石油学报

作者：暴丹, 邱正松, 叶链, 钟汉毅, 赵欣, 邱维清, 王宝田, 郭保雨

单位：1. 中国石油大学(华东)石油工程学院 山东青岛 266580;2. 中国石油化工股份有限公司胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 山东东营 257064

关键词：裂缝性漏失,温敏形状记忆聚合物,自适应,智能型堵漏剂,防漏堵漏

基金：暴丹,男,1990年5月生,2014年获中国石油大学(华东)学士学位,现为中国石油大学(华东)博士研究生,主要从事钻井液防漏堵漏相关研究工作。Email:18765920408@163.com

摘要： 裂缝性漏失是钻井工程中的世界性难题，具有裂缝开度不明确、堵漏效率低等特点。传统的桥接堵漏材料对裂缝开度敏感性较强，难以实现有效的自适应架桥封堵。基于形状记忆智能材料学科新进展，利用"热-机械变形"基本原理，研制了不同粒径的热致形状记忆智能型堵漏剂（密度为1.16 g/cm3），借助傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪和"折叠-展开"形状记忆测试方法，实验评价了其分子结构、玻璃化转变温度和形状记忆性能；测试了高温高压条件下颗粒膨胀及力学性能；开展了长裂缝封堵模拟实验，探讨了裂缝封堵机理。结果表明，热致形状记忆堵漏剂的玻璃化转变温度可依据漏层温度进行调控（72.86~102.35℃），形状固定率和回复率大于99%；高温高压条件下（120℃、20 MPa）颗粒D90增长率大于40%，激活后抗压强度高，有利于在裂缝中自适应架桥封堵。热致形状记忆堵漏剂激活前为片状，易进入裂缝，达到激活温度后膨胀至立方体块状的三维结构，在一定范围内可自适应匹配漏层裂缝宽度，封堵效率高，采用一套封堵工作液配方即可成功封堵3~5 mm不同开度共存裂缝，实现温敏、自适应、高效封堵作用。

来源：2020年第1期

《石油学报》期刊编辑部

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