记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及钻井工程防漏堵漏技术领域，具体涉及一种钻井液完井液用记忆合金智能温控型刚性膨胀堵漏剂及制备方法。

背景技术：

2.在钻井、固井、测试等井下作业过程中，由于近井壁地带原地应力的改变，地层裂缝开度往往由几十微米至几百微米，扩展至毫米级，井筒工作液在压差作用下将漏入地层，地层孔隙裂缝越大，漏失越严重。

3.在地层裂缝150μm～400μm时，现有的防漏堵漏技术能较好的满足现场施工需求，但是针对裂缝开度＞400μm时的大裂缝、溶洞性漏失，由于地层漏失通道大、漏失速率快，传统的桥接堵漏法、凝胶堵漏法难以在裂缝内快速形成结构稳定的致密承压封堵层，而且上述传统堵漏方法需要预先掌握地层漏失通道状况，大小、尺寸、压力和温度等信息，然后据此选择合适的粒径材料进行合理复配，导致材料适应能力差，现场钻井液堵漏作业难度大，堵漏效率低，由于漏失造成的损失占总耗费的90％以上，经济损失严重。随着“智能材料”的发展，智能材料应用钻井堵漏领域，温度触发型的形状记忆材料具有可恢复形变量大、强度高及响应速度快等优点，利用该类材料在一定温度(室温以上)下产生形变，并能在室温压缩固定形变且存放，当再升温至激活温度后发生膨胀、伸展，形状恢复，在裂缝中成功架桥封堵，根据井底温度实现温敏智能化堵漏，有利于快速、高效地构建致密承压封堵层。

4.以此为核心的智能堵漏材料的研发成为针对恶性漏失地层的新方向。目前智能堵漏材料骨架主要有合金型和聚合物型。其一由形状记忆合金缠绕成弹簧状，填充短切棉纤维材料形成架桥，外面包覆pe、石蜡、膨润土或水泥等组成。其二将形状记忆聚合物、形状记忆泡沫固定形变后压缩，一般压缩成球形小颗粒，或者将其作为温敏材料包覆物表面喷涂到其它膨胀聚合物上。这两种智能材料对裂缝性和溶洞性漏失地层起到一定的堵漏效果，但存在一些缺陷。形状记忆聚合物抗温一般在90℃～150℃之间，承压能力＜10mpa，抗温性能和承压能力限制其应用储层范围。形状记忆合金型堵漏材料的骨架温度＞200℃，但中层的短切棉纤维材料在温度160℃之后容易失效，而外层的包覆物pe、石蜡、膨润土等承压能力有限；水泥包覆物虽然能提高地层承压封堵能力，但是在工业化生产中硅酸盐水泥成球性低，且其存在一个致命的缺陷：水泥容易出现后期强度倒缩，引起体积收缩而致表面皲裂，存放时间越长，后期和长期的力学性能越不稳定，且成球后的水泥包覆物更容易表面裂纹，其适宜的存放时间在15天～30天之间，对工业化生产储备和运输极为不利；此外包覆水泥基的堵漏材料密度高，在钻井工作液中容易沉降，不利于悬浮稳定性。

技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了克服现有智能堵漏材料的不足，提供一种记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂及其制备方法，实现对深井超深井高温高压下大裂缝、溶洞性恶性漏失孔道尺寸的自适应性封堵，同时提高智能堵漏材料的承压封堵能力、抗温能力，以及工业化生

产和存储性能，降低合金型智能堵漏材料密度，利于在钻井液中的悬浮稳定性。

6.本发明的技术方案如下：

7.一种记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，按照重量份包括：

8.形状记忆合金12份～30份、耐温膨胀树脂3份～6份、补偿收缩胶凝颗粒45份～90份、改性剂1份～2份、粘接剂7份～15份。

9.所述耐温膨胀树脂包括吸水树脂sap、有机硅改性环氧树脂、交联聚乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚氨酯中的一种或几种混合物。

10.所述耐温膨胀树脂为吸水树脂sap和有机硅改性环氧树脂混合物。

11.所述形状记忆合金包括ti合金、cu合金或fe合金。

12.所述粘接剂包括聚碳酸醋、二水硫酸钙、葡萄糖酸、柠檬酸、硼酸、烷基磷酸脂、酒石酸或酒石酸钾中的一种或几种混合物。

13.所述改性剂包括硫硅酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钙或乙二胺四甲叉膦酸钠中的一种或几种混合物。

