在西安石油(you)大學(xué)(xue)發(fā)表的《延遲(chi)可控膠固型堵(du)漏工作(zuo)液體系(xi)的研究》的(de)碩士學(xué)(xue)位論文中(zhong)，研究人(ren)員利(li)用上海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀測定(ding)了抗(kang)壓強(qiáng)度和凝膠(jiao)強(qiáng)度。

1、惰性橋塞材料(liao)的篩選

針對裂縫型(xing)漏失的橋塞(sai)材料需(xu)要滿(man)足以(yi)下要求(qiu)[32]：（1）與體系(xi)中的化學(xué)成(cheng)分不發(fā)生(sheng)反應(yīng)，不(bu)改變原料(liao)化學(xué)性能;（2）材料(liao)易得、來源廣、容(rong)易加工(gong);（3）自身有強(qiáng)(qiang)度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗溫(wen)性，能夠(gou)發(fā)揮(hui)卡喉(hou)作用;（4）所(suo)用材料(liao)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)(qiang)。橋塞(sai)材料(liao)自身化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參與(yu)反應(yīng)(ying)，由于(yu)自身材質(zhì)(zhi)等物理(li)性能對工作(zuo)液產(chǎn)生影(ying)響，因此選擇(ze)三種不(bu)同的惰(duo)性橋(qiao)塞材料研(yan)究其對抗(kang)壓強(qiáng)度的(de)影響。

①石英砂(sha)作為一種(zhong)剛性和(he)化學(xué)(xue)性質(zhì)穩(wěn)定(ding)的硅(gui)酸鹽礦物(wu)，其在工業(yè)(ye)應(yīng)用(yong)中因其粒度(du)的多樣性而廣(guang)受歡迎。根據(jù)具(ju)體需求，石英(ying)砂可(ke)以被(bei)細(xì)分為不同的(de)粒度范圍(wei)，如10~20目至200~325 目(mu)，以適應(yīng)不同(tong)的工業(yè)用(yong)途。在(zai)堵漏工程中(zhong)，通過精心(xin)選擇和混合不(bu)同粒度的(de)石英砂，可(ke)以在漏失層(ceng)處形成一個(gè)(ge)密實(shí)的堆積層(ceng)。這種方(fang)法不(bu)僅利(li)用了(le)石英砂(sha)的物理特(te)性來(lai)實(shí)現(xiàn)(xian)物理封堵(du)，還通(tong)過與專用的(de)堵漏液相結(jié)合(he)，形成一(yi)個(gè)高(gao)強(qiáng)度的封堵(du)層，有(you)效地阻(zu)止了液(ye)體的進(jìn)一步(bu)滲透，從(cong)而提高了封(feng)堵效果的穩(wěn)定(ding)性和持(chi)久性。

②云母片是一(yi)種廣泛使用(yong)的片狀材料(liao)，具有2.7~2.8 g/cm3 的密度，以(yi)其化學(xué)(xue)惰性、無溶(rong)解度、無(wu)毒性和不參(can)與反應(yīng)的特性(xing)著稱。這些特(te)點(diǎn)使(shi)得云母片(pian)可以(yi)與各類(lei)工作液混(hun)合使用，展現(xiàn)出(chu)jijia的兼容性和(he)流動(dòng)性。通過巧(qiao)妙地(di)利用(yong)云母(mu)片的不同尺(chi)寸與工作(zuo)液體系(xi)的配合，云母片(pian)能有效地(di)對地(di)層中(zhong)的漏洞(dong)進(jìn)行封(feng)堵，從而在(zai)鉆井和修井(jing)作業(yè)中發(fā)揮(hui)關(guān)鍵作用。這(zhe)種封(feng)堵機(jī)制不僅(jin)依賴于云母(mu)片的(de)物理尺(chi)寸，還(hai)利用(yong)其dute的(de)物理和化學(xué)屬(shu)性，為解決復(fù)雜(za)的地層漏(lou)失問題(ti)提供了一種(zhong)可靠且環(huán)保(bao)的解決方(fang)案。

