Система для увеличения кпд набухания

Авторы патента:

E21B33/12 - пакеры; пробки (для цементирования E21B 33/134, E21B 33/16)

Владельцы патента RU 2617815:

БЭЙКЕР ХЬЮЗ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)

Группа изобретений относится к набухающей системе, вступающей в реакцию с потоком текучей среды, и к способу управления работой набухающей системы. Техническим результатом является увеличение КПД набухания в различных условиях. Набухающая система, вступающая в реакцию с потоком текучей среды, содержит изделие, которое включает набухающий материал, функционально выполненный с возможностью набухания под воздействием потока текучей среды. Текучая среда является водной основой и содержит катионы металла из растворенных солей. Фильтрующий материал размещен с набухающим материалом и функционально выполнен с возможностью удаления многовалентных катионов из потока текучей среды до воздействия на набухающий материал. Фильтрующий материал содержит материал на основе графена, который включает, по меньшей мере, одну функциональную группу, функционально выполненную с возможностью захвата многовалентных катионов. Фильтрующий материал и набухающий материал гомогенно перемешаны в изделии. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

[1] Данная заявка испрашивает приоритет по заявке U.S. Application No. 13/646028, выложена 5 октября 2012 г., которая испрашивает приоритет по заявке U.S. Application No. 13/300916, выложена 21 ноября 2011 г., которая полностью включена в данный документ в виде ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[2] Изоляция пород в забойной зоне скважины зависит от развертывания скважинного инструмента, который эффективно изолирует ствол скважины в целом или его участки, например кольцевое пространство между стенкой обсадной колонны и эксплуатационной трубой. Набухающие пакеры, например, являются особенно полезными, поскольку автоматически расширяются, заполняя площадь сечения ствола скважины под действием одной или нескольких скважинных текучих сред. Следовательно, набухающие пакеры можно устанавливать в местах ствола скважины, внутренний диаметр которых меньше диаметра сечения полностью расширившегося набухающего пакера. Вместе с тем, при некоторых условиях в скважине, таких как присутствие одновалентных и многовалентных катионов (например, Ca²⁺, Zn²⁺ и т.д.) в скважинных текучих средах на водной основе, контактирующих с набухающим пакером, возникает тенденция уменьшения как величины набухания, так и скорости, с которой пакер набухает, и возможно также ускорение деградации пакера. Для преодоления данных проблем и продолжения улучшения кпд набухания в различных условиях в отрасли постоянно требуются новые и альтернативные набухающие системы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[3] Набухающая система, вступающая в реакцию с потоком текучей среды, включающая изделие, включающее набухающий материал, функционально выполненный с возможностью набухания под воздействием потока текучей среды, причем потока текучей среды, содержащего ионы; и фильтрующий материал, размещенный вместе с набухающим материалом и функционально выполненный с возможностью удаления ионов из потока текучей среды до воздействия на набухающий материал.

[4] Способ управления работой набухающей системы, включающий отфильтровывание ионов из потока текучей среды с помощью фильтрующего материала; и набухание набухающего материала реагирующего на поток текучей среды, в результате воздействия текучей среды.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[5] Следующие описания не следует считать ограничивающими. На прилагаемых чертежах одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями.

[6] На Фиг.1 показано сечение набухающего изделия в начальной конфигурации.

[7] На Фиг.2 показано сечение набухающего изделия Фиг.1 в набухшей конфигурации.

[8] На Фиг.3 показана набухающая система согласно варианту осуществления, раскрытому в данном документе, где набухающее изделие расположено с фильтрующим материалом в оболочке, закрывающей набухающий сердечник.

[9] На Фиг.4 показана набухающая система согласно другому варианту осуществления, раскрытому в данном документе, где фильтрующий материал расположен отдельно от набухающего изделия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[10] Подробное описание вариантов осуществления устройства и способа представлены в данном документе в виде примера и без ограничений описанием и прилагаемыми фигурами.

