[发明专利]一种形状记忆堵漏剂、制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种形状记忆堵漏剂、制备方法及其应用，属于防漏或补漏技术领域，形状记忆堵漏剂包括形状记忆颗粒，所述形状记忆颗粒具有泡沫结构，且所述形状记忆颗粒包括同系列的形状记忆聚合物颗粒和/或同系列的形状记忆复合材料颗粒，且所述形状记忆颗粒能够实现温度梯度下的形状恢复。与现有技术比较，本发明材料组成简单、形状记忆颗粒可以直接加入到堵漏浆液中，避免了使用纤维过程中需要边注入边加入纤维的难度较高的操作工序，同时也避免了加入量过少而不能充分展示其防漏和/或堵漏效果的问题，而且形状记忆颗粒在堵漏液中的分布更加均匀，防漏和/或堵漏效果更佳，且支撑力强。

技术领域

本发明涉及防漏或补漏技术领域，具体而言，涉及一种形状记忆堵漏剂、制备方法及其应用。

背景技术

井漏是钻井、固井过程中常见的井下复杂情况之一。井漏不仅会耗费钻井时间,漏失钻井液、水泥浆，而且还可能引起卡钻、井喷、井塌、固井质量差等问题，甚至导致井眼报废事故，造成重大经济损失。

常规固井水泥浆不具备堵漏功能，现有技术中，有的采用纤维水泥浆进行固井作业，但需要人工加入纤维，速度较慢，且纤维加入过多会影响水泥浆的流变性质，另外纤维的长度不能过长，这限制了纤维堵漏浆的堵漏效果；还有的使用有机高弹聚合物泡沫结构，形成具有温控形状记忆功能的膨胀颗粒，用来实现封堵油气井，但泡沫海绵聚合物所提供的支撑力较小，难以长时间支撑缝隙。

综上所述，迫切需要开发出一种堵漏剂以克服上述缺点。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中采用纤维水泥浆进行固井作业，需要人工加入纤维，速度较慢，堵漏效果不好或有机高弹聚合物泡沫结构支撑力较小，难以长时间支撑缝隙中的至少一个方面。

为解决上述问题，本发明提供一种形状记忆堵漏剂，包括形状记忆颗粒，所述形状记忆颗粒具有泡沫结构，且所述形状记忆颗粒包括同系列的形状记忆聚合物颗粒或同系列的形状记忆复合材料颗粒，且所述形状记忆颗粒能够实现温度梯度下的形状恢复。

可选地，所述形状记忆聚合物颗粒包括形状记忆苯乙烯颗粒、形状记忆环氧树脂颗粒或形状记忆氰酸酯颗粒。

可选地，所述形状记忆复合材料颗粒中的增强体包括玻璃纤维、凯夫拉纤维、碳纤维、连续纤维、碳纳米管、炭黑、石墨烯、氧化铝、二氧化硅和黏土中的至少一种。

可选地，所述形状记忆颗粒的形变温度包括40-230℃。

可选地，所述形状记忆颗粒的粒径为1-5mm。

本发明所述的一种形状记忆堵漏剂相对于现有技术的优势在于：包括形状记忆颗粒，所述形状记忆颗粒具有泡沫结构，且所述形状记忆颗粒包括同系列的形状记忆聚合物颗粒和/或同系列的形状记忆复合材料颗粒，通过对配比、分子量、分子链段的刚性及交联度进行调节，能够实现同系列温敏聚合物颗粒在不同温度下的膨胀。材料组成简单，且当用于形成防漏堵漏油井水泥浆体系中和钻井液堵漏中时，形状记忆颗粒可以直接加入到堵漏浆液中，避免了使用纤维过程中需要边注入边加入纤维的难度较高的操作工序，同时也避免了加入量过少而不能充分展示其防漏和/或堵漏效果的问题，而且形状记忆颗粒在堵漏液中的分布更加均匀，防漏和/或堵漏效果更佳，且支撑力强，能够长时间支撑缝隙。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种上述形状记忆堵漏剂的制备方法，包括：将具有泡沫结构的形状记忆聚合物颗粒或形状记忆复合材料颗粒压制成板材，冷却至室温，切割造粒后得到形状记忆堵漏剂。

可选地，一种上述形状记忆堵漏剂的制备方法中，在高于或等于所述形状记忆聚合物颗粒或所述形状记忆复合材料颗粒的形变温度的最低值的温度下进行造粒。

可选地，一种上述形状记忆堵漏剂的制备方法中，在高于或等于所述形状记忆聚合物颗粒或所述形状记忆复合材料颗粒的形变温度的最高值5℃，且低于或等于所述形状记忆聚合物颗粒或所述形状记忆复合材料颗粒的形变温度的最高值15℃的温度下进行造粒。