一种热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺制造技术

本发明专利技术提出一种热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺，包括以下步骤：S001：清理套管破损口处的毛刺；S002：制备形状记忆聚合物补贴管，使其横截面呈哑铃形；S003：制备膏状高温环氧胶黏剂，将其涂覆在形状记忆聚合物补贴管的外表面；S004：在套管破损段下方坐封桥塞；S005：将形状记忆聚合物补贴管下至套管破损段，使其覆盖套管破损段缺陷部位；S006：往套管内依次注入化学产热产气各组分溶液，溶液没过形状记忆聚合物补贴管，提高补贴管环境温度，并等待形状记忆聚合物补贴管膨胀固化完全；S007：对套管进行试压，试压压力为10‑15MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺
本专利技术属于石油开采工程
，具体涉及一种热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺。
技术介绍
随着多油层油田开采年限的增长，加上地质条件和工程因素的影响，常常发生套管破损和套管外流体窜漏现象，影响油田稳产和开发方案的顺利实施，甚至造成停产，严重影响了油藏有效注水和最终采收率的提高。当套管出现长段的破损时，最常用的治理修复方式为实体膨胀管补贴。目前，套管补贴材料主要有金属与非金属两种。在钢质实体膨胀管的补贴方法中，美国的伊万奇、国内的上海管力卜、北京华鼎鸿基等国内外公司的主要方法是将膨胀管下到井下预定补贴位置后，通过一种机械膨胀装置，靠液体压力推进，在膨胀锥体或心轴推进的运动过程中，使膨胀管膨胀，经过塑性变形达到扩大管径的目的。缺点是：1、丝扣接箍等的连接和密封容易失效，作业周期延长。2、补贴管主要材质为碳钢，难以避免井下环境的二次腐蚀。采用镍基、铬基耐蚀聚合物或钛聚合物等材质会导致成本大幅上升，并且其本体硬度和液压膨胀延展率等材料物性完全不同于碳钢，还会导致膨胀工艺进一步复杂化。现在油利用有机复合材料圆管体进行膨胀粘贴的工艺，也有利用形状记忆聚合物管或筒与橡胶组合后，进行膨胀补贴的工艺，这些非金属有机形状记忆材料进行补贴时，大部分通过电缆作业下入井内，并需要通过加粗电缆进行大电流进行加热，再进行膨胀锥体或心轴推进进一步扩张进行补贴。缺点是整井段加粗电缆需要特制电缆，成本高；同时电缆加热会存在局部受热不均，补贴管不能完全膨胀。部分需要依靠地温恢复对记忆聚合物材料进行膨胀激活，缺点是恢复时间不可控，同时对于高强度需要高温激活的材料无计可施。部分需要灌入热水激活材料膨胀恢复，对于深井需要热水量大，不好组织且温度不好均匀控制，导致材料膨胀受热不均；对于某些激活温度在80℃以上的补贴管和套损井，即便是井口注沸水到补贴段也已降至60℃左右，补贴管很难膨胀。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。本专利技术一种热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺，包括以下步骤：S001：清理套管破损口处的毛刺；S002：制备形状记忆聚合物补贴管，使其横截面呈哑铃形；S003：制备膏状高温环氧胶黏剂，将其涂覆在形状记忆聚合物补贴管的外表面；S004：在套管破损段下方坐封桥塞；S005：将形状记忆聚合物补贴管下至套管破损段，使其覆盖套管破损段缺陷部位；S006：往套管内依次注入化学产热产气各组分溶液，溶液没过形状记忆聚合物补贴管，提高补贴管环境温度，并等待形状记忆聚合物补贴管膨胀固化完全；S007：对套管进行试压，试压压力为10-15MPa。在步骤S001中，将刮刀下入套管破损部位，对套管破损段的内壁进行刮削。在步骤S002中，所述形状记忆聚合物补贴管的由环氧树脂基形状记忆聚合物、苯乙烯基形状记忆聚合物、双马来酰亚胺形状记忆聚合物、氰酸酯形状记忆聚合物和聚酰亚胺形状记忆聚合物中的其中一种通过模具成型，尺寸为补贴管加热至玻璃化转变温度以上90-95℃，使其结晶态熔融具有可移动性。在步骤S002中，将所述形状记忆聚合物补贴管制成后，再通过模具施加外力约束使套管补贴管收缩变形，使其横截面呈哑铃形，其直径范围为60-110mm，长度范围为5-8m，壁厚范围5-8mm。在步骤S003中，以质量比算，所述膏状高温环氧胶黏剂由环氧值为25-35的丙三醇环氧树脂100份、甲基四氢苯酐20-35份、乙醇10-15份和草酸5-8份通过常温搅拌均匀成膏状，其粘度为20-25mPa·s。在步骤S004中，在套管破损段下方1-2米处通过电缆下桥塞，并座封。在步骤S006中，所述化学产热溶液为A和B两种组分溶液相混合，先注入A组分溶液，待溶液沉降至补贴段，再注入B组分溶液，所述A组分溶液和所述B组分溶液分别为300L硫酸铝溶液和100L碳酸氢钠溶液，或者300L氯化铵溶液和100L亚硝酸钠溶液，或者300L次氯酸钠溶液和100L叠氮化钠溶液。在步骤S007中，固化反应时间为2-3小时，固化放热平均温度为70-75℃，局部温度高于90℃。本专利技术的热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺因此，利用化学反应放热使得高温激活记忆聚合物补贴管恢复形变并与套管牢牢粘合，通过环氧类高温粘合剂固化放热和套管内化学反应放热控制补贴管环境温度，激活高温记忆聚合物补贴管膨胀，粘合补贴管与金属套管，达到修复破损套管，恢复油井生产的效果。以下将结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。具体实施方式实施例1以某油田A井为例，该井于2013年6月投产，初期日产液6.92m3，日产油5.53t，含水4.8％。2016年8月12日首次套破，套管破损前日产液6.4m3，日产油2.73t，含水47.6％，含盐3.5g/L。套管破损后日产液6.39m3，日产油0t，含水100％，含盐0.4g/L。对该井进行找漏作业后，发现该井有套管有一处3米套管破损段，采用本专利技术的热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺进行套管补贴作业：S001：清理套管破损口处的毛刺，采用刮刀对已测量的套损井段部位进行清理，防止套管的破损口处留存毛刺；S002：制备形状记忆聚合物补贴管，使其横截面呈哑铃形；具体为：通过模具对环氧树脂进行形状记忆聚合物成型，环氧树脂形状记忆聚合物可以通过购买获得，尺寸为φ125mm×6m，补贴管加热至玻璃化转变温度以上90℃，使其结晶态熔融具有可移动性；然后通过模具施加外力约束使套管补贴管收缩变形；使其横截面为哑铃形，最大外径为110mm，最小外径为60mm；S003：制备膏状高温环氧胶黏剂，其中，以质量比算，环氧值为25的丙三醇环氧树脂100份，甲基四氢苯酐20份，乙醇10份，草酸5份，粘度为20mPa·s，通过常温搅拌均匀成膏状，将其涂覆在形状记忆聚合物补贴管的外表面，涂覆厚度为2mm；S004：在套管破损段下方坐封桥塞，桥塞距离破损段1m；S005：将形状记忆聚合物补贴管通过普通电缆作业下至套管破损段，使其覆盖套损缺陷部位，起出电缆；S006：往套管内依次注入化学产热产气各组分溶液，溶液没过形状记忆聚合物补贴管，提高补贴管环境温度，并等待形状记忆聚合物补贴管膨胀固化完全；具体为：先注入亚硝酸钠10g、柠檬酸2g配制的水溶液300L，待水溶液沉降至套损段，再注入10g氯化铵水溶液100L，然后等待反应膨胀固化2小时；S007：对套管进行试压，试压压力为15MPa，试压30分钟，如果套管内压力没有降低，则套管破损段补贴作业完成。实施例2以某油田B井为例，该井2010年9月26日投产，初期日产液2.59m3，日产油1.68t，含水23.6％。2016年3月对该井实施酸化解堵，措施后含水突升至100％，含盐13151mg/L，液面140m，判断该井套管破损，隔采后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS001：清理套管破损口处的毛刺；/nS002：制备形状记忆聚合物补贴管，使其横截面呈哑铃形；/nS003：制备膏状高温环氧胶黏剂，将其涂覆在形状记忆聚合物补贴管的外表面；/nS004：在套管破损段下方坐封桥塞；/nS005：将形状记忆聚合物补贴管下至套管破损段，使其覆盖套管破损段缺陷部位；/nS006：往套管内依次注入化学产热产气各组分溶液，溶液没过形状记忆聚合物补贴管，提高补贴管环境温度，并等待形状记忆聚合物补贴管膨胀固化完全；/nS007：对套管进行试压，试压压力为10-15MPa。/n