[11] На Фиг.1 показана система 10, включающая трубное изделие или колонну 12 и забойное изделие 14, например пакер или уплотнительный элемент, установленный на ней. Забойное изделие 14 включает, например, основной состав и фильтрующий компонент, рассмотренные детально ниже. Основной состав содержит эластомерный материал и/или абсорбирующий материал. Вследствие абсорбции текучей среды абсорбирующим материалом, например абсорбции воды, рассола, углеводородов и т.д., изделие 14 расширяется или набухает, принимая вторую конфигурацию, показанную на Фиг.2. Различные абсорбирующие материалы являются известными и применяются в технике. Например, в отношении вариантов осуществления с набуханием в воде, можно применять любой так называемый суперабсорбирующий полимер, такой как продаваемый Nippon Shokubai Co., Ltd. под названием AQUALIC® CS-6S. Эластомерный материал включают, например, для создания уплотнения, в упор к забойной конструкции 16, такой как ствол скважины в подземном пласте 18, показанном на Фиг.2. Естественно, конструкция 16 может являться любой другой конструкцией, насосно-компрессорной трубой, обсадной колонной, хвостовиком и т.д., установленной в зоне забоя, с которой может входить в контакт изделие 14. Эластомерный материал может являться любым набухающим или ненабухающим материалом. В некоторых вариантах осуществления эластомерный материал является абсорбентом по отношению к одной или нескольким скважинным текучим средам, таким образом, также заключающим в себе абсорбирующий материал. При этом, например, изделие 14 может спускаться в скважину, имея начальную радиально сжатую конфигурацию, открываемую воздействию текучих сред после установки в забойной зоне, и расширяющуюся для входа в контакт между трубным изделием 12 и конструкцией 16. В одном варианте осуществления конструкция 16 изолируется с помощью расширения изделия 14 так, что по существу предотвращается проход текучих сред (например, из пласта 18) мимо изделия 14, когда изделие 14 расширяется.

[12] Скважинные текучие среды обычно содержат водный компонент, который более точно является рассолом, содержащим различные ионы, например катионы металлов из растворенных солей. Как указано выше, одновалентные и многовалентные катионы могут взаимодействовать с абсорбирующим материалом и уменьшать в целом скорость и степень расширения абсорбирующего материала, при этом снижая уплотнительную эффективность изделия. В общем обнаружено, что многовалентные катионы, такие как Ca²⁺, Zn²⁺ и т.д., имеют более значительное влияние на показатели работы набухающих материалов, в частности в набухающих в воде изделиях, чем одновалентные катионы, и поэтому их обычно более предпочтительно удалять. Понятно, что хотя набухающие в воде материалы рассмотрены в являющихся примерами вариантах осуществления, как материалы, на которые отрицательно влияет присутствие катионов, другие материалы могут набухать под действием других текучих сред и/или испытывать отрицательное влияние анионов. Например, в одном варианте осуществления на набухающий материал отрицательно влияет (например, уменьшая набухание, укорачивая срок службы, замедляя скорость набухания и т.д.) присутствие анионов. По данной причине, термин "ионы" при использовании в данном документе должен относиться к любому катиону или аниону, отрицательно влияющему на показатели работы соответствующего набухающего материала.

[13] Для ослабления отрицательного воздействия таких ионов на абсорбирующий материал фильтрующий материал действует, удаляя или отфильтровывая ионы из скважинных текучих сред до их взаимодействия с набухающим материалом. Удаление или отфильтровывание означает, что фильтрующий материал захватывает или удерживает ионы в, на или вблизи места захвата или места вблизи фильтрующего материала, или иначе нейтрализует ионы так, что поток текучей среды по меньшей мере частично лишен ионов ниже по потоку от фильтрующего материала. Таким образом, хотя ионы еще технически находятся в текучей среде, предотвращается их отрицательное влияние на набухание набухающего материала, и поэтому ионы считаются удаленными или отфильтрованными. Удаление, отфильтровывание или захват можно выполнять с помощью химического или физического связывания между фильтрующим материалом и ионами, физической сорбции или хемосорбции на фильтрующем материале или его поверхности или с их помощью, электростатического и/или вандерваальсова притяжения между фильтрующим материалом или атомной структурой (например, функциональными группами) и ионами, и т.д., примеры которых рассмотрены детально ниже.