14.所述补偿收缩胶凝颗粒为硫铝酸盐胶凝颗粒、铁铝酸盐胶凝颗粒中的一种或其混合物。

15.所述硫铝酸盐胶凝颗粒为快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥或低碱度硫铝酸盐水泥中的一种或几种混合物。

16.所述铁铝酸盐胶凝颗粒为快硬铁铝酸盐水泥、高强铁铝酸盐水泥或自应力铁铝酸盐水泥中的一种或几种混合物。

17.所述补偿收缩胶凝颗粒为膨胀硫铝酸盐胶凝颗粒熟料，其重量百分比化学组成为：34％～38％的cao,26％～32％的al2o3,11％～15％的sio2,12％～16％的so3,3％～4％的fe2o3。

18.一种前述记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂制备方法，步骤如下：

19.(1)将丝状形状记忆合金常温下定型直线，对其进行中400℃～700℃高温淬火热处理，待冷却至室温时缠绕为螺旋状，或缠绕成同心圆状；

20.(2)补偿收缩胶凝颗粒、改性剂和粘接剂混合均匀后，经球磨机粉磨至比表面积为300～400m2/kg，制成改性的膨胀胶凝颗粒；

21.(3)将0.1～0.2mm粒径的耐温膨胀树脂调和均匀；

22.(4)在70℃～90℃环境下，将步骤(1)中的螺旋状或同心圆状的形状记忆合金表面喷涂粘接剂，喷涂均匀后将步骤(3)耐温膨胀树脂调和物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护1.5-2.5h；

23.(5)将步骤(4)制得的包裹记忆合金耐温膨胀树脂表面喷涂涂粘接剂，在步骤(2)制得的改性膨胀胶凝颗粒中滚动，表面喷洒质量浓度3.25％硫酸铝水溶液，室温养护15-50h，制成球状或者类球状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，粒径为2mm～20mm可调。

24.或者另一种前述记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂制备方法，步骤如下：

25.(1)将丝状形状记忆合金常温下定型直线，对其进行中400℃～700℃高温淬火热处理，待冷却至室温时缠绕为螺旋状，或缠绕成同心圆状；

26.(2)补偿收缩胶凝颗粒、改性剂和粘接剂混合均匀后，经球磨机粉磨至比表面积为300～400m2/kg，制成改性的膨胀胶凝颗粒；

27.(3)将0.1～0.2mm粒径的耐温膨胀树脂调和均匀；

28.(4)在70℃～90℃环境下，将步骤(1)中的螺旋状或同心圆状的形状记忆合金表面喷涂粘接剂，喷涂均匀后将步骤(3)耐温膨胀树脂调和物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护1.5-2.5h；

29.(5)将步骤(4)制得的包裹记忆合金耐温膨胀树脂表面喷涂粘接剂，将第步骤(2)制得的改性膨胀胶凝颗粒喷涂其上，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液，室温养护45-50h，制成片状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，直径为5～20mm可调。

30.本发明的有益效果是：

31.本发明记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂以形状记忆合金为骨架实现架桥支撑，中间充填弹性耐温膨胀树脂实现柔性材料变形堵塞，外层包覆可补偿收缩的胶凝颗粒填充封堵，同时有效避免传统水泥基包覆材料后期强度倒缩引起堵漏材料开裂问题，提高堵漏剂后期和长期稳定力学性能，防止表面开裂，便于存储和运输。而且片状堵漏材料比球状的堵漏材料，更有利于提高堵漏材料在漏失通道滞留率。此外具有以下技术优势：

