CN103384751A - 筛件、膨胀筛件的方法以及使筛件与井眼一致的方法 - Google Patents

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Abstract

一种筛件，包括：具有可渗透材料的本体，其中存储有用来将所述本体从第一体积变化到第二体积的能量；以及与所述本体以可操作方式相连的粘合剂，所述粘合剂构造成将所述本体保持在第一体积，直到粘合剂被足够弱化，以使存储在本体内的能量克服所述粘合剂并允许所述本体从第一体积向第二体积变化。

Description

筛件、膨胀筛件的方法以及使筛件与井眼一致的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年2月17日申请的美国临时申请号13/029758的优先权，其全文通过引用并入于此。
背景技术
从流动的流体中过滤污染物是涉及流体输送的系统中的惯例。许多这样的系统利用筛件作为过滤机构。膨胀到基本填充例如同心管件之间的环形间隙的筛件是另一种惯例。一些这些系统使用胀管设备来使筛件径向膨胀。尽管这种设备适合其目的，但是其具有局限性，包括有限量的势能膨胀、复杂并成本高的设备以及没有能力膨胀到填充非对称空间。因此克服与现有系统相关的这些和其他局限性的装置和方法对于本领域操作人员是所需的。
发明内容
这里所披露的是一种筛件。该筛件包括：具有可渗透材料的本体，其中存储有用来将所述本体从第一体积变化到第二体积的能量；以及
与所述本体以可操作方式相连的粘合剂，所述粘合剂构造成将所述本体保持在第一体积，直到粘合剂被足够弱化，以使存储在本体内的能量克服所述粘合剂并允许所述本体从第一体积向第二体积变化。
这里另外披露的是一种膨胀筛件的方法。该方法包括：在可渗透本体内产生足以使所述本体从第一体积变化到第二体积的能量；用粘合剂约束所述可渗透本体，以防止上述产生的能量使所述可渗透本体从第一体积膨胀到第二体积；将所述约束弱化到足以使上述产生的能量将可渗透本体从第一体积膨胀到第二体积的水平；以及使所述本体从第一体积向着第二体积膨胀。
这里另外披露了一种使筛件与井眼一致的方法。该方法包括：将筛件定位在井眼内；弱化将筛件保持在第一体积的粘合剂；利用存储在筛件内的能量使筛件向第二体积膨胀；以及使井眼的壁与所述筛件接触。
附图说明
如下的描述不应该被认为是以任何方式的限制。参照附图，类似的元件附图标记类似：
图1示出了这里所披露的筛件处于非膨胀构造时的四分之一剖视图；以及
图2示出了图1的筛件处于膨胀构造时的四分之一剖视图。
具体实施方式
这里通过示例和非限制性方式参照附图给出所披露的装置和方法的一个或多个实施方式的详细描述。
参见图1和2，这里所披露的筛件的实施方式总体以10表示。筛件10包括由流体可渗透材料18制成的本体14，所述流体可渗透材料18存储有能够使本体14从如图1中示出的第一体积膨胀到比第一体积更大的第二体积的能量。如图2中示出的本体14具有比第一体积更大的体积，但是比第二体积小一点——因为本体14接触了所述本体14定位于其中的井眼26的壁22。由可移除材料制成的粘合剂30在结构上将所述本体14约束到第一体积，直到该粘合剂30充分弱化，以允许存储的能量释放。在存储的能量释放期间，本体14向着第二体积膨胀。
所述粘合剂30在该实施方式中是固体，其分布在本体14内，从而在结构上将所述本体14约束到第一体积。粘合剂30的弱化可以以不同的方式实现，这取决于制成粘合剂30的材料。例如，当所述粘合剂30由可溶解材料制成时，使所述粘合剂30接触适用的溶剂将使粘合剂30溶解，从而使存储的能量释放，且本体14向第二体积膨胀。可用的能溶于水的粘合剂材料的一个示例是人造聚合物，聚乙烯醇。由聚乙烯醇制成的粘合剂30在水中的溶解弱化粘合剂的结构完整性，直到在该过程中存储在本体14中的能量能够使得粘合剂30分开，使本体14膨胀。与许多可溶解材料一样，聚乙烯醇的溶解在升高的温度下可以实现加速。
在一个替代性实施方式中，粘合剂30可以由相对于本体14的材料具有低熔化温度的材料制成。该实施方式使操作人员能够通过将温度升高到足以熔化粘合剂30的程度来释放存储在本体14中的能量。在其他实施方式中，粘合剂30可以由当接触到化学品比如酸时可以化学退化的材料制成。操作人员可以使粘合剂30接触适用的酸来启动释放本体14内的能量所需的化学退化。
根据本体14的材料、化学特性和物理特性的不同，在本体14中产生能量可以以不同的方式实现。例如，所述本体14可以由在变形后能够重新获得其原始形状的材料制成，比如聚合物，其例如通过由一个或多个喷丝头挤出的基本随机取向的单丝制成垫。然后将所述垫压缩到由所述粘合剂30约束的第一体积。一个替代性实施方式可以使用开孔泡沫，其在由粘合剂30约束之前通过挤出工艺变形。
不管本体14的材料或结构如何，本体14都将具有由本体14限定的流体过滤特性。不过，该过滤特性可以根据本体14具有的体积而不同。这样，操作人员可以设定在本体14完全展开时的本体14预期体积下的所需过滤特性。
再次参见图1和2，如图所示的筛件10用在地层38中的井眼26内的滤砂管中。筛件10的本体14在处于如图1中所示的压缩的第一体积构造时下入到井眼26中。在本体14的外表面与由井眼26的壁22限定的内表面50之间的环形间隙42允许本体14下入而不会不利地刮擦所述壁22。一旦筛件10处于井眼26内的所需位置上，就可以开始启动正如上面讨论的粘合剂30的退化。在粘合剂30足够的退化之后，可以使本体14膨胀与所述壁22接触。本体14的结构的特性允许其接触所述壁22而与所述壁22是否是圆柱形以及所述环形间隙42是否具有一致的尺寸无关。事实上，所述壁22甚至不需要是关于本体14对称的。此外，因为如图2中所示的本体14的体积小于第二体积，所以本体14将向所述壁22施加力。该力将有助于防止所述壁22的侵蚀——如果在所述本体14膨胀之后允许在所述壁22与所述外表面46之间存在一部分环形间隙42，则会由于流体流而发生所述侵蚀。
在滤砂管应用中，所述筛件10定位在管件54上，管件54具有穿过其中的穿孔58。在流过本体14之后被过滤的流体能够流过所述穿孔58并流入所述管件54的内部62。一旦在内部62，流体就可以根据需要纵向地流过所述管件54。
虽然已经参照示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解的是可以做出各种变化并且可以替换其元件的等价方式而不脱离本发明的范围。此外，可以做出许多修改来使特殊的情况和材料适应本发明的教导而不脱离其实质范围。因此，本发明旨在不局限于作为用于实施本发明的最佳模式披露的特殊实施方式，而是本发明将包括落入权利要求范围内的所有实施方式。还有，在附图和描述中，已经披露了本发明的示例性实施方式，尽管使用了特殊术语，但是除非另有声明，否则它们仅以一般的和描述性的意思使用并且不是为了限定的目的，因此本发明的范围不是如此限定的。此外，术语第一、第二等等的使用是用来将元件彼此区分开。此外，术语一、一个等等的使用不是表示数量的限制，而是表示存在至少一个所列项目。