[14] В варианте осуществления Фиг.1 и 2 фильтрующий материал, эластомерный материал и/или абсорбирующий материал - все могут смешиваться вместе, например, гомогенно, затем формоваться в изделие 14. Альтернативный вариант осуществления для системы 22 показан на Фиг.3, здесь система 22 включает изделие 24 на трубном изделии или колонне 26. Изделие 24 выполнено в виде сердечника 28 и оболочки 30. В данном варианте осуществления сердечник 28 включает вышеупомянутый набухающий материал, а оболочка 30 включает фильтрующий материал. Как сердечник 28, так и оболочка 30 могут, например, включать подходящие эластомерные и/или наполнительные материалы для обеспечения уплотнения для изделия 24 и придания химических и физических свойств изделию 24. Таким образом из потока текучей среды, с которой набухающий материал в сердечнике 28 вступает в реакцию, фильтрующий материал в оболочке 30 должен вначале отфильтровать ионы.

[15] Система 32 согласно другому варианту осуществления показана на Фиг.4, где набухающее изделие 34 установлено вместе с трубным изделием или колонной 36. В данном варианте осуществления пласт 38 отделен от изделия 34 радиально расположенным трубным изделием или колонной 40, например обсадной колонной, хвостовиком, насосно-компрессорной трубой и т.д. Трубное изделие/колонна 40 включает по меньшей мере одно окно или отверстие 42 для обеспечения встречи потока текучей среды, в общем, указанного стрелкой 44 с изделием 34. Фильтрующий материал может располагаться в пробке 46, установленной в отверстие 42, в мембране или пленке 48, установленной поверх отверстия 42, и т.д. Пробка 46 может выполняться, как любой подходящий проницаемый для текучей среды элемент для создания прохода для сообщения текучей среды с набухающим материалом. Таким образом поток текучей среды отфильтровывается фильтрующим материалом перед достижением изделия 34. Пробка 46 и/или мембрана 48 может выполняться из любого подходящего проницаемого материала, например пенопласта с сообщающимися каналами, волокон, с фильтрующим материалом, расположенным в или с проницаемым материалом, например в порах проницаемого материала.

[16] В другом варианте осуществления, по существу комбинации описанного выше, оболочка 30 может являться защитной или эластомерной оболочкой, непроницаемой для скважинных текучих сред и стойкой к коррозии и деградации. Проницаемая пробка, такая как рассмотренная выше пробка 46, может включаться в оболочку 30, а не в наружное трубное изделие 40. Таким образом набухающее изделие должно получать преимущество от наружной оболочки, выполненной из эластомерного или другого материала, который можно выбирать с возможностью обеспечения предпочтительных свойств, таких как стойкость к коррозии, непроницаемость для текучей среды и т.д., при этом также поддерживая предпочтительные свойства отфильтровывания ионов, создаваемые в данном изобретении, как рассмотрено в данном документе.

[17] В одном варианте осуществления фильтрующий материал содержит один или несколько составов на основе графена. Термин на основе графена означает, что состав включает или является производным графена, такого как сам графен, графит, оксид графита, оксид графена и т.д. Составы могут принимать любую форму, используемую с такими составами на основе графена, такую как листы или нанолисты, частицы, хлопья, нанотрубки и т.д. Предпочтительно, уникальные свойства графена обеспечивают эффективные донорно-акцепторные взаимодействия между обоими, анионами и катионами и графеновыми хлопьями или частицами. Материалы на основе графена, их ассоциированные оксиды или другие производные или функциализированные составы могут содержать соответствующее относительно большое число мест захвата для притягивания и связывания ионов с помощью вандерваальсовых и/или кулоновских взаимодействий. Естественно, другие материалы с богатыми электронами поверхностями можно применять для аналогичного отфильтровывания катионов, также электронодефицитные материалы можно применять по отношению к анионам.

[18] Для дополнительного увеличения способности фильтрующих материалов на основе графена захватывать вышеупомянутые многовалентные катионы, фильтрующие материалы можно функционализировать, включая одну или несколько функциональных групп. Процесс формования графита или оксида графена, например, дает в результате включение различных функциональных групп, которые являются относительно отрицательно заряженными (например, группы карбоновой кислоты) или полярными (например, карбонильные группы). Многовалентные катионы должны притягиваться и захватываться данными группами. В одном варианте осуществления фильтрующий материал является ковалентно модифицированным с тиоловыми группами согласно известным диазониевым химическим процедурам. Тиоловые группы являются естественно отлично работающими при захвате положительно заряженных ионов, в частности двухзарядных катионов ртути, хотя катионы других металлов, такие как вышеупомянутые Ca²⁺, Zn²⁺ и т.д., содержащиеся в скважинных рассолах, должны также успешно захватываться тиоловыми группами. Другие функциональные группы, такие как дисульфидные группы, группы карбоновой кислоты, сульфоновой кислоты, можно также применять вследствие их способности захватывать многовалентные катионы, в частности двухзарядные катионы. Другие функциональные группы включают группы хелатирующих лигандов, такие как иминодиуксусная кислота, группа иминодиуксусной кислоты, группа N-[5-амино-1-карбокси-(т-бутил)пентил]иминоди-т-бутилацетат), группа N-(5-амино-1-карбоксипентил)иминодиуксусная кислота, группа N-(5-амино-1-карбоксипентил)иминодиуксусная кислота три-т-бутил сложный эфир, группа аминокапроновой нитрилотриуксусной кислоты, группа аминокапроновой нитрилотриуксусной кислоты три-трет-бутил сложный эфир, группа 2-аминооксиэтилиминодиуксусной кислоты, и другие известные специалисту в данной области техники с учетом описания в данном документе.

