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上(shàng)海(hǎi)騰拔(bá)質構儀(yí)助力西安(ān)石油大(dà)學(xué)測定(dìng)抗(kàng)壓強度和凝(níng)膠(jiāo)強(qiáng)度(dù)

更(gēng)新時間(jiān)：2025-07-29

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在西安(ān)石油大(dà)學(xué)發表(biǎo)的《延遲可控膠固(gù)型(xíng)堵漏工作液體(tǐ)係的研究》的碩士學位論文中，研(yán)究人員利(lì)用(yòng)上(shàng)海(hǎi)騰(téng)拔質構儀(yí)測定(dìng)了抗(kàng)壓(yā)強度(dù)和凝膠(jiāo)強(qiáng)度(dù)。

1，惰性橋塞材料的篩選

針(zhēn)對裂(liè)縫(féng)型(xíng)漏(lòu)失的橋(qiáo)塞(sāi)材(cái)料需(xū)要滿足以(yǐ)下(xià)要(yào)求[32]：（1）與體(tǐ)係中的(dí)化學(xué)成(chéng)分(fēn)不發(fā)生(shēng)反(fǎn)應(yīng)，不改(gǎi)變原料(liào)化(huà)學(xué)性(xìng)能;（2）材料易(yì)得(dé)，來(lái)源廣，容易加工(gōng);（3）自身(shēn)有強度，性質穩定，具(jù)有抗溫性，能夠(gòu)發揮卡(qiǎ)喉作(zuò)用(yòng);（4）所用材料環(huán)境適應(yīng)性強。橋塞材料(liào)自(zì)身化(huà)學性質穩(wěn)定(dìng)，不(bù)參與(yǔ)反應，由於自(zì)身材(cái)質等(děng)物理性(xìng)能對(duì)工作(zuò)液產(chǎn)生影(yǐng)響，因此選擇三(sān)種不同的(dí)惰(duò)性(xìng)橋塞材料研(yán)究其對(duì)抗壓(yā)強度(dù)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)。

①石英(yīng)砂(shā)作(zuò)為(wéi)一(yī)種剛(gāng)性(xìng)和化學(xué)性質穩定(dìng)的(dí)矽(guī)酸鹽(yán)礦物(wù)，其在工業應(yīng)用(yòng)中因(yīn)其粒度的(dí)多(duō)樣性(xìng)而廣(guǎng)受歡迎。根(gēn)據(jù)具(jù)體需求，石(shí)英砂(shā)可以被(bèi)細分為(wéi)不同的粒(lì)度範(fàn)圍，如10~20目至(zhì)200~325 目，以適應不(bù)同(tóng)的工業(yè)用(yòng)途(tú)。在堵(dǔ)漏(lòu)工(gōng)程中，通過(guò)精(jīng)心(xīn)選(xuǎn)擇和混(hùn)合不同粒度(dù)的石英(yīng)砂，可以(yǐ)在漏失層處(chǔ)形(xíng)成一(yī)個(gè)密(mì)實的堆積層。這種方法不僅利用了石(shí)英砂的(dí)物理特性(xìng)來(lái)實現物理封堵，還通(tōng)過與專(zhuān)用(yòng)的堵漏(lòu)液相(xiāng)結(jié)合(hé)，形(xíng)成(chéng)一(yī)個(gè)高(gāo)強(qiáng)度的封(fēng)堵層(céng)，有效地阻(zǔ)止了液(yè)體的進(jìn)一步滲(shèn)透，從(cóng)而提高了(liǎo)封(fēng)堵效(xiào)果的(dí)穩(wěn)定性(xìng)和持(chí)久性(xìng)。

②雲(yún)母片是一(yī)種廣泛使(shǐ)用(yòng)的片狀材料，具有(yǒu)2.7~2.8 g/cm3 的密度，以其化學(xué)惰(duò)性，無(wú)溶解度，無毒性和不(bù)參與(yǔ)反應的(dí)特性(xìng)著稱。這些(xiē)特點使(shǐ)得(dé)雲母片(piàn)可(kě)以(yǐ)與(yǔ)各類工作液(yè)混(hùn)合使(shǐ)用，展(zhǎn)現出(chū)jijia的兼容(róng)性和(hé)流(liú)動(dòng)性。通(tōng)過(guò)巧妙(miào)地利用(yòng)雲母片(piàn)的不同尺寸與工作(zuò)液(yè)體係的配合，雲(yún)母片能有效(xiào)地對地(dì)層中的漏(lòu)洞(dòng)進行封堵，從而在鑽(zuān)井和修(xiū)井(jǐng)作業(yè)中(zhōng)發揮關(guān)鍵作(zuò)用。這種封(fēng)堵(dǔ)機製不僅依賴於(yú)雲母片的物理尺寸，還利(lì)用其(qí)dute的物(wù)理和化學屬性，為解(jiě)決(jué)復(fù)雜的(dí)地層(céng)漏(lòu)失(shī)問題提供了(liǎo)一種可靠(kào)且環保(bǎo)的解決(jué)方案(àn)。

