●气凝胶-相变微胶囊复合隔热材料

  还有哪些新材料可以应用于油气勘探开发？
  [中国石化报?2024-08-19]
  石油工程领域对隔热材料的要求越来越高，特别是深井、超深井和地热井的钻井过程中，各种随钻测量电子设备均需要隔热保护。但井下设备受作业空间小的限制，无法通过增加隔热层厚度的方法进一步提高隔热性能。气凝胶-相变微胶囊复合材料结合了气凝胶隔热和相变微胶囊吸热不升温的特点，将二者多层复合使用作为隔热材料，可进一步提高隔热性能，而且二者单层最薄为两毫米，能实现薄且隔热。选用气凝胶-相变微胶囊复合材料，无须改变原有工件结构，可通过传统工艺直接用于蒸汽管线保温、地热管线保温层，还可以制成特殊形状，用于保护井下控制器件免受地层高温影响。
  ●自愈合聚合材料
  自愈合聚合材料是一类能够进行自我修复的新材料，有助于延长井下工具、设备材料的寿命，以及提高安全性。其原理是，一旦包含某种自愈合聚合材料微粒的物质出现了破损，这些微容器便会破裂，释放出愈合剂。愈合剂一般是相应的未经硫化的聚合物，会渗入破损处，发挥聚合作用，修复破损区域。目前，自愈合材料已开始在油田应用，斯伦贝谢研发了可自动愈合水泥环中微小裂缝的水泥体系。该体系的泵入和充填方式与普通水泥相同，体系中的一些成分在接触油气之前一直处于休眠状态，与油气接触后会被激活，使水泥环在数小时内不经人工干预便自动愈合。这一特性会在水泥固化后避免许多不利情况，如套管外层间流体的窜流、持续的井口套压、表层套管泄漏及交叉流动等。
  ●可膨胀聚合物
  可膨胀聚合物被用于膨胀式封隔器，用来进行层间封隔和井筒控水。在层间封隔应用中，先将一系列未经膨胀的油敏型封隔器下入井中，遇到油后，这些封隔器便会膨胀，从而封隔住地层，形成相互隔离的层段。控水应用时，要在井内下入一个未经膨胀的水敏型聚合物封隔器，当水侵入井筒时，封隔器便会发生膨胀封住井筒，从而减少涌入的水量，提高油气产量。膨胀式封隔器一般成本较低，没有活动的部件，并且不需要机械或液压传动装置，与常规封隔器相比具有明显优势。