EA026068B1 - Способ изготовления скважинного фильтрующего устройства с пенополиуретаном с памятью формы - Google Patents
Способ изготовления скважинного фильтрующего устройства с пенополиуретаном с памятью формы Download PDFInfo
- Publication number
- EA026068B1 EA026068B1 EA201300644A EA201300644A EA026068B1 EA 026068 B1 EA026068 B1 EA 026068B1 EA 201300644 A EA201300644 A EA 201300644A EA 201300644 A EA201300644 A EA 201300644A EA 026068 B1 EA026068 B1 EA 026068B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- polyol
- polyurethane foam
- temperature
- foam material
- compressed
- Prior art date
Links
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 69
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 56
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 46
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 64
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 64
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 19
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 10
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 9
- AOFIWCXMXPVSAZ-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2,6-bis(methylsulfanyl)benzene-1,3-diamine Chemical compound CSC1=CC(C)=C(N)C(SC)=C1N AOFIWCXMXPVSAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N propane-1,3-diol Chemical compound OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IBOFVQJTBBUKMU-UHFFFAOYSA-N 4,4'-methylene-bis-(2-chloroaniline) Chemical compound C1=C(Cl)C(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C(Cl)=C1 IBOFVQJTBBUKMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-M 4-aminobenzoate Chemical compound NC1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 241001112258 Moca Species 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 12
- 239000012781 shape memory material Substances 0.000 description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 8
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 229920000079 Memory foam Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940064734 aminobenzoate Drugs 0.000 description 1
- HIFVAOIJYDXIJG-UHFFFAOYSA-N benzylbenzene;isocyanic acid Chemical class N=C=O.N=C=O.C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 HIFVAOIJYDXIJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008210 memory foam Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009283 thermal hydrolysis Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
- E21B43/082—Screens comprising porous materials, e.g. prepacked screens
Landscapes
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
В изобретении описан способ изготовления скважинного фильтрующего устройства. Способ включает смешение изоцианатной части, содержащей изоцианат, с полиольной частью, содержащей полиол, для образования пористого пенополиуретанового материала. Пористый пенополиуретановый материал имеет исходный расширенный объем, его сжимают при температуре выше его температуры стеклования Tдля уменьшения исходного расширенного объема до сжатого транспортного объема. Температура сжатого пенополиуретанового материала снижается до температуры ниже T, однако пенополиуретановый материал сохраняет свой сжатый транспортный объем. Способ дополнительно включает покрытие внешней поверхности сжатого пенополиуретанового материала оболочкой, которой может быть растворимая в текучей среде полимерная пленка и/или слой пластмассы, термически разлагаемый в жидкости. Оказавшись на месте в скважине и при контактировании с жидкостью в течение данного времени при данной температуре, фильтрующие устройства расширяются и полностью адаптируются к стволу скважины для предотвращения выноса из формации нежелательных твердых частиц.
Description
Изобретение относится к фильтрующим устройствам, применяемым в стволах нефтяных и газовых скважин для предупреждения выноса из формации (пласта горной породы) нежелательных твердых частиц, и, более конкретно, к фильтрующим устройствам, содержащим пористые материалы с памятью формы, которые остаются в сжатом состоянии при спуске; как только фильтрующие устройства достигают определенного места в скважине и вступают в контакт с жидкостью в течение данного времени и при данной температуре, они расширяются и полностью адаптируются к скважине.
Уровень техники
В уровне техники известны разные способы контроля за песком путем заполнения гравием внешнего пространства скважинных фильтров. Гравий вводят с поверхности для заполнения кольцевого зазора между наружной частью фильтра и внутренней поверхностью стенки скважины для предупреждения выноса из формации нежелательных твердых частиц. Недавно пришли к заключению, что можно исключить необходимость в заполнении гравием, если фильтр или фильтры будут способны расширяться до внутренней поверхности стенки ствола скважины. Из-за неровностей формы ствола скважины возникают проблемы с применением техники расширения фильтра как замены заполнения гравием. В ИЗ 7013979 описан полностью адаптирующийся к неровной форме ствола скважины расширяющийся фильтр. Этот адаптирующийся расширяющийся фильтр состоит из самонабухающего материала, способного к увеличению своего объема при контакте с жидкостями буровой скважины. В ИЗ 7318481 описан самоадаптирующийся расширяющийся фильтр, который состоит из термоотверждающегося пенопласта с открытыми порами и памятью формы. Состав вспененного материала разработан с целью достижения надлежащей температуры перехода, которая несколько ниже предполагаемой температуры на глубине скважины, где будет установлен агрегат. Это вызывает расширение адаптирующегося пенопласта при температуре, имеющей место на надлежащей глубине, и тот факт, что он остается расширенным против стенки ствола скважины.