[19] Материалы на основе графена можно также функционализировать для отфильтровывания анионов, например, с четвертичным аммониевым, четвертичным фосфониевым, третичным сульфониевым катионами, циклопропенил-катионом, или первичным, вторичным, третичным амином или другими группами. Данные группы либо являются положительно заряженными или становятся протонированными в кислых средах и таким образом требуют анионов для компенсации заряда. В некоторых ситуациях, анион можно заменить другим анионом, сохраняя неизменным заряд. Например, в одном варианте осуществления материал на основе графена функционализируется группой четвертичного аммония, положительный заряд которого уравновешивается анионами гидроксида. В данном примере, в рассоле, содержащем анионы S0₄^2-, один анион S0₄^2- должен захватываться и два аниона гидроксида (OH^-) должны высвобождаться. В варианте осуществления, смесь материала на основе графена, функционализированная группами сульфоновой кислоты и материала на основе графена, функционализированного группами четвертичного аммония, сбалансированными анионами гидроксида, используется для нейтрализации рассола CaCl₂. В катионообменном процессе катионы Ca²⁺захватываются с одновременным высвобождением двух ионов H⁺ на каждый катион Ca²⁺. В процессе анионного обмена ионы Cl^- захватываются группой четвертичного аммония с одновременным высвобождением аниона OH^-на каждый ион Cl^-. Рекомбинация высвобожденных ионов H⁺ и OH^- дает в результате молекулы воды, которые могут способствовать процессу набухания материалов, набухающих под действием воды.

[20] Хотя изобретение описано ниже на примере предпочтительных вариантов осуществления, специалисту в данной области техники понятно, что можно выполнять различные изменения и замены эквивалентными элементами без отхода от объема изобретения. В дополнение, можно выполнять многочисленные модификации для приспособления идей изобретения к конкретной ситуации или материалу без отхода по существу от его объема. Поэтому изобретение не ограничено конкретными раскрытыми вариантами, как наилучшими предложенными вариантами осуществления данного изобретения, но изобретение должно включать все варианты осуществления, охваченные объемом формулы изобретения. Также в чертежах и описании раскрыты примеры вариантов осуществления изобретения и, хотя применены конкретные термины, они, если иное специально не указано, используются только в своем общепринятом и описательном смысле и не для ограничения объема изобретения. Кроме того, использование терминов первый, второй и т.д. не указывает порядка или важности, здесь термины первый, второй и т.д. используются для придания отличия элементам друг от друга. Кроме того, использование неопределенных артиклей и термина и т.д. не указывает ограничения количества, но указывает присутствие по меньшей мере одной указанной позиции.

1. Набухающая система, вступающая в реакцию с потоком текучей среды, содержащая: изделие, включающее набухающий материал, функционально выполненный с возможностью набухания под воздействием потока текучей среды, причем текучая среда является водной основой и содержит катионы металла из растворенных солей; и фильтрующий материал, размещенный с набухающим материалом и функционально выполненный с возможностью удаления многовалентных катионов из потока текучей среды до воздействия на набухающий материал, причем фильтрующий материал содержит материал на основе графена, включающий по меньшей мере одну функциональную группу, функционально выполненную с возможностью захвата многовалентных катионов; при этом фильтрующий материал и набухающий материал гомогенно перемешаны в изделии.

2. Система по п.1, в которой фильтрующий материал создает воздействие вандерваальсовых сил, кулоновских сил или их комбинаций на ионы.