Claims (22)

1.一种筛件，包括：
具有可渗透材料的本体，其中存储有用来将所述本体从第一体积变化到第二体积的能量；以及
与所述本体以可操作方式相连的粘合剂，所述粘合剂构造成将所述本体保持在第一体积，直到粘合剂被足够弱化，以使存储在本体内的能量克服所述粘合剂并允许所述本体从第一体积向第二体积变化。
2.根据权利要求1所述的筛件，其中所述粘合剂包括聚乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的筛件，其中所述能量是通过压缩所述本体而产生的。
4.根据权利要求1所述的筛件，其中所述粘合剂通过温度的变化而被弱化。
5.根据权利要求1所述的筛件，其中所述粘合剂通过接触溶剂而被弱化。
6.根据权利要求1所述的筛件，其中所述粘合剂通过化学反应而被弱化。
7.根据权利要求1所述的筛件，其中所述粘合剂通过接触酸而被弱化。
8.根据权利要求1所述的筛件，其中所述可渗透材料是聚合物。
9.根据权利要求1所述的筛件，其中所述本体构造成过滤流体。
10.根据权利要求1所述的筛件，其中所述本体在将所述粘合剂从本体移除时是可膨胀的。
11.根据权利要求1所述的筛件，其中所述本体具有垫结构。
12.根据权利要求1所述的筛件，其中所述本体具有开孔泡沫结构。
13.一种滤砂管装置，包括：
管件；以及
根据权利要求1所述的本体，其定位在所述管件的径向上，并以可操作方式与所述管件连通。
14.根据权利要求13所述的滤砂管装置，其中所述管件具有穿孔。
15.一种膨胀筛件的方法，包括：
在可渗透本体内产生足以使所述本体从第一体积变化到第二体积的能量；
用粘合剂约束所述可渗透本体，以防止上述产生的能量使所述可渗透本体从第一体积膨胀到第二体积；
将所述约束弱化到足以使上述产生的能量将可渗透本体从第一体积膨胀到第二体积的水平；以及
使所述本体从第一体积向着第二体积膨胀。
16.根据权利要求15所述的膨胀筛件的方法，其中产生能量是通过压缩本体来实现的。
17.根据权利要求15所述的膨胀筛件的方法，其中弱化所述约束是通过粘合剂的温度的变化实现的。
18.根据权利要求15所述的膨胀筛件的方法，其中弱化所述约束是通过使粘合剂接触溶剂实现的。
19.根据权利要求15所述的膨胀筛件的方法，还包括溶解粘合剂。
20.根据权利要求15所述的膨胀筛件的方法，还包括从所述本体移除所述粘合剂。
21.根据权利要求15所述的膨胀筛件的方法，其中产生能量是通过本体的挤出成型实现的。
22.一种使筛件与井眼一致的方法，包括：
将筛件定位在井眼内；
弱化将筛件保持在第一体积的粘合剂；
利用存储在筛件内的能量使筛件向第二体积膨胀；以及
使井眼的壁与所述筛件接触。
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