在西(xi)安石油大學發(fā)(fa)表的《延遲(chi)可控膠固型堵(du)漏工作(zuo)液體系的研(yan)究》的碩士學(xue)位論文中(zhong)，研究(jiu)人員(yuan)利用上海騰(teng)拔質構儀(yi)測定了(le)抗壓強度和(he)凝膠(jiao)強度(du)。

1、惰性橋(qiao)塞材料的篩選(xuan)

針對裂縫型(xing)漏失(shi)的橋(qiao)塞材料(liao)需要滿足以下(xia)要求[32]：（1）與體系中(zhong)的化(hua)學成分不發(fā)(fa)生反應，不(bu)改變原(yuan)料化(hua)學性能;（2）材(cai)料易(yi)得、來源廣(guang)、容易加(jia)工;（3）自身有強(qiang)度，性質穩(wěn)(wen)定，具(ju)有抗(kang)溫性，能夠(gou)發(fā)揮(hui)卡喉作(zuo)用;（4）所用材料(liao)環(huán)境適應(ying)性強(qiang)。橋塞(sai)材料自身化學(xue)性質穩(wěn)定，不參(can)與反(fan)應，由(you)于自身材質(zhi)等物理性能對(dui)工作液產生(sheng)影響，因(yin)此選擇三種(zhong)不同的惰(duo)性橋(qiao)塞材(cai)料研究其(qi)對抗壓強度的(de)影響。

①石英砂作為一(yi)種剛(gang)性和(he)化學性(xing)質穩(wěn)定的硅酸(suan)鹽礦物，其在工(gong)業(yè)應(ying)用中因(yin)其粒(li)度的多(duo)樣性而廣受(shou)歡迎。根據(jù)(ju)具體需(xu)求，石英(ying)砂可以被細分(fen)為不同(tong)的粒(li)度范(fan)圍，如(ru)10~20目至200~325 目，以(yi)適應不同的工(gong)業(yè)用途。在堵(du)漏工(gong)程中(zhong)，通過精心選擇(ze)和混(hun)合不同粒度(du)的石英砂，可(ke)以在漏失(shi)層處形成一個(ge)密實的堆積(ji)層。這(zhe)種方法不僅(jin)利用了石英砂(sha)的物理特性(xing)來實現(xiàn)物(wu)理封(feng)堵，還(hai)通過與專用的(de)堵漏(lou)液相結合(he)，形成一個高強(qiang)度的封堵層(ceng)，有效地(di)阻止了液(ye)體的進一(yi)步滲透，從而提(ti)高了封堵效果(guo)的穩(wěn)(wen)定性和持(chi)久性。

②云母片是一種(zhong)廣泛使用的片(pian)狀材料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密度，以其(qi)化學惰(duo)性、無溶解度(du)、無毒性和不參(can)與反應(ying)的特性(xing)著稱。這些特(te)點使得(de)云母片可以與(yu)各類工作液(ye)混合使用，展現(xiàn)(xian)出jijia的兼容性和(he)流動性。通過巧(qiao)妙地利用云母(mu)片的不同尺(chi)寸與工(gong)作液體系的配(pei)合，云母(mu)片能有效(xiao)地對地層(ceng)中的漏洞(dong)進行封堵，從(cong)而在鉆井和修(xiu)井作業(yè)中發(fā)揮(hui)關鍵作(zuo)用。這種封堵(du)機制不僅依賴(lai)于云母片(pian)的物理尺(chi)寸，還利用其dute的(de)物理和(he)化學屬性，為(wei)解決復雜(za)的地層(ceng)漏失(shi)問題提供了一(yi)種可(ke)靠且環(huán)保的(de)解決方案。

③重晶石(shi)源自天然(ran)礦石，經特(te)殊工藝處理(li)后轉化為(wei)黑褐色(se)細粉，具(ju)有高密度特性(xing)（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆(zuan)井液中的理想(xiang)加重劑。適用(yong)于密度低于(yu)2.3 g/cm3的水基或(huo)油基鉆井(jing)液，廣泛(fan)應用(yong)于堵漏作業(yè)(ye)，憑借其密(mi)度優(yōu)勢，在提高(gao)工作液(ye)密度、優(yōu)(you)化鉆井(jing)效率方(fang)面發(fā)揮著不可(ke)替代(dai)的作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiao)塞材料

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(ru)不同的(de)橋塞材料固化(hua)后強度存在(zai)明顯(xian)差異，說(shuo)明填料的加(jia)量以及(ji)材質對抗壓(ya)強度(du)有影響(xiang)。當石英砂加入(ru)量為20%時(shi)，由于石(shi)英砂的粒度(du)不同、密度(du)較低(di)，導致(zhi)堵漏工作液的(de)流動度(du)較低，會使在實(shi)際應用時對(dui)施工造成較大(da)影響；而云(yun)母片的抗(kang)壓強(qiang)度明顯低于石(shi)英砂與重(zhong)晶石(shi)，故不適用于(yu)目前的堵漏工(gong)作液(ye)；重晶石的加(jia)入抗壓強度(du)優(yōu)于(yu)石英砂與云母(mu)片，當重晶石的(de)加量(liang)在10%-15%時，抗壓(ya)強度(du)最高且(qie)流動度zuiyou。

2、凝膠強(qiang)度的測定

凝膠強度由(you)質構分析(xi)儀探頭所(suo)承受的阻(zu)力表(biao)示。通(tong)過采用質構分(fen)析儀，建(jian)立了(le)一種測量凝膠(jiao)強度(du)的方法，通過(guo)質構分析(xi)模擬夾(jia)持過程，以監(jiān)測(ce)力值的變(bian)化。這種方法可(ke)以實時測(ce)試密封(feng)液并(bing)生成(cheng)相應的曲(qu)線。質(zhi)構分析提供(gong)了更靈敏的測(ce)試，產生(sheng)更準確(que)的數(shù)據(jù)，結果(guo)受樣品狀(zhuang)況的影響較(jiao)小。阻力有(you)效地反(fan)映了凝膠強(qiang)度的大小。

橋塞材(cai)料不影響工(gong)作液的反應，但(dan)是不同種類的(de)橋塞材料會影(ying)響堵漏工作(zuo)液的強(qiang)度，吸水材質(zhi)的橋塞材料可(ke)能導致(zhi)強度較(jiao)低，因此考(kao)察不(bu)同橋塞材(cai)料對(dui)感應(ying)力的影響。由圖(tu)3-4 所示，對于加(jia)入重晶(jing)石固結體(ti)所受感(gan)應力最大，其(qi)次是石英(ying)砂，加入云母片(pian)固結(jie)體所受(shou)感應力最小。所(suo)以，堵漏工(gong)作液中應該加(jia)入重(zhong)晶石作為橋塞(sai)材料(liao)，形成(cheng)的固結(jie)體感(gan)應力(li)高達422 N，強度最(zui)大。

參考文獻：劉(liu)海波. 延遲可控(kong)膠固型堵漏工(gong)作液體(ti)系的研究. 碩士(shi)學位論文，2024.