3. Система по п.1, в которой притяжение между фильтрующим материалом и ионами создается функциональными группами, прикрепленными к фильтрующему материалу.

4. Система по п.3, в которой функциональные группы являются тиоловыми группами, дисульфидными группами, группами карбоновой кислоты, группами сульфоновой кислоты, группами хелатирующих лигандов или их комбинациями, включающими по меньшей мере одно из указанного выше.

5. Система по п.1, в которой многовалентные катионы являются двухзарядными катионами металлов.

6. Система по п.1, в которой материал на основе графена является графеном, графитом, оксидом графена, оксидом графита или комбинацией, включающей по меньшей мере одно из указанного выше.

7. Система по п.6, в которой по меньшей мере одна из функциональных групп является тиоловой группой, дисульфидной группой, группой карбоновой кислоты, группой сульфоновой кислоты, группой хелатирующих лигандов или комбинацией, включающей по меньшей мере одно из указанного выше.

8. Система по п.1, дополнительно содержащая эластомерный материал, функционально выполненный с возможностью обеспечения уплотнения изделия в упор к другой конструкции после набухания.

9. Система по п.1, в которой фильтрующий материал функционально выполнен с возможностью удаления катионов металла захватыванием катионов металла, причем захватывание катионов металла обеспечивают с одновременным высвобождением одного или нескольких других ионов для сохранения баланса заряда, или комбинации, включающей по меньшей мере одно из указанного выше.

10. Способ управления работой набухающей системы по п.1, в котором: удаляют катионы металла из потока текучей среды с помощью фильтрующего материала; и обеспечивают набухание набухающего материала, реагирующего на поток текучей среды, в результате взаимодействия с текучей средой.

11. Способ по п.10, в котором катионы металла являются многовалентными катионами металла.

12. Способ по п.10, в которой фильтрующий материал содержит материал на основе графена, такой как графен, графит, оксид графена, оксид графита или комбинации, включающие по меньшей мере одно из указанного выше.

13. Способ по п.12, в котором материал на основе графена дополнительно содержит по меньшей мере одну функциональную группу, функционально выполненную с возможностью захвата ионов.

14. Способ по п.13, в котором по меньшей мере одна функциональная группа является тиоловой группой, дисульфидной группой, группой карбоновой кислоты, группой сульфоновой кислоты, группой хелатирующих лигандов или комбинацией, включающей по меньшей мере одно из указанного выше.

15. Способ по п.13, в котором по меньшей мере одна функциональная группа является группой четвертичного аммония, группой четвертичного фосфония, группой третичного сульфония, катионом циклопропенила, группой, выполненной с возможностью протонирования в кислой среде, группой первичного амина, группой вторичного амина, группой третичного амина или комбинацией, включающей по меньшей мере одно из указанного выше.

16. Способ по п.10, в которой удаление катионов металла включает захват катионов металла, причем захват катионов металла происходит с одновременным высвобождением одного или нескольких других катионов металла для сохранения баланса заряда, или комбинации, включающей по меньшей мере одно из указанного выше.

17. Система по п.1, в которой по меньшей мере одна функциональная группа является тиоловой группой, дисульфидной группой или их комбинацией, включающей по меньшей мере одно из указанного выше.

18. Система по п.1, в которой по меньшей мере одна функциональная группа является группой хелатирующих лигандов.

Похожие патенты:

Пакер // 2614848

Изобретение относится к пакерам. Техническим результатом является повышение надежности работы пакера.

Устройство изоляции части скважины // 2614826

Изобретение относится к устройству изоляции части скважины. Техническим результатом является обеспечение эффективности герметизации.

Устройство для поинтервальной обработки пласта в открытом горизонтальном стволе скважины // 2613405

Изобретение относится к устройству для поинтервальной обработки пласта в открытом горизонтальном стволе скважины. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства.

Пакер для горизонтальных скважин // 2612398

Изобретение относится к пакерам. Техническим результатом является повышение надежности работы в горизонтальном участке скважины.

Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле // 2611798

Изобретение относится к пакеру разбуриваемому с посадочным инструментом. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение эффективности работы.

Способ изоляции обводнённых интервалов в горизонтальном участке ствола скважины // 2611792

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разобщения водоносных и нефтеносных интервалов ствола горизонтальной скважины. При реализации способа проводят спуск с промывкой в пробуренную необсаженную эксплуатационной колонной горизонтальную часть ствола скважины по меньшей мере одного скважинного фильтра в составе хвостовика, оборудованного срезаемыми заглушками.

