基于形狀記憶聚合物的溫敏型堵漏材料制備與評價

湯龍皓，王彥玲，張傳保，許 寧

（1.中國石化勝利油田分公司技術(shù)檢測中心，山東東營 257000；2.中國石化勝利油田檢測評價研究有限公司，山東東營 257000；3.中國石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東青島 266580）

隨著油氣勘探開發(fā)的不斷深入，開采所遇到的地層情況越來越復(fù)雜，尤其在鉆遇破碎、弱膠結(jié)地層或裂縫溶洞發(fā)育地層時，井漏問題十分嚴重。我國川東北地區(qū)、勝利油田和塔里木盆地等鉆井過程中都出現(xiàn)了較為嚴重的井漏問題，據(jù)統(tǒng)計，井漏發(fā)生率占鉆井總數(shù)的25%～30%，其中嚴重井漏損失占井漏總損失的70%以上[1-3]。封堵大型裂縫時，常規(guī)堵漏材料由于自身尺寸與地層中裂縫開度不匹配，承壓能力低，耐溫能力差，無法形成有效的封堵架橋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致封堵作業(yè)效率低[4-5]。

形狀記憶聚合物具有獨特的形狀記憶功能，已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，并且逐步成為了高分子研究方面的新熱點[6-7]。形狀記憶聚合物受到外界施加的相關(guān)刺激后，可以實現(xiàn)從現(xiàn)存形狀到原有設(shè)定形狀的形態(tài)轉(zhuǎn)換[7-10]。這種特有的轉(zhuǎn)換性能使形狀記憶聚合物在航天元件、醫(yī)學(xué)器材、電子設(shè)備和建材原料等方面都具有十分重要的潛在價值。目前，形狀記憶材料也已引入石油工程，開始應(yīng)用于油氣管線連接、膨脹水泥和防砂管等方面[11-12]。

考慮形狀記憶聚合物能夠改變外在形貌，可將其引入裂縫堵漏相關(guān)研究中[13-15]。比如，溫敏型堵漏水泥漿應(yīng)用溫度60～140 ℃，承壓7 MPa，現(xiàn)場應(yīng)用中可有效解決固井漏失問題[16]；勝利油田研制的溫控型膨脹堵漏劑SDP具備一定的高溫可膨脹性及力學(xué)強度，可用于裂縫堵漏[17]。……