32.1.具有延迟膨胀性，自适应强，膨胀量大。当记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂随工作液到达漏失地层，温度达到形状记忆合金的激发响应温度，记忆合金产生形变，回复初始直线型状态，在漏失通道处架桥；被记忆合金撑开的吸水树脂遇自由水继续膨胀，与有机硅改性环氧树脂形成高强度和抗高温的柔弹性堵塞层，在井底压力作用下滞留、堆积，充填堵塞通道；不同粒径分布的可补偿收缩的胶凝颗粒进一步膨胀，充填封堵剩余微小孔隙，强化堵漏效果；同时外层包覆的可补偿收缩的胶凝颗粒因为遇自由水可以进一步膨胀，可降低堵漏材料的整体密度，有利于提高工作液的悬浮稳定性，并确保工作液中多余的堵漏剂循环出井筒后，能被振动筛清除，重复利用，避免堵漏剂成本浪费。延迟膨胀时间≥3h，膨胀率≥48％。

33.2.抗压强度高，承压≥45.6mpa。

34.3.抗温≥250℃。

35.4.原材料来源广泛，性能稳定，存储期限≥2年。

具体实施方式

36.下面结合实施例对本发明做进一步说明，但并不限制本发明。除特别说明外，实施例中所有百分比均为质量百分比，所用原料来源广泛，可工业化生产。

37.综合实施例

38.一种记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其按照重量份包括：

39.形状记忆合金12份～30份、耐温膨胀树脂3份～6份、补偿收缩胶凝颗粒45份～90份、改性剂1份～2份、粘接剂7份～15份。其中：

40.所述形状记忆合金为ti合金、cu合金和fe合金。

41.所述耐温膨胀树脂为吸水树脂sap、有机硅改性环氧树脂、交联聚乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚氨酯中的一种或其混合物。

42.优选的所述耐温膨胀树脂为吸水树脂sap和有机硅改性环氧树脂混合物。

43.所述可补偿收缩胶凝颗粒为硫铝酸盐胶凝颗粒、铁铝酸盐胶凝颗粒中的一种或其混合物。

44.所述硫铝酸盐胶凝颗粒为快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥中的一种或其混合物。

45.所述铁铝酸盐胶凝颗粒为快硬铁铝酸盐水泥、高强铁铝酸盐水泥、自应力铁铝酸盐水泥中的一种或其混合物。

46.所述可补偿收缩胶凝颗粒为膨胀硫铝酸盐胶凝颗粒熟料，其重量百分比化学组成为：cao(34％～38％),al2o3(26％～32％),sio2(11％～15％),so3(12％～16％),fe2o3(3％～4％)。

47.所述改性剂为硫硅酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钙和乙二胺四甲叉膦酸钠中的一种或其混合物。

48.所述粘接剂为聚碳酸醋、二水硫酸钙、葡萄糖酸、柠檬酸、硼酸、烷基磷酸脂、酒石酸和酒石酸钾中的一种或其混合物。

49.所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂形状为球形，近球形或片状，直径形成2mm～5mm，5mm～10mm，10mm～15mm系列。

50.一种记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂制备方法，其步骤如下：

51.(1)将丝状形状记忆合金常温下定型直线，对其进行中高温(400℃～700℃)淬火热处理，待冷却至室温时缠绕为螺旋状，或缠绕成同心圆状。

52.(2)补偿收缩胶凝颗粒、改性剂和粘接剂混合均匀后，经球磨机粉磨至比表面积为300～400m2/kg，制成改性的膨胀硫铝酸盐胶凝颗粒。

53.(3)将0.1～0.2mm粒径的吸水树脂sap、有机硅改性环氧树脂混合均匀。

54.(4)在70℃～90℃环境下，在螺旋状或同心圆状的形状记忆合金表面喷涂聚碳酸醋，喷涂均匀后将第三步制得的树脂混合物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护2h。

55.(5)将第四步制得的包裹记忆合金耐温膨胀树脂表面喷涂聚碳酸醋，在第二步制得的改性膨胀硫铝酸盐胶凝颗粒中滚动，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液，室温养护48h，制成球状或者类球状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，粒径为2mm～20mm可调。

56.或者(6)将第四步制得的包裹记忆合金耐温膨胀树脂表面喷涂聚碳酸醋，将第二步制得的改性膨胀硫铝酸盐胶凝颗粒喷涂其上，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液，室温养护48h，制成片状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，直径为5～20mm可调。