Трубная заанкеривающая система и гнездо для использования в ней // 2610452

Группа изобретений относится к трубной заанкеривающей системе и гнезду для трубной системы обработки. Техническим результатом является обеспечение улучшенного заанкеривания трубной системы.

Способ формирования блокирующей пробки в скважине // 2609514

Изобретение относится к способу формирования блокирующей пробки в скважине. Техническим результатом является создание разобщающей равномерной пробки непосредственно внутри скважины.

Труба с обжимаемым металлическим элементом и соответствующий способ // 2608835

Группа изобретений относится к трубе для установки в скважине и способу крепления трубчатого элемента. Техническим результатом является повышение надежности работы.

Способ гидродинамических исследований и изоляции зон поглощений // 2608107

Изобретение относится к способам гидродинамических исследований и изоляции зон поглощений в скважинах. Техническим результатом является расширение области применения в осложненных условиях, в наклонных и горизонтальных скважинах.

Набухающие эластомерные полимерные материалы // 2619317

Изобретение относится к эластомерным полимерным материалам для изготовления набухающих уплотняющих изделий с контролируемыми свойствами набухания и к использованию таких материалов. Эластомерная композиция включает эластомерную матрицу и смещанный с ней прекурсор. При этом прекурсор имеет ограниченную растворимость в жидкости, такой как вода, и может быть превращен в соединение, которое растворимо в указанной жидкости, такой как вода, в результате чего эластомерная композиция становится набухающей. Композиции изобретения могут быть использованы в способе, который включает размещение композиции в заданном месте, и превращение указанного прекурсора в соединение, растворимое в жидкости, приведением в контакт указанной композиции с указанной жидкостью до, во время и/или после указанного превращения указанного прекурсора. Описан также продукт, который используется в виде средства расширяющегося типа, прокладки или уплотнения. Технический результат – обеспечение контроля набухания уплотнительных средств при использовании их в месте применения. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта // 2620818

Изобретение относится к скважинной разработке и эксплуатации многопластовых месторождений с применением гидравлического разрыва пласта, эксплуатируемого одной скважиной. Способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта с применением разбуриваемого пакера-пробки с клапаном, в скважинах с двумя или более продуктивными пластами реализован тем, что пакер-пробка установлен над нижележащим от обрабатываемого пластом при помощи посадочного инструмента со сбивным клапаном с электроприводом на кабеле или гидравлического посадочного инструмента на насосно-компрессорных трубах. После извлечения посадочного инструмента пакер загерметизирован при помощи бросового шара и произведен гидроразрыв верхних пластов по известной технологии без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. При вводе скважины в эксплуатацию работают верхние пласты. Если нижний пласт обладает большей производительностью, чем верхний, то он работает, поднимая бросовый шар. При малой производительности нижнего пласта разбуриваемый пакер-пробка препятствует продавливанию скважинной жидкости из верхних пластов в нижний. Технический результат заключается в обеспечении возможности производить работы по гидроразрыву вышележащих пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. 4 ил.

Набухающий пакер с контролируемой скоростью набухания, способ его изготовления и способ использования такого пакера // 2623411

Группа изобретений относится к набухающему пакеру с контролируемой скоростью набухания, способу изготовления набухающего пакера с контролируемой скоростью набухания и способу использования набухающего пакера с контролируемой скоростью набухания. Техническим результатом является регулирование скорости расширения набухающего пакера с контролируемой скоростью набухания для изоляции участков ствола скважины. Набухающий пакер с контролируемой скоростью набухания содержит сердечник; уплотнительный элемент, расположенный вокруг, по меньшей мере, части сердечника и содержащий материал, поддающийся набуханию при контакте с агентом набухания. Рубашка наложена на наружную поверхность уплотнительного элемента с обеспечением участков наружной поверхности уплотнительного элемента, покрытых рубашкой, и участков наружной поверхности уплотнительного элемента, не покрытых рубашкой. Рубашка выполнена по существу непроницаемой для агента набухания. Удерживающий покрывающий слой нанесен на рубашку и на указанные непокрытые участки наружной поверхности уплотнительного элемента. Этот удерживающий покрывающий слой позволяет агенту набухания притекать через непокрытые участки наружной поверхности уплотнительного элемента и вступать в контакт с указанным поддающимся набуханию материалом. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил., 5 пр.

