在西安石(shi)油大(da)學發(fā)表的《延(yan)遲可控膠(jiao)固型堵(du)漏工(gong)作液體系的(de)研究》的(de)碩士(shi)學位論文中，研究人員利(li)用上(shang)海騰拔(ba)質(zhì)構(gou)儀測定(ding)了抗壓強度(du)和凝膠強(qiang)度。

1、惰性橋(qiao)塞材料的篩(shai)選

針對裂縫(feng)型漏(lou)失的橋塞材料(liao)需要(yao)滿足以下(xia)要求[32]：（1）與(yu)體系(xi)中的化學(xue)成分(fen)不發(fā)生反應，不(bu)改變原(yuan)料化學(xue)性能;（2）材料易(yi)得、來(lai)源廣、容易加工(gong);（3）自身有強(qiang)度，性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，具有抗(kang)溫性，能夠(gou)發(fā)揮(hui)卡喉作用;（4）所用(yong)材料環(huán)境適(shi)應性強。橋(qiao)塞材料自(zi)身化學性(xing)質(zhì)穩(wěn)定(ding)，不參與反應(ying)，由于自(zi)身材質(zhì)等物(wu)理性能對(dui)工作液產(chǎn)生(sheng)影響，因此選(xuan)擇三(san)種不同的惰性(xing)橋塞材料研究(jiu)其對抗壓(ya)強度的影(ying)響。

①石英砂作為(wei)一種剛性和化(hua)學性質(zhì)穩(wěn)(wen)定的硅(gui)酸鹽礦(kuang)物，其在工(gong)業(yè)應用(yong)中因其(qi)粒度的多(duo)樣性而廣受(shou)歡迎。根據(jù)具(ju)體需求，石(shi)英砂可(ke)以被細(xi)分為不同的粒(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)漏工程中，通過(guo)精心選擇和(he)混合不同粒度(du)的石英砂(sha)，可以(yi)在漏失層處形(xing)成一個密(mi)實的堆積層。這(zhe)種方法不僅利(li)用了石(shi)英砂的(de)物理(li)特性來實現(xiàn)物(wu)理封堵，還(hai)通過(guo)與專(zhuan)用的堵(du)漏液相(xiang)結合，形成一個(ge)高強度的封堵(du)層，有效地(di)阻止了液體(ti)的進一步滲透(tou)，從而(er)提高了封堵效(xiao)果的穩(wěn)定性(xing)和持(chi)久性。

②云母(mu)片是一種廣(guang)泛使用的(de)片狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以其化(hua)學惰性、無溶解(jie)度、無毒性和(he)不參與反應(ying)的特性(xing)著稱。這些(xie)特點(dian)使得云母片可(ke)以與各類工作(zuo)液混合(he)使用，展現(xiàn)出jijia的(de)兼容性和(he)流動性。通過(guo)巧妙(miao)地利用云(yun)母片(pian)的不(bu)同尺寸與(yu)工作液體系的(de)配合，云(yun)母片能(neng)有效地對(dui)地層(ceng)中的漏洞(dong)進行封(feng)堵，從而在鉆井(jing)和修井作業(yè)中(zhong)發(fā)揮關鍵(jian)作用。這種(zhong)封堵機制(zhi)不僅依賴于(yu)云母片的(de)物理(li)尺寸，還利用(yong)其dute的物理(li)和化學屬性(xing)，為解決(jue)復雜的地層(ceng)漏失問題提供(gong)了一種可(ke)靠且環(huán)保的解(jie)決方案。

③重晶石(shi)源自(zi)天然(ran)礦石，經(jīng)特(te)殊工藝處理(li)后轉化為黑褐(he)色細粉，具有高(gao)密度特性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆井(jing)液中的理想加(jia)重劑。適用于(yu)密度低(di)于2.3 g/cm3的水基或油(you)基鉆(zuan)井液，廣泛(fan)應用于(yu)堵漏作(zuo)業(yè)，憑借其密(mi)度優(yōu)(you)勢，在提高工作(zuo)液密(mi)度、優(yōu)化鉆(zuan)井效率方面(mian)發(fā)揮著不可替(ti)代的作用(yong)。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞(sai)材料(liao)

由圖(tu)3-3 可知，隨著(zhe)橋塞(sai)材料加量的增(zeng)加抗壓(ya)強度(du)降低。加入不同(tong)的橋(qiao)塞材(cai)料固化后強度(du)存在(zai)明顯差異(yi)，說明(ming)填料(liao)的加量以及材(cai)質(zhì)對抗壓強(qiang)度有影響(xiang)。當石英(ying)砂加入量為(wei)20%時，由于石英(ying)砂的粒度不同(tong)、密度較低，導致(zhi)堵漏工作(zuo)液的流動度較(jiao)低，會使(shi)在實際應(ying)用時對(dui)施工造成較大(da)影響；而云母片(pian)的抗壓強度(du)明顯低于石(shi)英砂與(yu)重晶石(shi)，故不適(shi)用于目(mu)前的堵漏工作(zuo)液；重晶石的加(jia)入抗(kang)壓強度優(yōu)(you)于石(shi)英砂與云(yun)母片(pian)，當重晶石的(de)加量在10%-15%時(shi)，抗壓強度最(zui)高且(qie)流動度zuiyou。

2、凝膠強度的測(ce)定

凝膠強度由(you)質(zhì)構(gou)分析(xi)儀探(tan)頭所(suo)承受的阻力(li)表示。通過(guo)采用質(zhì)(zhi)構分析儀(yi)，建立了一(yi)種測量凝膠(jiao)強度的方法(fa)，通過質(zhì)(zhi)構分析模(mo)擬夾持過(guo)程，以(yi)監(jiān)測(ce)力值的變化(hua)。這種方法可以(yi)實時測(ce)試密封液(ye)并生(sheng)成相應(ying)的曲線。質(zhì)構(gou)分析(xi)提供(gong)了更靈敏的測(ce)試，產(chǎn)生更準確(que)的數(shù)據(jù)(ju)，結果(guo)受樣品(pin)狀況的影響較(jiao)小。阻力(li)有效(xiao)地反映了(le)凝膠強度的大(da)小。

橋塞材(cai)料不影(ying)響工作液的(de)反應，但是不(bu)同種類的(de)橋塞材料(liao)會影響堵漏工(gong)作液(ye)的強度，吸(xi)水材質(zhì)的橋(qiao)塞材料可(ke)能導致(zhi)強度(du)較低，因此(ci)考察(cha)不同橋塞材(cai)料對感應(ying)力的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對(dui)于加(jia)入重晶石固(gu)結體所受感應(ying)力最大，其(qi)次是(shi)石英砂，加入云(yun)母片固結(jie)體所受感應(ying)力最(zui)小。所以(yi)，堵漏工作液(ye)中應該加(jia)入重(zhong)晶石(shi)作為橋(qiao)塞材料，形(xing)成的固(gu)結體(ti)感應力高達422 N，強(qiang)度最(zui)大。

參考文(wen)獻：劉(liu)海波. 延遲可控(kong)膠固(gu)型堵漏(lou)工作液體系的(de)研究. 碩士(shi)學位論(lun)文，2024.