На рынке имеется много разных типов пенопластов, таких как вспененный природный каучук, вспененный виниловый каучук, пенополиэтилен, вспененный неопреновый каучук, вспененный силоксановый каучук, пенополиуретан, вспененный каучук νίΤΟΝ®, пенополиимид и т.д. Большинство этих пенопластов характеризуется закрытыми порами, пластичностью и недостатком структурной прочности, что не позволяет применять их в условиях скважины. Некоторые из этих пенопластов, такие как жесткий пенополиуретан, являются твердыми, но очень хрупкими. Кроме того, у стандартных пенополиуретанов, которые, как правило, получают из простых или сложных полиэфиров, наблюдается недостаток термостойкости и необходимых химических свойств. Следовательно, эти пенопласты быстро разрушаются в скважинных жидкостях, главным образом, при высоких температурах.
Таким образом, было бы весьма желательно и важно найти метод и устройство для его размещения в определенном месте скважины с целью предотвращения выноса из формации нежелательных твердых частиц и обеспечения протекания лишь надлежащих углеводородных жидкостей.
Сущность изобретения
В изобретении предлагается способ изготовления скважинного фильтрующего устройства. Способ включает смешение изоцианатной части, содержащей изоцианат, с полиольной частью, содержащей полиол, для образования пористого пенополиуретанового материала. Пористый пенополиуретановый материал имеет исходный расширенный объем. Пенополиуретановый материал сжимают при температуре выше его температуры стеклования Тд для уменьшения исходного расширенного объема до сжатого транспортного объема. Температура сжатого пенополиуретаного материала снижается до температуры ниже Тд, однако, пенополиуретановый материал сохраняет свой сжатый транспортный объем. Способ дополнительно включает покрытие внешней поверхности сжатого пенополиуретанового материала оболочкой, которой может быть растворимая в текучей среде (далее - жидкость) полимерная пленка и/или слой пластмассы, термически разлагаемый в жидкости.
В частных вариантах осуществления способа полиольная часть включает смесь полиола и воды, в частности полиольная часть включает поликарбонатный полиол.
Полиольная часть может также включать удлинитель цепи, например ароматический диамин.
В одном из вариантов полиольная часть включает воду, удлинитель цепи и катализатор, выбранный из группы, состоящей из катализаторов на основе амина, катализаторов на основе металла и их смеси.
В другом варианте осуществления полиольная часть включает воду, удлинитель цепи, катализатор и поверхностно-активное вещество. Поверхностно-активное вещество может дополнительно включать агент, вскрывающий поры.
Полиольную часть предварительно нагревают по меньшей мере до 90°С перед смешением с изоцианатной частью.
На стадии (а) дополнительно осуществляют отверждение пенополиуретанового материала в форме и затем нагрев пенополиуретанового материала до температуры выше 110°С.
В другом варианте осуществления на стадии (а) осуществляют смешение эквивалентных масс изоцианатной и полиольной частей.
