ying)用于堵漏(lou)作業(yè)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢(shi)，在提高工作液(ye)密度、優(yōu)(you)化鉆井效(xiao)率方面發(fā)揮(hui)著不可替代的(de)作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料(liao)

由圖3-3 可知，隨(sui)著橋塞材料加(jia)量的(de)增加抗壓強(qiáng)度(du)降低(di)。加入(ru)不同的橋塞材(cai)料固化(hua)后強(qiáng)度存在明(ming)顯差異(yi)，說明填(tian)料的加(jia)量以及材(cai)質(zhì)對抗壓強(qiáng)(qiang)度有(you)影響。當(dāng)石英砂(sha)加入量為(wei)20%時，由于(yu)石英砂的粒(li)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)用時對(dui)施工造(zao)成較大(da)影響；而(er)云母片(pian)的抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度明顯低于石(shi)英砂與重晶(jing)石，故不(bu)適用于目前(qian)的堵漏工作(zuo)液；重晶石的加(jia)入抗壓(ya)強(qiáng)度優(yōu)于石英(ying)砂與(yu)云母片，當(dāng)(dang)重晶石的加量(liang)在10%-15%時，抗(kang)壓強(qiáng)度最高(gao)且流(liu)動度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度(du)的測定

凝膠強(qiáng)度(du)由質(zhì)構(gòu)分析儀(yi)探頭所(suo)承受的阻力(li)表示。通過采(cai)用質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀，建立了一種(zhong)測量(liang)凝膠強(qiáng)度的方(fang)法，通過質(zhì)(zhi)構(gòu)分析模(mo)擬夾持過程(cheng)，以監(jiān)測力(li)值的(de)變化(hua)。這種方法(fa)可以實(shi)時測試密(mi)封液(ye)并生成相(xiang)應(yīng)的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分析提(ti)供了更(geng)靈敏的測試(shi)，產(chǎn)生更準(zhǔn)確的(de)數(shù)據(jù)(ju)，結(jié)果受樣品(pin)狀況(kuang)的影響較小(xiao)。阻力有(you)效地反映了凝(ning)膠強(qiáng)度的大小(xiao)。

橋塞材(cai)料不影響(xiang)工作液的(de)反應(yīng)，但是(shi)不同種類的橋(qiao)塞材料會影(ying)響堵漏(lou)工作液的強(qiáng)(qiang)度，吸水材質(zhì)的(de)橋塞(sai)材料可能導(dǎo)致(zhi)強(qiáng)度較低，因此(ci)考察(cha)不同橋塞(sai)材料對(dui)感應(yīng)力的影(ying)響。由圖3-4 所示，對于(yu)加入重晶石(shi)固結(jié)(jie)體所受感應(yīng)力(li)最大，其次(ci)是石(shi)英砂，加入(ru)云母片固(gu)結(jié)體所受(shou)感應(yīng)(ying)力最(zui)小。所以，堵漏工(gong)作液中(zhong)應(yīng)該加入重(zhong)晶石(shi)作為橋塞材料(liao)，形成的固結(jié)體(ti)感應(yīng)力(li)高達(dá)422 N，強(qiáng)度最大(da)。

參考文獻(xiàn)：劉海(hai)波. 延(yan)遲可控膠固型(xing)堵漏工(gong)作液體系的(de)研究. 碩士學(xué)(xue)位論文，2024.