[发明专利]一种温控形状记忆堵剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种温控形状记忆堵剂及制备方法。温控形状记忆堵剂为形状记忆颗粒；形状记忆颗粒由弹簧和其包覆的温敏型形状记忆聚合物组成；其中温敏型形状记忆聚合物的含量为形状记忆颗粒的20‑99.99％；形状记忆颗粒的粒径小于或等于8mm。制备方法包括：(1)温敏型形状记忆聚合物粉碎成粉末，加热融化；(2)将温敏型形状记忆聚合物热熔液均匀涂敷在弹簧上；(3)冷却后压缩造粒。本发明以弹簧为复合结构，采用了温敏形状记忆聚合物进行粘结造粒。添加到固井水泥浆或钻井泥浆中，被适宜的井下温度升高环境激发，膨胀数倍体积，利用体积位阻效应，起到封堵岩石裂隙的目的。

技术领域

本发明涉及防漏和/或堵漏领域技术领域，进一步地说，是涉及一种用于油井中的防漏和/或堵漏的一种温控形状记忆堵剂及其制备方法。

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。

解决油气井的漏失问题一直是各大油气田关注的课题。常规固井水泥浆不具备堵漏功能，但在加入惰性纤维材料后，由于纤维的堆积和架桥作用，容易在漏失通道中形成网状结构，而水泥浆的常规性能不会发生太大变化，因此可对钻井、固井过程中的漏失进行一定程度的封堵。并且，纤维的加入还能提高水泥石的韧性，确保后期射孔作业更好地进行。

纤维作为一种惰性材料，常用来配制纤维水泥浆用于固井作业。纤维水泥浆就是在水泥浆基础配方中混入一定比例和长度的纤维材料，混合后的水泥浆性能与原浆相比没有太大的变化，并且纤维容易在漏失通道中通过堆积、架桥形成网状结构。因此，纤维水泥浆也可用于井漏封堵作业。目前，主要是通过改变纤维的加量(<5‰，占水泥的量)和长度(1-6mm)，形成纤维堵漏水泥浆体系。这种体系，一般是靠操作人员在水泥车上加入纤维。这里需要说明的是，因为纤维具有聚团缠绕性，所以不能干混在水泥中。同时，人工在水泥车上撒入纤维速度较慢，且纤维加入过多会影响水泥浆的流变性质，所以一般加入量<5‰(占水泥的量)。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。

为此，需要开发出一种新型的堵剂以克服上述缺点。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种用于油井中的防漏和/或堵漏的一种温控形状记忆堵剂及其制备方法。本发明以弹簧为复合结构，形成的具有温控形状记忆功能的弹簧膨胀颗粒的制造方法。该弹簧膨胀颗粒与传统堵漏纤维材料不同，而是采用了温敏形状记忆聚合物进行粘结造粒。添加到固井水泥浆或钻井泥浆中，被适宜的井下温度升高环境激发，膨胀数倍体积，利用体积位阻效应，起到封堵岩石裂隙的目的。

其特点在于：①以温敏形状记忆聚合物作为粘结剂形成弹簧膨胀颗粒；②弹簧膨胀颗粒可以干混加入水泥中或加入钻井泥浆中；③弹簧膨胀颗粒的加入量可以随需要任意调整，且不影响水泥浆的混配和注入；④弹簧膨胀颗粒进入油井中当达到温敏形状记忆聚合物的形变温度时，弹簧得以释放，发挥防漏堵漏作用；⑤弹簧膨胀颗粒同时具有提高水泥石的韧性的作用。

本发明的目的之一是提供一种温控形状记忆堵剂。

所述温控形状记忆堵剂为形状记忆颗粒；

所述形状记忆颗粒由弹簧和其包覆的温敏型形状记忆聚合物组成；其中温敏型形状记忆聚合物的含量为形状记忆颗粒的20-99.99％；

所述形状记忆颗粒的粒径小于或等于8mm。

优选：

温敏型形状记忆聚合物的含量为形状记忆颗粒的30-70％；

所述形状记忆颗粒的粒径大于或等于0.5mm，且小于或等于5.0mm。

更优选：

温敏型形状记忆聚合物的含量为形状记忆颗粒的40-60％；