57.典型实施例1：

58.将48g硫铝酸盐胶凝颗粒、1g硫硅酸钙及7g二水硫酸钙混合均匀，粉末为比表面积为320m2/kg颗粒；称取将2g吸水树脂sap和2g有机硅改性环氧树脂混合均匀；将12g的热处理后的tini合金缠绕制成内径1.2，螺距2.3的螺旋状，并在75℃环境下，向其表面喷涂聚碳酸醋，喷涂均匀后将树脂混合物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护2h；向养护后的样品喷涂聚碳酸醋，在制得的改性硫铝酸盐胶凝颗粒中滚动成球，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液，室温养护48h，制成直径为2mm～4mm球状或类球状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂。

59.典型实施例2：

60.将60g硫铝酸盐胶凝颗粒、1.2g硫硅酸钙及8.2g二水硫酸钙混合均匀，粉末为比表面积为350m2/kg颗粒；称取将2g吸水树脂sap和3g有机硅改性环氧树脂混合均匀；将15g的热处理后的tini合金缠绕制成内径1.4，螺距2.6的螺旋状，并在80℃环境下，向其表面喷涂聚碳酸醋，喷涂均匀后将树脂混合物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护2h；向养护后的

样品喷涂聚碳酸醋，在制得的改性硫铝酸盐胶凝颗粒中滚动成球，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液，室温养护48h，制成直径为5mm～7mm球状或类球状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂。

61.典型实施例3：

62.将75g硫铝酸盐胶凝颗粒、1.5g硫硅酸钙及10.5g二水硫酸钙混合均匀，粉末为比表面积为360m2/kg颗粒；称取将3g吸水树脂sap和4g有机硅改性环氧树脂混合均匀；将18g的热处理后的tini合金缠绕制成中心内径4mm，环距5.6mm的同心圆环，并在80℃环境下，向其表面喷涂聚碳酸醋，喷涂均匀后将树脂混合物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护2h；向养护后的样品喷涂聚碳酸醋，将制得的改性硫铝酸盐胶凝颗粒喷涂其上，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液后压制成型，室温养护48h，制成直径为8～10mm片状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂。

63.典型实施例4：

64.将85g硫铝酸盐胶凝颗粒、1.8g硫硅酸钙及12.6g二水硫酸钙混合均匀，粉末为比表面积为360m2/kg颗粒；称取将3g吸水树脂sap和5g有机硅改性环氧树脂混合均匀；将22g的热处理后的tini合金缠绕制成中心内径6mm，环距8.4mm的同心圆环，并在85℃环境下，向其表面喷涂聚碳酸醋，喷涂均匀后将树脂混合物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护2h；向养护后的样品喷涂聚碳酸醋，将制得的改性硫铝酸盐胶凝颗粒喷涂其上，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液后压制成型，室温养护48h，制成直径为11～13mm片状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂。

65.测试1：延迟膨胀时间和膨胀率测试。

66.(1)室温下，在四个100ml烧杯中装满水，缓慢向各烧杯中放入典型实施例1～典型实施例4样品各6个，尽量用表面皿收集被排开的清水，用差额法称量各实施例样品排开水的质量，记为m0；倒出清水，取出待测样品。

67.(2)配制4杯600ml4％膨润土浆，水化16h后加入0.3％hv-cmc，充分搅拌均匀；将测试1中的待测样品缓慢加入各烧杯中；将各烧杯同时放入水浴锅，设定水浴锅温度为70℃，开始升温并记时t0；观测并记录各烧杯中堵漏剂开始产生形变时间并记录t1；至各烧杯中堵漏材料完成形变为止，记录此时最终完成形变时间t2。将浆液连同堵漏材料过80目筛子，用流水冲洗堵漏材料表面2min，将筛网剩余的堵漏材料尽量收集。

68.(3)重复测试1步骤，所不同的是烧杯换成500ml的，尽量收集被排开水体积，用差额法称其质量记为m1。

69.则：堵漏剂延迟膨胀时间t＝t

1-t0，其结果见表1。

70.堵漏剂完成膨胀时间t＝t

2-t1，其结果见表1。

71.堵漏剂膨胀率：其结果见表1。

72.表1实施例膨胀性能测试

[0073][0074][0075]

测试2：抗温及封堵性能测试

[0076]

(1)配制5杯4％膨润土浆，水化16h后加入0.5％pam，充分搅拌均匀；其中一杯2000ml，其它四杯6000ml。向2000ml杯中逐渐加入20％复合桥堵剂、30％核桃壳、20％锯末和20％高失水堵漏剂，并搅拌均匀，配制为常规桥堵配方。

