在西安石(shi)油大(da)學(xué)發(fā)表(biao)的《延(yan)遲可(ke)控膠固型堵(du)漏工作液體(ti)系的(de)研究(jiu)》的碩(shuo)士學(xué)位(wei)論文中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)測(cè)定(ding)了抗壓強(qiáng)度和(he)凝膠強(qiáng)度。

1、惰性橋塞材(cai)料的篩選

針對(duì)裂縫型(xing)漏失的橋塞(sai)材料需要滿(man)足以下要(yao)求[32]：（1）與體系中(zhong)的化學(xué)(xue)成分(fen)不發(fā)生反應(yīng)(ying)，不改變(bian)原料化學(xué)性(xing)能;（2）材料易得(de)、來源(yuan)廣、容(rong)易加(jia)工;（3）自身有(you)強(qiáng)度，性質(zhì)穩(wěn)定(ding)，具有抗溫(wen)性，能夠發(fā)揮(hui)卡喉作用;（4）所用(yong)材料環(huán)境適(shi)應(yīng)性強(qiáng)。橋塞(sai)材料自身(shen)化學(xué)性(xing)質(zhì)穩(wěn)定，不參與(yu)反應(yīng)，由(you)于自身材質(zhì)(zhi)等物理性能(neng)對(duì)工(gong)作液產(chǎn)生影(ying)響，因此選擇三(san)種不同(tong)的惰性橋塞材(cai)料研究(jiu)其對(duì)抗壓(ya)強(qiáng)度(du)的影響(xiang)。

①石英砂作為一(yi)種剛性(xing)和化(hua)學(xué)性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定的硅酸(suan)鹽礦物(wu)，其在工業(yè)應(yīng)用(yong)中因(yin)其粒度的(de)多樣性(xing)而廣受歡迎(ying)。根據(jù)具(ju)體需(xu)求，石(shi)英砂可(ke)以被細(xì)分為(wei)不同的粒度(du)范圍，如(ru)10~20目至(zhi)200~325 目，以適應(yīng)(ying)不同的工業(yè)(ye)用途。在堵漏工(gong)程中，通(tong)過精心選擇(ze)和混合(he)不同粒度的(de)石英砂(sha)，可以在漏(lou)失層(ceng)處形成一個(gè)密(mi)實(shí)的堆積(ji)層。這種方法(fa)不僅利用了(le)石英砂的物理(li)特性(xing)來實(shí)現(xiàn)物理(li)封堵，還通過與(yu)專用的堵漏(lou)液相結(jié)合，形成(cheng)一個(gè)高(gao)強(qiáng)度的(de)封堵層，有效地(di)阻止了液(ye)體的(de)進(jìn)一步滲透，從(cong)而提高(gao)了封(feng)堵效果的穩(wěn)(wen)定性和持久性(xing)。

②云母(mu)片是(shi)一種廣(guang)泛使用的片(pian)狀材料，具(ju)有2.7~2.8 g/cm3 的密(mi)度，以(yi)其化(hua)學(xué)惰性(xing)、無溶(rong)解度、無毒性(xing)和不參與反(fan)應(yīng)的特性著(zhu)稱。這些特(te)點(diǎn)使得云(yun)母片可以與(yu)各類工(gong)作液混(hun)合使用，展現(xiàn)(xian)出jijia的(de)兼容性和流動(dòng)(dong)性。通過巧妙(miao)地利用云(yun)母片的(de)不同尺寸(cun)與工(gong)作液體(ti)系的配(pei)合，云(yun)母片能有效地(di)對(duì)地層中的漏(lou)洞進(jìn)行封堵，從(cong)而在鉆井(jing)和修井作業(yè)中(zhong)發(fā)揮關(guān)鍵作用(yong)。這種封(feng)堵機(jī)制(zhi)不僅(jin)依賴(lai)于云(yun)母片的物理(li)尺寸，還利用(yong)其dute的物理(li)和化學(xué)屬性，為(wei)解決復(fù)(fu)雜的地層漏(lou)失問題提(ti)供了一種可靠(kao)且環(huán)保的(de)解決方案。

