CN101627179A - 用于形状-顺应性材料的受控展开的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
填充限定空间(例如井筒内生产管周围的环隙)的设备和方法包括顺应性多孔材料。该顺应性多孔材料可以被压缩并通过引入展开改进剂而维持在压缩状态，该展开改进剂可以是水溶性或油溶性粘合剂或生物聚合物，作为浸渍剂、涂层或外壳使用。可以将生产管布置在所需位置并将顺应性多孔材料暴露于展开改进剂中和剂中，该展开改进剂中和剂然后溶解或以其它方式阻止该展开改进剂继续抑制展开。因此，可以通过阻止展开改进剂暴露到展开改进剂中和剂中将展开推迟到最佳时间。应该强调的是，提供本摘要以遵循摘要将是允许搜索者或其它阅读器迅速确认技术公开内容的主题的规则。应该理解，它不是用来解释或限制权利要求的范围或意义。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年10月17日提交的美国临时专利申请序列号60/852,275的优先权。
1.技术领域
本发明涉及形状-顺应性(shape-conforming)材料，更具体地涉及可以在井下膨胀以形成筛网或隔离地层的一部分的那些形状-顺应性材料。
2.背景技术
在过去，已经使用各种方法提供能够尽可能多地填充生产管道(production tubing)和井筒壁(在下套管井筒和裸眼井筒中)之间的环形空间的材料。两种特定的情形要求用于这一目的的专门材料或结构。这些情形包括砂控制(sand control)和地层一部分的隔离。
具体来说，砂控制已经是由许多发明解决的问题。一般而言，砂控制方法受使用井下筛网外部砾石填塞的支配。目标是用砂填充筛网外部的环形空间，这将促使阻止不希望的固体从地层产生，与此同时仍允许受希望的产出液流动。近年来，随着管膨胀技术的出现，已经认为，如果一个或多个筛网可能原地膨胀以排除至今被砂填充的周围环形空间，则可能消除对砾石填塞的需要。然而，由于井筒形状不规则性，筛网膨胀技术已经遇到问题。虽然固定整形器(swage)可以用来使筛网膨胀固定量，但是它不能有效地解决井筒不规则性的问题。另外，井筒中的冲蚀可能导致筛网的外部形成大的环形空间，同时井筒中不可预测小直径的区域可能导致固定整形器的粘贴，在使该固定整形器到达所需位置方面引起问题。
优于固定整形器的一种改进是挠性整形器，对于它存在各种设计。这些整形器在紧密区域中向内挠曲，这可能降低粘贴的概率。令人遗憾地，挠性整形器仍具有有限的膨胀能力，并因此整形器范围之外的环形间隙或空隙的问题仍未解决。
备选筛网设计包括使用由金属护套固定的预压缩毡，它然后当被放入所需井下位置中时经历化学侵蚀。一旦就位，就允许该毡从其预压缩的状态膨胀，但是筛网本身不膨胀。这种设计及其它备选方案的实例在例如，美国专利2,981,332；2,981,333；5,667,011；5,901,789；6,012,522；6,253,850；6,232,966；5,833,001和7,013,979 B2中进行了描述。令人遗憾地，这些设计中许多受困于空间填充装置在其引入井下之后在给定位置处的较快速″锁定(lockingin)″的问题。这种快速″锁定″在许多情况下防止或阻止装置对于最佳性能的复位，并通常要求昂贵的补救工作来确保该装置的目标被充分地满足。
因此，本领域中需要的是能够以降低未填充空隙的发生率并且确保可以达到目标(例如，砂控制或环形隔离)的方式填充环形井下空间的装置和方法。还希望此种装置和方法在可接受的时限内在定位或复位空间填充装置方面提供改进的灵活性。
发明内容
因此，在一个方面中，本发明包括设备，其包括顺应性(compliant)多孔材料和展开改进剂(deployment modifier)。在这种设备中，该顺应性多孔材料被压缩到压缩状态并且该顺应性多孔材料的压缩状态通过该展开改进剂得以保持。