[0077]

(2)取配制的常规桥堵配方，加入钻井液用动滤失与长裂缝封堵模拟实验装置，测试缝宽为2mm，100℃/2.0mpa下封堵性能，收集漏失量并记录；然后逐渐缓慢加压，直到工作液全部漏失为止，记录最终工作压力，得到的试验数据如表2。

[0078]

(3)取一杯6000ml基液，逐步加入20％核桃壳、10％锯末和5％细目碳酸钙并搅拌均匀，加入6％的实施例1样品并搅拌均匀。

[0079]

(4)取配制的典型实施例1工作液2000ml，加入钻井液用动滤失与长裂缝封堵模拟实验装置，测试缝宽为2mm，100℃/3.5mpa下封堵性能，收集漏失量并记录；然后逐渐缓慢加压，直到工作液全部漏失为止，记录最终工作压力，得到的试验数据如表2。

[0080]

(5)重复步骤(4)，所不同的是，环境温度变为150℃和200℃，得到的试验数据见表2。

[0081]

表2典型实施例1封堵2mm缝宽性能测试数据

[0082][0083]

测试3：抗温及封堵性能测试

[0084]

重复测试2中的测试步骤(3)～步骤(5)，所不同的是：步骤(3)中的“6％典型实施例1”变为4％典型实施例1+4％典型实施例2；步骤(4)的“2mm缝宽”变为4mm缝宽。得到的试验数据见表3。

[0085]

表3实施例封堵4mm缝宽性能测试数据

[0086]

温度/℃漏失量/ml最终承压能力/mpa10025732.215023834.220023035.4

[0087]

测试4：抗温及封堵性能测试

[0088]

重复测试2中的测试步骤(3)～步骤(5)，所不同的是：步骤(3)中的“6％典型实施例1”变为3％典型实施例1+3％典型实施例2+4％典型实施例3；步骤(4)的“2mm缝宽”变为7mm缝宽。得到的试验数据见表4。

[0089]

表4实施例封堵7mm缝宽性能测试数据

[0090]

温度/℃漏失量/ml最终承压能力/mpa10023431.215021235.720020936.3

[0091]

测试5：抗温及封堵性能测试

[0092]

(1)取测试2中6000ml的基液一杯，所不同的是：“6％典型实施例1”变为2％典型实施例1+3％典型实施例2+3％典型实施例3+2％典型实施例4。

[0093]

(2)将配制好的工作液加入高温老化罐中，在220℃和250℃下热滚16h，取出凉至室温。

[0094]

(3)利用单轴压力试验机测试热滚后的堵漏塞单轴抗压强度，然后逐渐缓慢加压，直到堵漏塞被破坏，记录最终工作压力，得到的试验数据如表5。

[0095]

表5超高温封堵承压性能测试数据

[0096]

温度/℃最终承压能力/mpa22043.425045.6

[0097]

当然，典型实施例1～4中仅仅列举了各个组分具体数据，但在具体实施过程中，可以根据需要在各个组分范围内进行适应性调整，在此不再一一赘述。

[0098]

