在西安石(shi)油大學(xue)發(fā)表的《延遲可(ke)控膠(jiao)固型堵漏工作(zuo)液體系的研(yan)究》的(de)碩士學位論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定(ding)了抗壓強度和(he)凝膠強度。

1、惰性橋塞材料(liao)的篩選(xuan)

針對裂縫型漏(lou)失的橋塞材(cai)料需要滿足以(yi)下要(yao)求[32]：（1）與體系中的(de)化學成分(fen)不發(fā)生反(fan)應，不改變原(yuan)料化學(xue)性能;（2）材料易(yi)得、來源(yuan)廣、容易加(jia)工;（3）自身有強(qiang)度，性(xing)質(zhì)穩(wěn)(wen)定，具有抗(kang)溫性，能(neng)夠發(fā)(fa)揮卡喉作用(yong);（4）所用(yong)材料環(huán)境適應(ying)性強。橋塞材(cai)料自身化(hua)學性質(zhì)穩(wěn)定，不(bu)參與反應，由于(yu)自身材質(zhì)(zhi)等物理性(xing)能對工(gong)作液產(chǎn)生影(ying)響，因此選擇三(san)種不同(tong)的惰(duo)性橋塞材料研(yan)究其對抗壓強(qiang)度的影響。

①石英砂作為一(yi)種剛性和(he)化學性質(zhì)(zhi)穩(wěn)定的(de)硅酸鹽礦物，其(qi)在工(gong)業(yè)應用中(zhong)因其(qi)粒度的(de)多樣性而廣受(shou)歡迎。根據(jù)具(ju)體需求(qiu)，石英砂(sha)可以被細(xi)分為不同(tong)的粒度范圍，如(ru)10~20目至200~325 目，以適(shi)應不同(tong)的工業(yè)用(yong)途。在堵(du)漏工程中，通(tong)過精心選擇和(he)混合(he)不同(tong)粒度的石英(ying)砂，可(ke)以在漏失層(ceng)處形成一個密(mi)實的堆積層(ceng)。這種方法不(bu)僅利用了石英(ying)砂的物理特性(xing)來實現(xiàn)物理(li)封堵(du)，還通過與專(zhuan)用的堵漏液相(xiang)結(jié)合，形(xing)成一個高強(qiang)度的封堵層，有(you)效地阻止了液(ye)體的進一步滲(shen)透，從(cong)而提高了封堵(du)效果的穩(wěn)定性(xing)和持久性。

②云母(mu)片是一種廣泛(fan)使用的(de)片狀材料，具有(you)2.7~2.8 g/cm3 的密度(du)，以其化學惰(duo)性、無溶解度(du)、無毒(du)性和不參與(yu)反應的特性著(zhu)稱。這些特點使(shi)得云母片可(ke)以與各(ge)類工作液混合(he)使用，展現(xiàn)(xian)出jijia的(de)兼容(rong)性和流動性(xing)。通過巧妙地(di)利用云(yun)母片的不同尺(chi)寸與工作液體(ti)系的配合，云母(mu)片能有(you)效地對地層(ceng)中的漏洞(dong)進行封堵，從而(er)在鉆井和(he)修井作業(yè)中發(fā)(fa)揮關鍵作(zuo)用。這種(zhong)封堵機制不僅(jin)依賴于云母片(pian)的物理尺寸，還(hai)利用其dute的物(wu)理和化學(xue)屬性，為解(jie)決復雜(za)的地(di)層漏失(shi)問題提供了(le)一種可靠(kao)且環(huán)(huan)保的解決(jue)方案。

③重晶(jing)石源(yuan)自天然礦石，經(jīng)(jing)特殊工藝(yi)處理后轉(zhuǎn)化(hua)為黑褐色細粉(fen)，具有高密度特(te)性（4.2 g/cm3），使其(qi)成為鉆井液中(zhong)的理想(xiang)加重劑(ji)。適用于(yu)密度低于2.3 g/cm3的水(shui)基或油基鉆(zuan)井液，廣(guang)泛應用(yong)于堵漏作(zuo)業(yè)，憑借其(qi)密度優(yōu)勢(shi)，在提高工作液(ye)密度、優(yōu)化鉆井(jing)效率方面發(fā)揮(hui)著不可替代(dai)的作(zuo)用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料(liao)

由圖3-3 可知(zhi)，隨著橋(qiao)塞材料加量(liang)的增加抗壓強(qiang)度降低。加(jia)入不同(tong)的橋塞材(cai)料固化后(hou)強度存在明(ming)顯差異，說(shuo)明填料的加量(liang)以及材質(zhì)對抗(kang)壓強度有(you)影響。當石英(ying)砂加入量(liang)為20%時，由于石(shi)英砂的粒度(du)不同、密度較(jiao)低，導致堵(du)漏工作(zuo)液的流(liu)動度較低(di)，會使(shi)在實際應用(yong)時對(dui)施工造成較大(da)影響；而云母(mu)片的抗壓強(qiang)度明(ming)顯低于(yu)石英砂(sha)與重晶(jing)石，故(gu)不適用于目前(qian)的堵漏工作液(ye)；重晶石(shi)的加入(ru)抗壓強度優(yōu)于(yu)石英砂與云母(mu)片，當重(zhong)晶石的加(jia)量在10%-15%時，抗壓強(qiang)度最高且流動(dong)度zuiyou。

2、凝膠強(qiang)度的測定

凝膠(jiao)強度由質(zhì)構(gòu)(gou)分析儀探(tan)頭所承受的阻(zu)力表示。通(tong)過采用質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)儀，建立(li)了一種(zhong)測量凝(ning)膠強(qiang)度的方法，通過(guo)質(zhì)構(gòu)分(fen)析模擬夾持過(guo)程，以監(jiān)(jian)測力值(zhi)的變化(hua)。這種(zhong)方法可以實(shi)時測試密封(feng)液并生成(cheng)相應的曲線(xian)。質(zhì)構(gòu)分(fen)析提供了更(geng)靈敏的測(ce)試，產(chǎn)生更準(zhun)確的數(shù)據(jù)，結(jié)(jie)果受樣(yang)品狀況的(de)影響較小。阻(zu)力有(you)效地反映(ying)了凝膠強(qiang)度的大小。

橋塞(sai)材料不影(ying)響工作液(ye)的反應，但是不(bu)同種(zhong)類的(de)橋塞材料會影(ying)響堵漏(lou)工作液的(de)強度(du)，吸水材質(zhì)的(de)橋塞(sai)材料可(ke)能導致(zhi)強度較(jiao)低，因此(ci)考察不同(tong)橋塞材(cai)料對感應(ying)力的影響(xiang)。由圖3-4 所示(shi)，對于加入重晶(jing)石固結(jié)(jie)體所受感應力(li)最大，其(qi)次是石英(ying)砂，加入云母(mu)片固(gu)結(jié)體所受感(gan)應力最(zui)小。所以，堵漏(lou)工作液中應(ying)該加入重晶(jing)石作為橋塞(sai)材料(liao)，形成的固結(jié)(jie)體感應力高達422 N，強(qiang)度最大。

參考文獻(xian)：劉海(hai)波. 延(yan)遲可控膠固(gu)型堵漏工(gong)作液體(ti)系的研究. 碩士(shi)學位論文，2024.