在另一个方面中，本发明包括用顺应性多孔材料完全或部分地填充井下区域的方法。该方法包括：制备包括顺应性多孔材料和展开改进剂的设备。该顺应性多孔材料被压缩到压缩状态并且该压缩状态通过该展开改进剂得以保持。将该设备布置在井下待完全或部分填充的区域，然后将展开改进剂暴露到展开改进剂中和剂中保持足够时间以致该顺应性多孔材料膨胀以完全或部分地填充该井下区域。
在又一个方面中，本发明包括设备，其包括生产管(production tubular)、顺应性多孔材料和展开改进剂。该顺应性多孔材料在该生产管上形成层，并从其原始尺寸和形状压缩。在这一设备中，该展开改进剂与顺应性多孔材料结合以致该顺应性多孔材料保持被压缩直到该展开改进剂暴露于展开改进剂中和剂中足够时间。此时，该顺应性多孔材料朝其原始尺寸和形状可膨胀地展开。
在又一个方面中，本发明包括完全或部分地填充井筒中的生产管周围的环形空间的方法。该方法包括制备至少部分地包围生产管的外环的顺应性多孔材料层。该顺应性多孔材料层由于压缩力从其原始尺寸和形状压缩并且经选择以致在移除压缩力后它将朝其原始尺寸和形状展开。该顺应性多孔材料层包含水溶性或油溶性展开改进剂，该展开改进剂能够抑制该顺应性多孔材料层展开直到该展开改进剂暴露到展开改进剂中和剂中足够时间，这时，该顺应性多孔材料层朝其原始尺寸和形状可膨胀地展开。生产管布置在井筒内的所需位置，然后暴露于展开改进剂中和剂中。结果，顺应性多孔材料层膨胀而完全或部分地填充环形空间。
在又一个方面中，本发明包括井筒中的砂控制方法。该方法包括制备至少部分地包围生产管的外环的顺应性多孔材料层。在这一位置中，顺应性多孔材料从其压缩前的状态压缩到压缩状态，并通过展开改进剂保持在压缩状态。该展开改进剂能够抑制顺应性多孔材料层朝其压缩前的状态展开直到该展开改进剂被暴露到用于它的溶剂中足够时间。将该生产管布置在井筒内的所需位置，然后将顺应性多孔材料层暴露于该溶剂中足够时间，以致该展开改进剂至少部分地溶解。该顺应性多孔材料层然后朝其预压缩状态在井筒内可膨胀地展开。
发明详述
本发明总体上包括材料的选择和使用，该材料能够可膨胀地填充空间并且可以被压缩到相对于原始尺寸和形状减小的尺寸和形状，然后展开，即被允许或被引发而膨胀到原始尺寸和形状或朝原始尺寸和形状膨胀，以达到它的空间填充目标，此时相对远离将材料初始引入该空间的时间。当目标是填充钻孔空间(borehole space)(不管是裸眼井筒或下套管井筒)时，本发明是尤其有用的。这种材料(可以选择作为设备例如砂筛或其组件、环形隔离器或其组件、或它们的组合)可以为熟练钻机操作者提供足够时间和机遇来最佳地布置此种设备并仍然确保在井筒内的紧密″配合″，而没有显著的边缘空隙，不论井筒的形状或构造的不规则性如何。这样做，本发明使操作者能够抑制、减缓或防止空间填充设备在输送装置(例如生产管)自地面到所需位置的移动期间展开。之后，一旦达到所需位置并且已经实现定位，就可以引发空间填充设备的展开并继续进行到所需完成度。
本发明包括设备和使用方法。该设备可以具有适于，例如，在包围一个或多个生产管的位置中填充钻孔内的环隙的任何类型。在这个实施方案中，本发明可以包括包围此种管或在该管一部分上的层。本文所使用的术语″生产管″限定用来包括，例如，用于完井的任何种类的管，例如但不限于，生产管道、生产套管、中间套管和烃将要经过而流向地面的装置。在非限制性实施方案中，此类设备的实例包括，砂控制组合件、用来阻挡非目标生产层(production zone)或水层(water zone)的环形隔离器、选择性控制装置例如滑套等。该方法包括用作砂控制组合件、环形隔离器等的方法，以及其中希望在置放之后填充空间的任何应用。因为空间填充设备形成生产管周围的层，所以下文在一些实施方案中它也可以称作″层″。
本发明的层由顺应性多孔材料制备，该顺应性多孔材料可以包括，但不局限于，复合(syntactic)和常规记忆泡沫塑料和其组合。本文所使用的术语″记忆″是指材料耐受某些应力，例如外部机械压缩、真空等，但是然后在合适的条件下恢复到该材料的原始尺寸和形状或至少朝该材料的原始尺寸和形状恢复的能力。一般而言，常规泡沫塑料是由介质(在许多实施方案中提供弹性体性能的介质)制备的那些，该介质已经″发泡″，即通过由气泡引起的膨胀形成固体结构，该气泡由空气或任何气体或气体的组合引入发泡介质中产生以致该发泡介质膨胀而形成任何尺寸的孔。相反地，复合泡沫塑料是通过将空心球体(通常是玻璃、陶瓷或聚合物的空心球体)嵌入树脂基体而制造的轻质工程泡沫塑料。然后通常(但不一定是)通过溶解移除嵌入的球体，而留下具有多孔结构的固体材料。