③重晶石源(yuan)自天然(ran)礦石，經(jīng)特殊(shu)工藝(yi)處理后轉(zhuǎn)化為(wei)黑褐色細(xì)粉(fen)，具有高密度(du)特性（4.2 g/cm3），使其成為(wei)鉆井液中的理(li)想加(jia)重劑。適用于密(mi)度低于2.3 g/cm3的(de)水基或油基(ji)鉆井液(ye)，廣泛應(yīng)(ying)用于堵漏(lou)作業(yè)，憑借(jie)其密度優(yōu)勢(shi)，在提高工作(zuo)液密度、優(yōu)化(hua)鉆井效率方(fang)面發(fā)揮著(zhe)不可替代的作(zuo)用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiao)塞材(cai)料

由圖3-3 可知，隨(sui)著橋塞材料(liao)加量的增加抗(kang)壓強(qiáng)度降(jiang)低。加入(ru)不同(tong)的橋塞(sai)材料固化(hua)后強(qiáng)度存在(zai)明顯差異，說(shuo)明填料的加(jia)量以及材質(zhì)對(dui)抗壓強(qiáng)度有影(ying)響。當(dāng)石英(ying)砂加入量為(wei)20%時(shí)，由于石英砂(sha)的粒度不(bu)同、密(mi)度較(jiao)低，導(dǎo)(dao)致堵漏工作液(ye)的流動(dòng)(dong)度較低，會(huì)使(shi)在實(shí)際應(yīng)用(yong)時(shí)對施工造成(cheng)較大(da)影響(xiang)；而云母片的(de)抗壓強(qiáng)度明(ming)顯低于石英(ying)砂與重晶石，故(gu)不適用于目(mu)前的堵漏(lou)工作(zuo)液；重晶石的(de)加入(ru)抗壓強(qiáng)度(du)優(yōu)于石英砂(sha)與云母片(pian)，當(dāng)重晶石(shi)的加量在10%-15%時(shí)(shi)，抗壓強(qiáng)度(du)最高且(qie)流動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的(de)測定

凝膠強(qiáng)度由質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)儀探頭所承(cheng)受的阻力表(biao)示。通(tong)過采(cai)用質(zhì)構(gòu)分析儀(yi)，建立了一種(zhong)測量(liang)凝膠強(qiáng)度的方(fang)法，通過質(zhì)構(gòu)分(fen)析模擬夾持(chi)過程，以監(jiān)測(ce)力值的變(bian)化。這(zhe)種方法(fa)可以實(shí)(shi)時(shí)測試密封(feng)液并生成(cheng)相應(yīng)的曲線。質(zhì)(zhi)構(gòu)分析提供了(le)更靈敏(min)的測(ce)試，產(chǎn)生更準(zhǔn)確(que)的數(shù)(shu)據(jù)，結(jié)(jie)果受樣品(pin)狀況(kuang)的影響較小。阻(zu)力有(you)效地反映(ying)了凝膠(jiao)強(qiáng)度的(de)大小。

橋塞材料不影(ying)響工作液的反(fan)應(yīng)，但是(shi)不同種類(lei)的橋塞材料(liao)會(huì)影響(xiang)堵漏工作(zuo)液的強(qiáng)度，吸(xi)水材(cai)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)塞材料對(dui)感應(yīng)力的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對于加(jia)入重(zhong)晶石固結(jié)體所(suo)受感應(yīng)力最大(da)，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，堵漏工(gong)作液(ye)中應(yīng)該(gai)加入(ru)重晶石作為(wei)橋塞材(cai)料，形成的(de)固結(jié)體(ti)感應(yīng)力高達(dá)(da)422 N，強(qiáng)度(du)最大。

參考文(wen)獻(xiàn)：劉海波(bo). 延遲可控膠固(gu)型堵漏工作(zuo)液體系的研究(jiu). 碩士(shi)學(xué)位論(lun)文，2024.