В еще одном варианте осуществления на стадии (а) осуществляют смешение изоцианатной и поли- 1 026068 ольной частей в смесителе по меньшей мере за 10 с и отверждение пенополиуретанового материала в форме при комнатной температуре в течение по меньшей мере около 2 ч. Далее на стадии (а) дополнительно, после отверждения пенополиуретанового материала, нагревают его при температуре по меньшей мере около 110°С в течение по меньшей мере 8 ч.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано на фиг. 1 схематически показан вид в поперечном сечении фильтрующего устройства, которое нагружено пористым материалом с памятью формы с его толщиной или объемом в сжатом транспортном положении, на котором имеется разлагаемая задерживающая пленка, оболочка или материал покрытия;
на фиг. 2 схематически показан вид в поперечном сечении фильтрующего устройства фиг. 1, с которого удалены разлагающаяся задерживающая пленка, оболочка или материал покрытия, и таким образом пористый материал с памятью формы может расшириться или расположиться, крепко сцепляясь и подгоняясь к внутренней поверхности стенки обсадной трубы ствола скважины, предотвращая вынос из формации нежелательных твердых частиц и позволяя протекать через него только углеводородным жидкостям.
Следует понять, что фиг. 1 и 2 являются лишь схематичными иллюстрациями, которые не масштабированы, и что относительные размеры и пропорции разных элементов могут быть увеличены для ясности или выделения.
Подробное описание осуществления изобретения
В предлагаемом изобретении раскрыты скважинные инструменты и, в частности, фильтрующие устройства контроля за песком в скважине. Фильтрующие устройства содержат один или более материалов с памятью формы, которые спускают в ствол скважины в сжатой форме или положении. Материал с памятью формы остается в сжатой форме, которую ему придали после изготовления, при температуре поверхности или в стволе скважины в ходе спуска. После того как фильтрующее устройство, содержащее материал с памятью формы, помещается в надлежащее место внутри скважины, он расширяется при температуре в скважине за данное время до своей формы перед сжатием, т.е. его исходной формы при изготовлении. Поэтому расширенная форма или установочное положение представляет собой форму материала с памятью формы после его изготовления и перед сжатием. Другими словами, материал с памятью формы обладает дремлющей памятью формы, обеспечивающей форму, которую материал с памятью формы естественно принимает после его изготовления при размещении в скважине.
В результате расширения материала с памятью формы до своего установочного положения пористый материал с полностью открытыми порами предотвращает вынос из формации нежелательных твердых частиц и обеспечивает протекание через фильтрующее устройство только надлежащих углеводородных жидкостей. Пористый материал с полностью открытыми порами или пенопласт в одном, не ограничивающем варианте осуществления изобретения, изготавливают из одного или более поликарбонатного полиола и модифицированного дифенилметандиизоцианата (МДИ), а также других добавок, включая, но необязательно ограничиваясь ими, продувочные агенты, молекулярные агенты образования поперечных связей, удлинители цепи, поверхностно-активные вещества, красители и катализаторы. Размер пор пористого пенопласта, распределение размеров и открытость пор достигают путем составления смеси из разных компонентов и регулирования технологических параметров таким образом, чтобы обеспечить протекание лишь надлежащих углеводородных жидкостей и предотвратить вынос из формации нежелательных твердых частиц.
Пенополиуретановый материал с памятью формы обладает способностью существенного механического сжатия, например, на 20-30% от его исходного объема, при температурах выше его температуры стеклования (Тд), при которой материал становится мягким. Материал, который все еще находится в сжатом состоянии, охлаждают значительно ниже его Тд до комнатной температуры или температуры окружающей среды, при этом он способен оставаться в сжатом состоянии даже после удаления приложенного усилия сжатия. Когда материал нагревают почти до или выше его Т8, он способен восстановить свое исходное несжатое состояние или форму. Другими словами, материал с памятью формы обладает дремлющей памятью формы, что обеспечивает форму, которую материал с памятью формы естественно принимает после его изготовления. Можно разрабатывать рецептуры составов пенополиуретана для достижения надлежащих температур стеклования, пригодных для применений в скважине, где размещение можно регулировать для температур ниже Тд фильтрующих устройств на глубине применения агрегата.