在某些非限制性实施方案中，泡沫塑料可以是开孔或闭孔的，并且它的选择将一般取决于空间填充设备的所需目标。例如，开孔泡沫塑料是其中在发泡过程中形成的孔壁的大部分在该过程期间破裂，或而后通过手段例如经历机械力破裂的那些泡沫塑料。不管如何获得开孔结构，在某些非限制性实施方案中，泡沫塑料可以是足够多孔的以致使产出液能够从中穿过。这类泡沫塑料可以尤其适合用于砂控制组合件，尤其是当孔的大多数孔隙具有不足以允许例如，砂的大部分，或大多数产出的固体，或者称为″细粒″从中穿过的直径时。相反，闭孔泡沫塑料可能更适于用在环形隔离设备中，其中希望防止大多数或所有井筒材料(液体或固体或两者)从中穿过。
适合于制备顺应性多孔材料的这类材料包括能够耐受典型的井下条件而没有不希望的降解的任何材料。在非限制性实施方案中，它可以由热固性或热塑性的一种或多种介质制备。这种介质可以含有改变或改进所得顺应性多孔材料的性能的许多添加剂和/或其它配方组分。例如，在一些非限制性实施方案中，顺应性多孔材料可以选自聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、环氧树脂、橡胶、含氟弹性体、腈、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、它们的组合等。
在某些非限制性实施方案中，顺应性多孔材料可以具有″形状记忆″性能。本文所使用的术语″形状记忆″是指材料被加热到大于其玻璃化转变温度，然后压缩并冷却到较低温度与此同时仍保持其压缩状态的能力。然而，通过再加热到大于其玻璃化转变温度，它则可以恢复到其原来的形状和尺寸，即其压缩前的状态。这种次级组(它可以包括其中气体用来诱导发泡介质中气泡形成的某些复合和常规的，即所谓的″吹塑″泡沫塑料)可以经配制而达到为给定应用所需的玻璃化转变温度。例如，发泡介质可以经配制而在将使用环隙填充设备的深度具有仅稍微小于预期井下温度的转变温度，然后吹塑为常规泡沫塑料或用作复合泡沫塑料的基体。
虽然基本上圆柱形的形状通常尤其非常适合于环隙填充目的的井下井筒展开，但是顺应性多孔材料层的初始、发泡(as-foamed)时的形状可以改变。凹面端、有条纹的区域等也可以包括在设计中以促进展开，或提高该层的过滤特性，例如，当它将用于砂控制目的时。
除了选择顺应性多孔材料之外，本发明要求选择合适的″展开改进剂″。本文所使用的″展开改进剂″一般可以定义为任何手段(means)，通过该手段改进泡沫塑料在其压缩之后的展开，即膨胀到原始尺寸或形状或朝原始尺寸或形状膨胀。此种改进一般是延长压缩(包括顺应性多孔材料的尺寸/形状的任何减小)和其回到其原始尺寸和形状的弹性膨胀间的时间。展开改进剂可以是任何物理材料，它可以与顺应性多孔材料结合或应用于该顺应性多孔材料而改进此种展开。例如，在一些实施方案中，展开改进剂可以选自水溶性和油溶性粘合剂、水溶性和油溶性生物聚合物和它们的组合。在某些非限制性实施方案中，它可以选自例如，聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚乙烯醇(PVA1或PVOH)、聚乙酸乙烯酯乳液、羧甲基纤维素、甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酰胺和丙烯酸的阳离子衍生物的共聚物、聚乳酸(PLA)、乙酸纤维素(CA)、吹制淀粉(BA，blow starch)、丙烯酰胺聚合物、它们的组合等。