【技术特征摘要】
1.一种热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S001：清理套管破损口处的毛刺；
S002：制备形状记忆聚合物补贴管，使其横截面呈哑铃形；
S003：制备膏状高温环氧胶黏剂，将其涂覆在形状记忆聚合物补贴管的外表面；
S004：在套管破损段下方坐封桥塞；
S005：将形状记忆聚合物补贴管下至套管破损段，使其覆盖套管破损段缺陷部位；
S006：往套管内依次注入化学产热产气各组分溶液，溶液没过形状记忆聚合物补贴管，提高补贴管环境温度，并等待形状记忆聚合物补贴管膨胀固化完全；
S007：对套管进行试压，试压压力为10-15MPa。


2.根据权利要求1所述的热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺，其特征在于，在步骤S001中，将刮刀下入套管破损部位，对套管破损段的内壁进行刮削。


3.根据权利要求1所述的热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺，其特征在于，步骤S002中，所述形状记忆聚合物补贴管由环氧树脂基形状记忆聚合物、苯乙烯基形状记忆聚合物、双马来酰亚胺形状记忆聚合物、氰酸酯形状记忆聚合物和聚酰亚胺形状记忆聚合物中的其中一种通过模具成型，尺寸为补贴管加热至玻璃化转变温度以上90-95℃，使其结晶态熔融具有可移动性。


4.根据权利要求3所述的热敏性高温形状记忆聚合物套管补贴工艺，其特征在于，在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭钢，李琼玮，杨立华，李明星，孙雨来，谷成义，卢文伟，刘伟，程碧海，周佩，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11