[发明专利]一种钻井用温控膨胀堵漏材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钻井用温控膨胀堵漏材料，包括弹性泡沫材料；包覆在所述弹性泡沫材料表面的可熔化材料。本发明提供的堵漏材料的膨胀温度受石蜡或沥青包裹物的软化点控制，堵漏材料进入漏层后，在地层温度作用下，聚氨酯泡沫随石蜡或沥青融化而逐渐膨胀恢复原有尺寸，在漏层内堆积驻留，为其他堵漏材料提供了驻留的基础，提高了堵漏效率。本发明还提供了一种钻井用温控膨胀堵漏材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及一种钻井用温控膨胀堵漏材料及其制备方法。

背景技术

井漏是油气钻井工程中发生最为频繁的井下问题之一，井漏不仅损失大量钻井液和堵漏材料、延误钻井周期，严重时可能诱发井塌、溢流，甚至井喷事故，导致严重的经济和安全损失。井漏的处理一直是钻井工程科研及技术人员研究的一个重要方向，开发并形成了一系列的堵漏材料及相应的堵漏技术，其中桥塞堵漏技术是应用最为广泛的一种，桥塞堵漏技术中所使用的桥塞堵漏材料种类多样，涉及颗粒状、片状及纤维状材料，材料的物理性质也是多样化的，例如刚性的、柔性的、弹性的、可膨胀的、可变形的等等，不同种类的材料配合不同的物理性能共同形成了各种功能的桥塞堵漏剂，其中可膨胀堵漏材料是桥塞堵漏剂中重要的一种。

现有的可膨胀堵漏材料有吸液膨胀树脂或聚合物，通过化学材料中的亲水基团在漏层内吸水膨胀从而强化堵漏效果，但吸水膨胀材料最大的缺点是吸液后材料的强度显著下降，影响堵漏效果；还有一些智能膨胀材料，如记忆合金、记忆聚合物等，依靠材料的特殊性质，实现在特定地层条件下膨胀，这种堵漏材料通常原材料昂贵，并不适合于大规模的钻井堵漏作业。因此，研发一种可膨胀而又不因膨胀降低自身性能，同时成本低廉的堵漏材料是本领域技术人员研究的热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻井用温控膨胀堵漏材料及其制备方法，本发明提供的钻井用温控膨胀堵漏材料具有良好的性能，同时其成本低廉、制备工艺简单。

本发明提供了一种钻井用温控膨胀堵漏材料，包括：

弹性泡沫材料；

包覆在所述弹性泡沫材料表面的可熔化材料。

在本发明中，所述弹性泡沫材料为弹性可压缩的泡沫材料，其在钻井用温控膨胀堵漏材料中处于压缩的状态。在本发明中，所述弹性泡沫材料优选为聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫处于未压缩状态时的泡沫厚度优选为5～100mm，更优选为10～90mm，更优选为20～80mm，更优选为30～60mm，最优选为40～50mm；所述聚氨酯泡沫处于未压缩状态时的泡沫孔径优选为0.4～4mm，更优选为1～3mm，最优选为1.5～2.5mm。

在本发明中，包覆在所述弹性泡沫材料表面的可熔化材料使弹性泡沫材料处于被压缩状态。在本发明中，所述可熔化材料优选为蜡和沥青中的一种或几种，所述蜡为具备一定熔点或软化点的蜡，可以为石蜡(如58#、64#等)、微晶蜡(如70#、80#、90#等)、费托蜡和聚乙烯蜡中的一种或几种；所述石蜡的熔点优选为55～65℃，更优选为60℃；所述微晶蜡的熔点优选为60～95℃，更优选为65～90℃，更优选为70～85℃，最优选为75～80℃；所述费托蜡的熔点优选为96～100℃；所述聚乙烯蜡的熔点随聚乙烯蜡分子量的不同而不同，最高优选为110℃。本发明对所述蜡的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的蜡即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述沥青可以为不同软化点或熔点的沥青，优选为石油沥青；所述石油沥青的软化点优选为105～115℃，更优选为110℃；所述石油沥青的密度优选为1～1.2g/cm³，更优选为1.1g/cm³。本发明对所述沥青的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的沥青即可，可由市场购买获得。

本发明对所述钻井用温控膨胀堵漏材料的形状没有特殊的限制，可以为方形，也可以为三角形，还可以为不规则形状；所述钻井用温控堵漏材料的最长边长优选为2～15mm，更优选为5～10mm，最优选为6～8mm。