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。技术特征：

1.一种记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其特征在于按照重量份包括：形状记忆合金12份～30份、耐温膨胀树脂3份～6份、补偿收缩胶凝颗粒45份～90份、改性剂1份～2份、粘接剂7份～15份。2.根据权利要求1所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其特征在于，所述耐温膨胀树脂包括吸水树脂sap、有机硅改性环氧树脂、交联聚乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚氨酯中的一种或几种混合物。3.根据权利要求2所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其特征在于，所述耐温膨胀树脂为吸水树脂sap和有机硅改性环氧树脂混合物。4.根据权利要求1或2、3所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其特征在于，所述形状记忆合金包括ti合金、cu合金或fe合金；所述粘接剂包括聚碳酸醋、二水硫酸钙、葡萄糖酸、柠檬酸、硼酸、烷基磷酸脂、酒石酸或酒石酸钾中的一种或几种混合物；所述改性剂包括硫硅酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钙或乙二胺四甲叉膦酸钠中的一种或几种混合物。5.根据权利要求4所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其特征在于，所述补偿收缩胶凝颗粒包括硫铝酸盐胶凝颗粒、铁铝酸盐胶凝颗粒中的一种或其混合物。6.根据权利要求5所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其特征在于，其特征在于，所述硫铝酸盐胶凝颗粒为快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥或低碱度硫铝酸盐水泥中的一种或几种混合物。7.根据权利要求5所述的可补偿收缩铁铝酸盐胶凝颗粒，其特征在于，所述铁铝酸盐胶凝颗粒为快硬铁铝酸盐水泥、高强铁铝酸盐水泥或自应力铁铝酸盐水泥中的一种或几种混合物。8.根据权利要求4所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，其特征在于，所述补偿收缩胶凝颗粒为膨胀硫铝酸盐胶凝颗粒熟料，其重量百分比化学组成为：34％～38％的cao,26％～32％的al2o3,11％～15％的sio2,12％～16％的so3,3％～4％的fe2o3。9.一种根据前述任一权利要求所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂制备方法，其特征在于步骤如下：(1)将丝状形状记忆合金常温下定型直线，对其进行中400℃～700℃高温淬火热处理，待冷却至室温时缠绕为螺旋状，或缠绕成同心圆状；(2)补偿收缩胶凝颗粒、改性剂和粘接剂混合均匀后，经球磨机粉磨至比表面积为300～400m2/kg，制成改性的膨胀胶凝颗粒；(3)将0.1～0.2mm粒径的耐温膨胀树脂调和均匀；(4)在70℃～90℃环境下，将步骤(1)中的螺旋状或同心圆状的形状记忆合金表面喷涂粘接剂，喷涂均匀后将步骤(3)耐温膨胀树脂调和物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护1.5-2.5h；(5)将步骤(4)制得的包裹记忆合金耐温膨胀树脂表面喷涂涂粘接剂，在步骤(2)制得的改性膨胀胶凝颗粒中滚动，表面喷洒质量浓度3.25％硫酸铝水溶液，室温养护15-50h，制成球状或者类球状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，粒径为2mm～20mm可调。10.一种根据前述任一权利要求所述的记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂制备方法，其特征在于步骤如下：(1)将丝状形状记忆合金常温下定型直线，对其进行中400℃～700℃高温淬火热处理，

待冷却至室温时缠绕为螺旋状，或缠绕成同心圆状；(2)补偿收缩胶凝颗粒、改性剂和粘接剂混合均匀后，经球磨机粉磨至比表面积为300～400m2/kg，制成改性的膨胀胶凝颗粒；(3)将0.1～0.2mm粒径的耐温膨胀树脂调和均匀；(4)在70℃～90℃环境下，将步骤(1)中的螺旋状或同心圆状的形状记忆合金表面喷涂粘接剂，喷涂均匀后将步骤(3)耐温膨胀树脂调和物喷涂其上，30℃～50℃温度环境下养护1.5-2.5h；(5)将步骤(4)制得的包裹记忆合金耐温膨胀树脂表面喷涂粘接剂，将第步骤(2)制得的改性膨胀胶凝颗粒喷涂其上，表面喷洒3.25％硫酸铝水溶液，室温养护45-50h，制成片状记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂，直径为5～20mm可调。

技术总结

本发明涉及一种记忆合金型温控刚性膨胀堵漏剂及其制备方法。其重量组分包括：形状记忆合金12份~30份、耐高温膨胀树脂3份~6份、补偿收缩胶凝颗粒45份~90份、改性剂1份~2份、粘接剂7份~15份。基于记忆合金制成的球形或片状刚性堵漏剂，具有延迟膨胀性，膨胀量大，自适应强；抗压≥45.6MPa；抗温≥250℃；易于工业化制备且性能稳定，利于存储及运输。适应于深井超深井大裂缝、溶洞性恶性漏失地层，提高堵漏技术对高温高压下漏失孔道的自适应性封堵。术对高温高压下漏失孔道的自适应性封堵。

技术研发人员：王宝田 杨倩云 陈二丁 袁丽 高素丽 李秀灵 何同兴 杨华

受保护的技术使用者：中石化胜利石油工程有限公司 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院

技术研发日：2019.12.30

技术公布日：2021/7/15