[發明專利]形狀記憶型防漏堵漏體系及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110991069.5
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113652212B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 蔣官澄;崔凱瀟;彭春耀;賀垠博;楊麗麗;駱小虎;羅緒武;梁興;譚賓;王勇;付大其;耿鐵;冉啟發;劉小波;程榮超;劉書杰;董騰飛;史赫
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/24;C09K8/42;C09K8/467;C08G59/50;E21B33/13
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉淼;劉依云

本發明屬于油氣井堵漏領域，具體涉及一種熱致形狀記憶型智能化防漏堵漏體系及其制備方法和應用。記憶型堵漏劑組合物含有環氧樹脂、胺類固化劑、活性稀釋劑和發泡劑；其中，所述環氧樹脂、胺類固化劑、活性稀釋劑和發泡劑的重量比為100：5?30：1?20：40?70。基于形狀記憶材料的智能堵漏體系使堵漏流體可以識別漏層溫度，通過形狀記憶堵漏劑的形狀回復實現形狀變化，研發一種熱致形狀記憶型智能化防漏堵漏材料，形成智能化防漏堵漏技術。

技術領域

本發明屬于油氣井堵漏領域，具體涉及一種熱致形狀記憶型智能化防漏堵漏體系及其制備方法和應用。

背景技術

油氣或地熱等地下資源是國家生存和發展不可或缺的戰略資源，此類地下資源的勘探和開發對保障國家經濟和社會發展以及國防安全有不可估量的作用。當前獲取地下石油、天然氣、地熱等資源的主要方法就是通過鉆井的方式，鉆井是通過轉盤帶動鉆柱和鉆頭旋轉來破碎地層巖石，同時利用鉆井液平衡井下地層壓力和排出巖屑，不斷加深井眼直至鉆達目的層，最后下入套管固井，形成地下資源開采至地面的通道。鉆井液是鉆井過程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環流體的總稱，其主要功能除了上述利用自身液柱壓力平衡井下地層壓力和懸浮、返排巖屑外，還有冷卻和潤滑鉆頭和鉆柱、傳遞水功率、穩定井眼等作用，對鉆井作業的安全、高效進行具有重要意義。但是由于地層巖石是由顆粒沉積作用形成的，顆粒之間存在孔隙，并且由于地質運動等原因，地層巖石可能發生斷裂，從而造成裂縫的出現。當鉆遇上述地層時，鉆井液可能會在液柱壓力與地層孔隙壓力之間的正壓差作用下大量進入地層內部，從而導致鉆井液漏失的發生。

導致鉆井液漏失的地層巖石漏失通道可以大致分為兩類，一種是自然漏失通道，一種是人為漏失通道(一般指人為誘導裂縫)，其中前者較之后者更為普遍存在。一般來說，盡管各種地層的成因不盡相同，從第四系至元古界的各種巖性地層如粘土巖、砂礫巖、碳酸鹽巖、巖漿巖和變質巖中均存在各種各樣的鉆井液漏失通道。粘土巖如泥巖、頁巖和黃土等可能因風化作用形成溶孔或受構造運動而破碎形成裂縫。砂、礫巖因沉積顆粒間膠結性差，或因原生孔隙、次生孔隙及混合孔隙的存在而具有很高的孔隙度，同時受構造作用影響易形成斷層而導致內部各種走向、尺寸的裂縫交錯存在。碳酸鹽巖如石灰巖、白云巖等碳酸鹽礦物組成的沉積巖的顆粒之間一般發育著由各種成巖作用形成的孔、洞及構造作用所形成的構造裂縫。火成巖如玄武巖和安山巖等由于巖漿噴發、溢流、冷卻、結晶、風化作用及構造運動等因素，在內部存在著氣孔、收縮孔、膨脹孔、風化裂縫、成巖裂縫和收縮裂縫等漏失通道。變質巖中也普遍存在著因物理風化、化學淋溶和構造作用等形成的風化裂縫和溶蝕孔隙，形成漏失通道。一旦鉆遇這些存在漏失通道的地層，鉆井液就會無法控制地進入地層，引發嚴重后果，一方面井筒內鉆井液液面高度會下降，導致鉆井液液柱壓力降低，當鉆井液液柱壓力過低時，地層中的高壓地層水或油氣便會進入井筒內部，引發井涌甚至井噴，危及井場設備和井場人員的安全，另一方面會導致昂貴鉆井液的大量損失，增加鉆井液成本，后續堵漏作業更會造成油氣井非生產時間大幅度增加，最終大幅度增加綜合建井成本。因此，采取一定方法防止或減輕鉆井液漏失對實現安全、高效、經濟鉆井具有重要意義。