③重晶石源自天(tian)然礦(kuang)石，經(jīng)特殊(shu)工藝處理后(hou)轉(zhuǎn)化(hua)為黑(hei)褐色細(xì)粉，具有(you)高密度(du)特性（4.2 g/cm3），使(shi)其成為鉆(zuan)井液中(zhong)的理想加(jia)重劑(ji)。適用(yong)于密度低于2.3 g/cm3的(de)水基或油基鉆(zuan)井液(ye)，廣泛應(yīng)用于堵(du)漏作業(yè)，憑借(jie)其密度優(yōu)勢(shì)，在(zai)提高工作液(ye)密度(du)、優(yōu)化鉆井效率(lv)方面發(fā)揮(hui)著不可替代的(de)作用。

配方(fang)：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材(cai)料

由圖3-3 可知，隨著(zhe)橋塞材(cai)料加量的增(zeng)加抗壓強(qiáng)(qiang)度降低。加(jia)入不(bu)同的(de)橋塞材料固(gu)化后強(qiáng)度存在(zai)明顯差異，說(shuo)明填料(liao)的加量以(yi)及材(cai)質(zhì)對(duì)抗壓(ya)強(qiáng)度(du)有影(ying)響。當(dāng)(dang)石英砂加入(ru)量為20%時(shí)，由于(yu)石英砂的粒(li)度不同、密(mi)度較低，導(dǎo)(dao)致堵漏工作(zuo)液的流動(dòng)度較(jiao)低，會(huì)使(shi)在實(shí)(shi)際應(yīng)用時(shí)對(duì)(dui)施工造(zao)成較大影響；而(er)云母(mu)片的抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度明顯低于(yu)石英砂與(yu)重晶石，故不適(shi)用于目前的堵(du)漏工作(zuo)液；重晶石的加(jia)入抗壓強(qiáng)(qiang)度優(yōu)于石英(ying)砂與云母片，當(dāng)(dang)重晶石的(de)加量在10%-15%時(shí)，抗壓(ya)強(qiáng)度最(zui)高且(qie)流動(dòng)度(du)zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的測(cè)(ce)定

凝膠強(qiáng)度(du)由質(zhì)構(gòu)分析儀(yi)探頭(tou)所承(cheng)受的阻力表(biao)示。通過采(cai)用質(zhì)構(gòu)分析(xi)儀，建(jian)立了一(yi)種測(cè)量凝膠(jiao)強(qiáng)度(du)的方法，通(tong)過質(zhì)構(gòu)(gou)分析模(mo)擬夾持過程，以(yi)監(jiān)測(cè)力值的(de)變化。這種(zhong)方法可以實(shí)時(shí)(shi)測(cè)試密(mi)封液(ye)并生成(cheng)相應(yīng)的(de)曲線。質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)提供了更(geng)靈敏(min)的測(cè)試，產(chǎn)(chan)生更準(zhǔn)確的(de)數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受樣品(pin)狀況的影(ying)響較小(xiao)。阻力(li)有效地反映了(le)凝膠強(qiáng)度的(de)大小(xiao)。

橋塞材料不(bu)影響(xiang)工作液(ye)的反應(yīng)(ying)，但是(shi)不同種(zhong)類的橋塞材料(liao)會(huì)影響堵(du)漏工作(zuo)液的(de)強(qiáng)度，吸水(shui)材質(zhì)的橋(qiao)塞材料可(ke)能導(dǎo)致強(qiáng)(qiang)度較低，因此(ci)考察不同橋(qiao)塞材料對(duì)感(gan)應(yīng)力(li)的影響(xiang)。由圖3-4 所示，對(duì)(dui)于加入重晶(jing)石固結(jié)體所受(shou)感應(yīng)力最大(da)，其次是石英(ying)砂，加入云母(mu)片固結(jié)體(ti)所受感應(yīng)(ying)力最小。所以(yi)，堵漏工作液中(zhong)應(yīng)該加入重(zhong)晶石作為橋(qiao)塞材料(liao)，形成(cheng)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)(xian)：劉海波. 延遲可(ke)控膠(jiao)固型堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究. 碩士學(xué)(xue)位論文，2024.