这种展开改进剂可以通过各种手段与泡沫塑料包括在各种结构中，并且在某些特定的非限制性实施方案中，可以在压缩到过渡性尺寸和形状之前或之后将它与顺应性多孔材料结合。这种过渡性尺寸和形状也可以在此称为顺应性多孔材料的″压缩状态″。本文所使用的术语″压缩″是指减小泡沫塑料的整个外表面尺寸的施加任何力或力的组合的结果，因此，任何″压缩的″泡沫塑料是由于所述一种或多种力而使其整个外表面尺寸减小的泡沫塑料。这些力可以包括，但不局限于，从泡沫塑料外部的简单机械压缩，例如通过机械压机达到，液压气囊或锻压过程(swaging process)，以及真空等。该结合可以如下进行：例如，将原始顺应性多孔材料浸入和允许它吸收展开改进剂直到达到该顺应性多孔材料的最大重量增益。通过在顺应性多孔材料上吸真空可以达到附加的吸收，和尺寸缩减。在一些情况下，可以将展开改进剂，例如水溶性或油溶性粘合剂溶于溶剂例如水、醇或有机液体以控制粘合剂的浓度水平和粘度。注射也可以用来将展开改进剂与顺应性多孔材料结合。一旦展开改进剂在顺应性多孔材料中，然后就可以压缩该材料并维持压缩，同时使展开改进剂干燥或固化以″锁定″压缩的尺寸与形状。在还有的其它非限制性实施方案中，可以将展开改进剂涂覆或″涂漆″到压缩的顺应性多孔材料上。也可以将它形成片材或薄膜并用来包覆泡沫塑料的外部、暴露表面。可以使用任何或所有这些方法的组合，并且可以将多于一种的展开改进剂用于任何方法或方法的组合。
在一些非限制性实施方案中，主要通过所使用的展开改进剂的含量和类型控制顺应性多孔材料的展开速率。例如，为了延长展开时间，可以采用展开改进剂的更高加载含量或更高的浓度。或者或此外，对于相同目的可以选择具有更慢溶解速率和/或可溶速率的展开改进剂。在其它非限制性实施方案中，可以将合适的展开改进剂与作为顺应性多孔材料的形状记忆泡沫塑料结合，该形状记忆泡沫塑料具有与在本发明设备将展开的位置处的预期井下温度接近的玻璃化转变温度。因此，形状记忆泡沫塑料在该温度下恢复到其未压缩状态或朝该未压缩状态恢复的倾向可以有利地用来引发展开，或加强展开的引发，同时展开改进剂将防止此种引发直到在到达所需位置之后的所需时间。有效地控制展开的另一种方法可以是选择具有不同溶解速率的两种或更多种化合物的组合作为展开改进剂。
在一些非限制性实施方案中，本发明的顺应性多孔材料通常作为层可以完全或部分地包围一个或多个生产管。在一些非限制性实施方案中，可以原位制备顺应性多孔材料层，当按常规泡沫塑料技术将发泡气体引入发泡介质中时粘附到生产管本身上，之后压缩泡沫塑料，并在压缩之前或之后，浸入展开改进剂或用展开改进剂注射。在这个实施方案中，然后准备将生产管引入井筒。在其它非限制性实施方案中，可以独立地制备适合的泡沫塑料，以压缩或未压缩状态，和展开改进或展开未改进状态滑到生产管上或套在生产管周围，以致它完全或部分地包围该管。如果它还没有展开改进，则然后经由有效的手段添加或结合适合的展开改进剂，并且如果它还没有压缩，则进行合适的压缩。一旦已经采取合适的步骤，然后就准备将生产管引入井筒。在此种实施方案中，适合的粘合剂手段可用来确保在运输到生产管的所需井下展开位置期间泡沫塑料原地保持在生产管上。如本领域技术人员立即认识到的那样，适合的粘合剂手段将是达到该目标而不会使泡沫塑料、展开改进剂或生产管经历不希望的降解或其它影响的任何手段。例如，如果使用环氧泡沫塑料，环氧粘合剂可以尤其可用于将泡沫塑料附着到生产管上。
一旦本发明的设备(包括生产管和其周围的顺应性多孔材料(它在一些实施方案中可以包括许多这样的层))被引入井筒并输送到其所需位置，在本发明的非限制性实施方案中它将令人希望地保持在基本上压缩的状态下。因为顺应性多孔材料基本上保持其压缩状态，通常是大体上圆柱形的构造，半径略微小于整个井筒半径，所以它可以根据需要移动、定位和复位，并且由于展开改进剂的作用而不会展开。然而，一旦钻机操作者已经决定生产管和相关顺应性多孔材料层的位置已经优化，这种展开就可以容易地经由展开改进剂暴露到展开改进剂中和剂中而引发并进行。