Разрушаемое и приспосабливаемое металлическое уплотнение и способ его изготовления // 2627779

Группа изобретений относится к уплотнению и к способу временного уплотнения элемента. Техническим результатом является исключение удаления компонентов или инструментов из ствола скважины. Уплотнение содержит металлический композит. Металлический композит включает в себя сотовую наноматрицу, содержащую металлосодержащий материал наноматрицы, металлическую матрицу, размещенную в сотовой наноматрице, и агент разрушения, размещенный в металлической матрице. Агент разрушения содержит: кобальт, медь, железо, никель, вольфрам или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого. Уплотнение содержит первую уплотняющую поверхность и вторую уплотняющую поверхность, размещенную противоположно первой уплотняющей поверхности. Металлосодержащий материал наноматрицы, металлическая матрица и агент разрушения выбраны так, что уплотнение выполнено с возможностью образования уплотнения металла к металлу в ответ на приложение сжимающей силы. Уплотнение может быть приготовлено с помощью объединения порошка металлической матрицы, агента разрушения и металлического материала наноматрицы с образованием композиции; уплотнения композиции с образованием уплотненной композиции; спекания уплотненной композиции; и прессования спеченной композиции с образованием уплотнения. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 18 ил.

Затрубный барьер с предохранительной металлической муфтой // 2630339

Изобретение относится к затрубным барьерам. Техническим результатом является сокращение вероятности растрескивания разжимной металлической муфты во время разжимания без значительного увеличения суммарной толщины затрубного барьера. Затрубный барьер предназначен для разжимания в затрубном пространстве между трубчатой конструкцией скважины и внутренней стенкой ствола скважины для обеспечения изоляции зоны между первой зоной и второй зоной ствола скважины и содержит трубчатую часть для установки в качестве части трубчатой конструкции скважины, разжимную металлическую муфту, окружающую трубчатую часть и имеющую внутреннюю поверхность, обращенную к трубчатой части, и наружную поверхность, обращенную к внутренней стенке ствола скважины. Каждый конец разжимной металлической муфты соединен с соединительной частью, соединенной с трубчатой частью. Затрубный барьер содержит пространство между внутренней поверхностью разжимной металлической муфты и трубчатой частью и отверстие разжимания в трубчатой части, через которое в пространство может поступать текучая среда для того, чтобы разжимать разжимную металлическую муфту. Затрубный барьер содержит первую предохранительную металлическую муфту, окружающую трубчатую часть для обеспечения устойчивости к воздействию давления в случае наличия отверстия в разжимной металлической муфте. Первая предохранительная металлическая муфта имеет первую внутреннюю поверхность, упирающуюся в поверхность разжимной металлической муфты. Каждый конец первой предохранительной металлической муфты соединен с соединительной частью, соединенной с трубчатой частью. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Композиция разбухающего пакера с задержкой срабатывания // 2631301

Изобретение относится к скважинному инструменту для герметизации ствола скважины. Описан скважинный герметизирующий материал с регулируемой скоростью разбухания, включающий композицию, содержащую: полимер, содержащий полимер на нитрильной основе или этилен-пропилен -диеновый сополимерный каучук; абсорбент, причем данный абсорбент содержит акриловый сополимер; первичную сшитую сетчатую структуру, включающую первичные связи между цепями полимера; и вторичную сшитую сетчатую структуру, включающую вторичные связи между молекулами абсорбента, где вторичные связи образуются посредством сшивающего реагента, содержащего титанат, цирконат, аминокарбоновую кислоту, металлохелат, борат, кеталь или их комбинацию, и где вторичные связи разрушаются под действием изменения величины рН, температуры, давления, солености, или их комбинации, тогда как первичные связи остаются незатронутыми под действием тех же условий; и где герметизирующий материал разбухает и герметизирует скважину в результате разрушения вторичной сшитой сетчатой структуры. Также описаны способ регулирования скорости разбухания скважинного герметизирующего материала, композиция для формирования скважинного герметизирующего материала, система для герметизации ствола скважины и скважинный герметизирующий материал с регулируемой скоростью разбухания. Технический результат: получен скважинный герметизирующий материал с регулируемой скоростью набухания. 6 н. и 33 з.п. ф-лы, 9 ил.