③重晶石(shí)源自天(tiān)然礦(kuàng)石(shí)，經特(tè)殊工藝(yì)處(chǔ)理後(hòu)轉化(huà)為(wéi)黑褐色細粉(fěn)，具有(yǒu)高密度(dù)特(tè)性(xìng)（4.2 g/cm³），使其成為鑽(zuān)井(jǐng)液(yè)中的理想(xiǎng)加重劑。適用於密度(dù)低(dī)於2.3 g/cm³的(dí)水(shuǐ)基或油基鑽(zuān)井(jǐng)液(yè)，廣(guǎng)泛應用(yòng)於(yú)堵漏(lòu)作(zuò)業(yè)，憑借其密度(dù)優(yōu)勢，在提(tí)高工(gōng)作(zuò)液密(mì)度(dù)，優(yōu)化鑽井效(xiào)率方麵(miàn)發(fā)揮著不(bù)可(kě)替(tì)代的(dí)作用。

配方：4%N-PRT+0.5%TH+橋(qiáo)塞材料

上(shàng)海騰拔質構儀(yí)助力(lì)西(xī)安(ān)石油大(dà)學測定(dìng)抗(kàng)壓強度(dù)和(hé)凝膠強度

由圖(tú)3-3 可知，隨(suí)著(zhuó)橋(qiáo)塞材料加量的增(zēng)加(jiā)抗(kàng)壓強度(dù)降低(dī)。加(jiā)入不同的橋(qiáo)塞材料固化(huà)後強(qiáng)度(dù)存在明(míng)顯(xiǎn)差異，說(shuō)明(míng)填(tián)料(liào)的(dí)加(jiā)量以及材質(zhì)對(duì)抗壓強(qiáng)度有影響(xiǎng)。當石英砂(shā)加入量為20%時(shí)，由於石英(yīng)砂(shā)的粒(lì)度(dù)不同，密(mì)度(dù)較(jiào)低(dī)，導致堵(dǔ)漏工作液(yè)的流動度較(jiào)低，會使(shǐ)在實際應用時(shí)對(duì)施(shī)工造(zào)成(chéng)較大影(yǐng)響；而雲母(mǔ)片的(dí)抗(kàng)壓(yā)強度(dù)明(míng)顯低(dī)於石(shí)英砂(shā)與重(zhòng)晶(jīng)石(shí)，故(gù)不適用(yòng)於目前的堵(dǔ)漏工作(zuò)液(yè)；重晶石的加入抗壓強度優於石英砂(shā)與雲母片，當(dāng)重晶(jīng)石的加量(liáng)在(zài)10%-15%時(shí)，抗(kàng)壓強度最(zuì)高且流動(dòng)度(dù)zuiyou。

2，凝(níng)膠(jiāo)強度(dù)的測定(dìng)

凝(níng)膠強(qiáng)度(dù)由質構分析(xī)儀探頭(tóu)所承(chéng)受(shòu)的阻力表(biǎo)示。通(tōng)過(guò)采(cǎi)用質構分(fēn)析(xī)儀(yí)，建立了一種測量凝(níng)膠(jiāo)強度(dù)的(dí)方法，通過(guò)質構(gòu)分析模(mó)擬(nǐ)夾(jiā)持(chí)過(guò)程(chéng)，以(yǐ)監測力值的變(biàn)化。這(zhè)種方(fāng)法可以實時(shí)測試密封液(yè)並生成相應(yīng)的曲(qū)綫。質構分析提(tí)供(gōng)了更(gēng)靈敏(mǐn)的(dí)測試，產生更(gēng)準確的數(shù)據，結(jié)果(guǒ)受(shòu)樣品狀況的(dí)影響(xiǎng)較(jiào)小。阻力有效地反(fǎn)映了(liǎo)凝膠(jiāo)強度的(dí)大(dà)小。

上海(hǎi)騰拔質構儀助(zhù)力西安石(shí)油(yóu)大(dà)學測定(dìng)抗(kàng)壓(yā)強度(dù)和凝(níng)膠強度

橋塞材(cái)料(liào)不(bù)影(yǐng)響(xiǎng)工(gōng)作液(yè)的(dí)反應，但(dàn)是不同(tóng)種(zhǒng)類(lèi)的橋(qiáo)塞(sāi)材(cái)料會(huì)影(yǐng)響堵漏(lòu)工作(zuò)液(yè)的(dí)強(qiáng)度，吸水(shuǐ)材(cái)質的橋(qiáo)塞(sāi)材(cái)料可能導致(zhì)強度較低，因(yīn)此考(kǎo)察不同(tóng)橋(qiáo)塞材(cái)料對(duì)感(gǎn)應(yīng)力的影響(xiǎng)。由圖3-4 所示，對於加(jiā)入重晶石(shí)固結(jié)體(tǐ)所受(shòu)感(gǎn)應(yīng)力最大(dà)，其次(cì)是石英(yīng)砂，加入(rù)雲母(mǔ)片(piàn)固結(jié)體所受感應(yīng)力最(zuì)小。所以(yǐ)，堵漏(lòu)工作(zuò)液中(zhōng)應該加入重(zhòng)晶石(shí)作(zuò)為(wéi)橋(qiáo)塞材(cái)料(liào)，形(xíng)成的固結(jié)體感應(yīng)力高達422 N，強(qiáng)度最(zuì)大。

參(cān)考文獻(xiàn)：劉(liú)海波. 延遲可(kě)控膠(jiāo)固型(xíng)堵漏工作液(yè)體(tǐ)係(xì)的(dí)研(yán)究(jiū). 碩(shuò)士學(xué)位論(lùn)文(wén)，2024.

上(shàng)一條(tiáo)中國藥典（2025版）0634凝(níng)膠強度(dù)測定法測定凝膠(jiāo)強度(dù)
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