本文所限定的″展开改进剂中和剂″是溶解、移除或以其它方式钝化任何展开改进剂以致展开到顺应性多孔材料的压缩前状态或朝该压缩前状态展开能够实现的任何材料。在一些尤其适宜的实施方案中，可以大致在顺应性多孔材料的位置将水、盐水或油作为溶剂引入井筒。在这种位置，将展开改进剂暴露到该溶剂中并且因为它，视情况和例如，是水溶性或油溶性粘合剂或生物聚合物，所以它开始至少部分地溶解。一旦溶解已经进展到足够的程度，此种展开就发生，通常在其后的较短时间内发生。在备选的实施方案中，展开改进剂中和剂可以与展开改进剂反应以致展开改进剂不再对改进展开起作用。因为顺应性多孔材料层由于其性质显示某种回弹性并且经调整尺寸与形状(以其压缩前的状态)以接触井筒壁，大体上在某种程度上小于压缩前顺应性多孔材料层的整个环形半径的半径内，所以展开的顺应性多孔材料层挤进并填充井筒侧面中的空隙和不规则部分中并且可以与井筒壁进行最佳接触。此种接触因此可以经调整以实现生产管周围的衬垫状配合，并且可以根据需要控制(即，允许或抑制，这取决于目标)砂和/或产出液经由其中的流动。
在某些非限制性实施方案中，当已经选择形状记忆泡沫塑料作为顺应性多孔层时，热源(单独地或与本发明设备暴露到其中的固有较高井下温度联用)可以用来帮助引发或加强或帮助展开。在一些非限制性实施方案中，此种备选热源可以是测井电缆配置的电加热器或电池供电加热器。在这样的实施方案中，热源可以安装到生产管上，结合到其中，或以其它方式安装与形状记忆泡沫塑料层接触。在其它非限制性实施方案中，也可以从地面在井位控制加热器，或可以通过定时装置或压力传感器控制它。在又一个实施方案中，可以通过从地面向井下泵送的化学品产生放热反应，或可以通过任何其它适合的手段产生热。
在一些非限制性实施方案中，应用所需的井下位置包括，其中希望砂控制的生产层；待隔开(blanked)的生产层；其中希望环形隔离的区域；两个管间的接合处，例如在多边的情况下，等等。当本发明用于或用作砂控制设备时，发泡介质和展开改进剂的合适选择，以及吹塑或形成泡沫塑料的气体或微球体的合适含量和选择(根据它是否是常规或复合泡沫塑料)希望用来优化展开泡沫塑料的特性以满足此种砂控制功能。这些选择可以用来确保从井获得的产出液的所需质量和产量。这些所需特性通常将包括钻井和泡沫塑料制备领域技术人员熟知的考虑，包括例如，密度，平均孔隙直径，孔隙均匀性，在暴露到烃、水和/或盐水中时的抗降解性，发泡制剂的选择和与展开改进剂的相容性，完全展开的时间，泡沫塑料回弹性，它们的组合等等。
如果本发明设备将用于环形隔离的目的，例如非目标生产层的″隔开(blanking)″，则许多类似的泡沫塑料特性将令人希望地被考虑和根据目的调整，但是多数情况下将不同于砂控制所寻求的那些特性。例如，对于环形隔离，孔隙度将令人希望地最小化，因此在一些实施方案中，可能寻求更大密度和总体上更小的孔性质。孔隙度的容限也可能受与展开改进剂的选择，和尤其是展开改进剂的包括或结合的手段有关的决定影响，或影响它们。此外，可以制备具有外或内表层(skin)，或两者的顺应性多孔材料，以致该表层在一个或多个外侧端部上。如果存在表层，则在希望展开的时间之前可能需要从顺应性多孔材料的至少一部分移除该表层，以使材料流体静力学压力平衡。为了能够展开，通常希望这种压力平衡。
无论本发明设备和方法的最终目标如何，其优点是展开时间总体上被延迟并且可以较高精度地控制，这取决于本发明参数的选择和应用。一般而言，当与使用相同顺应性多孔材料，但是没有展开改进剂的等同构造的展开相比时，展开时间(从展开引发到顺应性多孔材料已经恢复到其原始尺寸和形状的90％)可以增加至少大约200％，在某些受希望的实施方案中，此种增加可以是至少大约400％。另外，对本领域技术人员明显的是，展开引发本身的时刻可以由熟练钻机操作者较精确地确定，因为根据定义直到展开改进剂经历合适的展开改进剂中和剂处理足够时间时展开才会引发。
上述描述和以下对比实施例没有以任何方式限定或限制本发明的意图。本领域技术人员将完全领会，在不脱离所附权利要求书中所限定的本发明范围的情况下可以改变发泡介质和配方和其组合的选择；展开改进剂和其组合和配置；任何组分或组分的组合的起始材料和制备条件；反应规程；顺应性多孔材料层和生产管配置和类型；等等。