Набухающий уплотнитель с опорой // 2631454

Группа изобретений относится к узлу уплотнителя скважины для использования в канавке уплотнителя скважинного компонента, способу герметизации скважины и скважинному устройству для использования в скважине. Техническим результатом является повышение эффективности уплотнения скважины. Узел уплотнителя скважины для использования в канавке уплотнителя скважинного компонента содержит набухающий эластомерный уплотнитель, расположенный в канавке уплотнителя и выполненный с возможностью расширения при контакте с определенной жидкостью, и опорный элемент, расположенный в канавке уплотнителя в осевом направлении между набухающим эластомерным уплотнителем и осевой концевой стенкой канавки уплотнителя. Опорный элемент содержит неровности поверхности, расширяющие опорный элемент в радиальном направлении наружу при сжатии посредством набухающего эластомерного уплотнителя в осевом направлении. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ получения нефтепромыслового набухающего в углеводородной среде элемента // 2632824

Изобретение относится к получению нефтепромыслового элемента - прессованного изделия, которое можно применять в нефтедобывающей отрасли. Техническим результатом является повышение степени набухания в углеводородной среде и увеличение срока эксплуатации при упрощении состава. Предложен способ получения нефтепромыслового набухающего в углеводородной среде элемента из композиции, включающей, мас.ч.: этилен-пропилен-диеновый каучук с содержанием, мол.%: этилен 60-77, этилиденнорборнен 0,9-8, пропилен остальное, - 100,0, эфир целлюлозы - 1,0-50,0, сополимер акриловой кислоты с амидом акриловой кислоты или с акрилатом калия - 60,0-150,0, технический углерод - 50,0-100,0, высокодисперсный оксид кремния - 15,0-50,0, оксид цинка - 3,0-7,0, стеариновая кислота - 1,5-3,0, антиоксиданты - 1,0-2,0, вулканизующая система: сера - 0,5-2,5 и ускорители вулканизации - 2,3-3,5 или органический пероксид - 4,5-10,0 и соагент вулканизации (100% активного вещества) - 3,6-5,0, технологические добавки - 1,0-3,0, путем перемешивания, осуществляемого в две стадии: сначала перемешивают 30-40 мин все компоненты, кроме вулканизирующей системы, при температуре смеси в конце перемешивания не более 140°С, затем после охлаждения смеси до 40-60°С вводят вулканизирующую систему, перемешивают 10-13 мин при температуре смеси в конце перемешивания не более 110°С, с последующим формованием элемента под давлением 12-20 МПа при температуре 150-170°С в течение 30-60 мин.

Якорь для насосно-компрессорных труб // 2634316

Изобретение относится к устройствам для фиксирования колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в обсадной колонне и устранения волнообразного изгиба колонны НКТ при добыче пластового флюида скважинными штанговыми насосными установками. Якорь состоит из корпуса, конуса, плашек, установленных на конус с помощью ласточкиного хвоста, кожуха, срезных штифтов. На конусе вдоль ласточкиного хвоста выполнены канавки, в которых размещены подвижно ролики, установленные в обойму, причем плашки своим основанием опираются на ролики. Конус зафиксирован от перемещения относительно корпуса с помощью цанги или пружинного разрезного кольца. Цанга или пружинное разрезное кольцо своим нижним торцом упирается в кольцо, установленное на буртике нижнего корпуса, а своим коническим выступом - в упорное кольцо, установленное на внутреннем буртике конуса. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении надежности работы якоря для НКТ при добыче пластового флюида скважинными штанговыми насосными установками. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Набухающее изделие // 2634757

Группа изобретений относится к набухающему изделию, а также к способам его изготовления и применения. Технический результат заключается в облегчении набухания изделия под воздействием текучей среды. Набухающее изделие содержит материал матрицы, способный к расслоению материал на основе графена, расположенный в материале матрицы, и интеркалат, расположенный между слоями материала на основе графена. Способный к расслоению материал на основе графена функционально выполнен с возможностью расширения при приложении ультразвуковых частот к материалу на основе графена и с возможностью облегчения набухания набухающего изделия под воздействием выбранной текучей среды посредством сорбирования углеводородов в текучей среде. Набухание обеспечивает взаимодействие набухающего изделия со смежной структурой. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил.