在西安石油大學(xué)發(fā)表的《延遲可控膠固型堵漏工作液體系的研究》的碩士學(xué)位論文中，研究人員利用上海騰拔質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定了抗壓強(qiáng)度和凝膠強(qiáng)度。

1、惰性橋塞材料的篩選

針對(duì)裂縫型漏失的橋塞材料需要滿足以下要求[32]：（1）與體系中的化學(xué)成分不發(fā)生反應(yīng)，不改變?cè)匣瘜W(xué)性能;（2）材料易得、來(lái)源廣、容易加工;（3）自身有強(qiáng)度，性質(zhì)穩(wěn)定，具有抗溫性，能夠發(fā)揮卡喉作用;（4）所用材料環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。橋塞材料自身化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不參與反應(yīng)，由于自身材質(zhì)等物理性能對(duì)工作液產(chǎn)生影響，因此選擇三種不同的惰性橋塞材料研究其對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響。

①石英砂作為一種剛性和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其在工業(yè)應(yīng)用中因其粒度的多樣性而廣受歡迎。根據(jù)具體需求，石英砂可以被細(xì)分為不同的粒度范圍，如10~20目至200~325 目，以適應(yīng)不同的工業(yè)用途。在堵漏工程中，通過(guò)精心選擇和混合不同粒度的石英砂，可以在漏失層處形成一個(gè)密實(shí)的堆積層。這種方法不僅利用了石英砂的物理特性來(lái)實(shí)現(xiàn)物理封堵，還通過(guò)與專用的堵漏液相結(jié)合，形成一個(gè)高強(qiáng)度的封堵層，有效地阻止了液體的進(jìn)一步滲透，從而提高了封堵效果的穩(wěn)定性和持久性。

②云母片是一種廣泛使用的片狀材料，具有2.7~2.8 g/cm3 的密度，以其化學(xué)惰性、無(wú)溶解度、無(wú)毒性和不參與反應(yīng)的特性著稱。這些特點(diǎn)使得云母片可以與各類工作液混合使用，展現(xiàn)出jijia的兼容性和流動(dòng)性。通過(guò)巧妙地利用云母片的不同尺寸與工作液體系的配合，云母片能有效地對(duì)地層中的漏洞進(jìn)行封堵，從而在鉆井和修井作業(yè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。這種封堵機(jī)制不僅依賴于云母片的物理尺寸，還利用其dute的物理和化學(xué)屬性，為解決復(fù)雜的地層漏失問題提供了一種可靠且環(huán)保的解決方案。

③重晶石源自天然礦石，經(jīng)特殊工藝處理后轉(zhuǎn)化為黑褐色細(xì)粉，具有高密度特性（4.2 g/cm3），使其成為鉆井液中的理想加重劑。適用于密度低于2.3 g/cm3的水基或油基鉆井液，廣泛應(yīng)用于堵漏作業(yè)，憑借其密度優(yōu)勢(shì)，在提高工作液密度、優(yōu)化鉆井效率方面發(fā)揮著不可替代的作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋塞材料

由圖3-3 可知，隨著橋塞材料加量的增加抗壓強(qiáng)度降低。加入不同的橋塞材料固化后強(qiáng)度存在明顯差異，說(shuō)明填料的加量以及材質(zhì)對(duì)抗壓強(qiáng)度有影響。當(dāng)石英砂加入量為20%時(shí)，由于石英砂的粒度不同、密度較低，導(dǎo)致堵漏工作液的流動(dòng)度較低，會(huì)使在實(shí)際應(yīng)用時(shí)對(duì)施工造成較大影響；而云母片的抗壓強(qiáng)度明顯低于石英砂與重晶石，故不適用于目前的堵漏工作液；重晶石的加入抗壓強(qiáng)度優(yōu)于石英砂與云母片，當(dāng)重晶石的加量在10%-15%時(shí)，抗壓強(qiáng)度最高且流動(dòng)度zuiyou。

2、凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

凝膠強(qiáng)度由質(zhì)構(gòu)分析儀探頭所承受的阻力表示。通過(guò)采用質(zhì)構(gòu)分析儀，建立了一種測(cè)量凝膠強(qiáng)度的方法，通過(guò)質(zhì)構(gòu)分析模擬夾持過(guò)程，以監(jiān)測(cè)力值的變化。這種方法可以實(shí)時(shí)測(cè)試密封液并生成相應(yīng)的曲線。質(zhì)構(gòu)分析提供了更靈敏的測(cè)試，產(chǎn)生更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，結(jié)果受樣品狀況的影響較小。阻力有效地反映了凝膠強(qiáng)度的大小。

橋塞材料不影響工作液的反應(yīng)，但是不同種類的橋塞材料會(huì)影響堵漏工作液的強(qiáng)度，吸水材質(zhì)的橋塞材料可能導(dǎo)致強(qiáng)度較低，因此考察不同橋塞材料對(duì)感應(yīng)力的影響。由圖3-4 所示，對(duì)于加入重晶石固結(jié)體所受感應(yīng)力最大，其次是石英砂，加入云母片固結(jié)體所受感應(yīng)力最小。所以，堵漏工作液中應(yīng)該加入重晶石作為橋塞材料，形成的固結(jié)體感應(yīng)力高達(dá)422 N，強(qiáng)度最大。

參考文獻(xiàn)：劉海波. 延遲可控膠固型堵漏工作液體系的研究. 碩士學(xué)位論文，2024.