对比实施例
用400％的初始压缩准备两个等同的形状记忆环氧泡沫塑料样品。第一样品(对比)经历180°F水处理并要求大约13分钟以达到大致90％展开。用5％装载量的聚乙烯醇(KurarayTM HR-3010)作为展开改进剂经由浸入同时压实填充第二样品(本发明的样品)，然后干燥。然后让该第二样品经历180°F水处理并且要求大约130分钟从引发到达到90％展开。在这种情况下，展开改进剂减缓展开速率一个数量级。
Claims (20)
1.设备，包括：
顺应性多孔材料，和
展开改进剂，
该顺应性多孔材料被压缩并且该压缩通过该展开改进剂得以保持。
2.权利要求1的设备，其中该顺应性多孔材料是记忆泡沫塑料并且该展开改进剂选自水溶性和油溶性粘合剂、水溶性和油溶性生物聚合物和它们的组合。
3.权利要求1的设备，还包括展开改进剂中和剂。
4.权利要求3的设备，其中该展开改进剂中和剂选自水、油和它们的组合。
5.权利要求1的设备，还包括生产管，并且该顺应性多孔材料形成该生产管周围的层。
6.用顺应性多孔材料填充井下区域的方法，包括：
制备包括顺应性多孔材料和展开改进剂的设备，该顺应性多孔材料从其原始尺寸和形状被压缩并且该压缩通过该展开改进剂得以保持；
将该设备布置在井下待填充的区域；和
将该展开改进剂暴露到展开改进剂中和剂中以致该顺应性多孔材料朝其原始尺寸和形状可膨胀地展开。
7.权利要求6的方法，其中该顺应性多孔材料选自复合和常规记忆泡沫塑料和它们的组合，和该展开改进剂选自水溶性和油溶性粘合剂、水溶性和油溶性生物聚合物和它们的组合。
8.权利要求6的方法，其中该展开改进剂中和剂选自水、油和它们的组合。
9.权利要求6的方法，其中该设备还包括生产管，并且该顺应性多孔材料形成在该生产管上的层。
10.设备，包括：
生产管，
顺应性多孔材料，和
展开改进剂；
其中该顺应性多孔材料形成该生产管上的层，和
其中该顺应性多孔材料从其原始尺寸和形状被压缩，和
其中将该展开改进剂与该顺应性多孔材料结合以致该顺应性多孔材料保持被压缩直到该展开改进剂暴露于展开改进剂中和剂中，此时该顺应性多孔材料朝其原始尺寸和形状可膨胀地展开。
11.权利要求10的设备，其中该顺应性多孔材料是选自热固性和热塑性泡沫塑料和其组合的复合或常规记忆泡沫塑料。
12.权利要求10的设备，其中该展开改进剂选自水溶性和油溶性粘合剂、水溶性和油溶性生物聚合物和它们的组合。
13.权利要求12的设备，其中该水溶性粘合剂选自聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚乙烯醇(PVA1或PVOH)、聚乙酸乙烯酯乳液、羧甲基纤维素、甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酰胺和丙烯酸的阳离子衍生物的共聚物、丙烯酰胺聚合物和它们的组合，和该水溶性生物聚合物选自聚乳酸(PLA)、乙酸纤维素(CA)、吹制淀粉(BA)和它们的组合。
14.权利要求10的设备，其中将该展开改进剂作为薄膜或片材吸收到该顺应性多孔材料中，涂覆到该顺应性多孔材料上或包覆该顺应性多孔材料。
15.权利要求14的设备，其中在压缩之前或之后通过浸入或注射将该展开改进剂吸收到泡沫塑料中。
16.权利要求10的设备，其中该展开改进剂中和剂选自水、油和它们的组合。
17.权利要求10的设备，其中该顺应性多孔材料是常规记忆环氧泡沫塑料，和该展开改进剂是聚乙酸乙烯酯(PVA)。
18.权利要求10的设备，是砂控制或环形隔离设备。
19.权利要求18的设备，其中该记忆泡沫塑料选自开孔泡沫塑料，它具有适合于允许产出液从中穿过并抑制大部分产出固体从中穿过的平均孔径；闭孔泡沫塑料，其中产出液的从中穿过被基本上抑制，和它们的组合。
20.权利要求10的设备，其中当与没有展开改进剂的类似设备相比时，到大约90％展开的展开时间增加至少大约200％。
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