Обычно считают, что полиуретановый эластомер или пенополиуретан имеет неудовлетворительные термостойкость и стойкость к гидролизу, в особенности, когда его получают из простого или сложного полиэфира. В настоящей заявке сделано открытие, что термостойкость и стойкость к гидролизу значительно улучшаются, когда полиуретан получают из поликарбонатных полиолов и МДИ диизоцианатов. На рынке имеется много поликарбонатных полиолов, таких как БекторБеи С1200 и БекторБеи 2200 от Вауег, Ро1у-СБ 220 от АгсБ СБетюаП, РС-1733, РС-1667 и РС-1122 от §1аБ1 И8А. В одном не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения применяют поликарбонатный полиол РС-1667 или поли(циклоалифатический карбонат), так как он демонстрирует исключительную термическую и гидролитическую стойкость при его применении для получения полиуретана. Кроме того, полиуретан,
- 2 026068 полученный из поли(циклоалифатического карбоната), является твердым и прочным. Можно разработать рецептуры составов пенополиуретана для достижения разных температур стеклования в пределах диапазона от 60 до 170°С, что, главным образом, подходит для удовлетворения большей части требований к применению при температуре в скважине.
В одном частном не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения в качестве материала с памятью формы применяют чрезвычайно твердый и прочный пенополиуретановый материал, способный к сжатию и возвращению, по существу, в свою исходную расширенную форму. В другом не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения Тд пенополиуретана с памятью формы составляет около 94,4°С, и он сжимается механическим усилием при 125°С. Находящийся все еще в сжатом состоянии материал охлаждают до комнатной температуры. Пенополиуретан с памятью формы может оставаться в сжатом состоянии даже после удаления механического усилия. При нагреве материала до около 88°С он может вернуться к исходной форме за 20 мин. Однако, если тот же материал нагреть до более низкой температуры, например 65°С в течение около 40 ч, он останется в сжатом состоянии и не изменит свою форму.
Идеально, когда пенополиуретан с памятью формы применяют в качестве фильтрующей среды для контроля за песком в скважине, предпочтительно, чтобы фильтрующее устройство оставалось в сжатом состоянии во время спуска, пока оно не достигнет надлежащего положения в скважине. Обычно, продвижение скважинных инструментов с поверхности до надлежащего положения в скважине занимает часы или дни. Если температура в ходе спуска достаточно высока, фильтрующие устройства, изготовленные из пенополиуретана с памятью формы, могут начать расширяться. Чтобы избежать нежелательного преждевременного расширения во время спуска, необходимо принять во внимание способы замедления. В одном частном, но не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения, применяют пленку из поливинилового спирта) (ПВС) для обертывания или покрытия внешней поверхности фильтрующих устройств, изготовленных из пенополиуретана с памятью формы, с целью предотвращения расширения во время спуска. Как только фильтрующие устройства будут на своем месте в скважине за данное время и при данной температуре, пленка из ПВС может раствориться в воде, эмульсиях или других скважинных жидкостях, и после подобного контакта фильтрующие устройства с памятью формы могут расшириться и полностью адаптироваться к буровой скважине. В другом, не ограничивающем частном варианте осуществления настоящего изобретения фильтрующие устройства, изготовленные из пенополиуретана с памятью формы, покрывают твердой пластмассой, термически разлагаемой жидкостью, такой как полиэфирная полиуретановая пластмасса и полиэфирная пластмасса. Термин пластмасса, термически разлагаемая в текучей среде (жидкости) означает любую жесткую твердую полимерную пленку, покрытие или оболочку, разлагаемую под действием текучей среды, например воды или углеводорода или их сочетания, и тепла. Рецептуру оболочки разрабатывают таким образом, чтобы она разлагалась в пределах определенного температурного диапазона для удовлетворения требуемого применения или температуры скважины в требуемый период времени (например, часы или дни) в ходе спуска. Толщину задерживающей оболочки и тип разлагаемых пластмасс выбирают таким образом, чтобы удержать фильтрующие устройства из пенополиуретана с памятью формы от расширения в ходе спуска. Как только фильтрующее устройство достигнет своего места в скважине за данное время при данной температуре, эти разлагаемые пластмассы разрушаются, что позволяет ему расшириться до внутренней стенки скважины. Другими словами, оболочку, которая задерживает или препятствует возврату пористого материала с памятью формы к его расширенному состоянию или преждевременному размещению, можно удалить растворением, например, в водной или углеводородной жидкой среде, термическим разложением или гидролизом с применением тепла или без него, в другом, не ограничивающем примере осуществления настоящего изобретения, разрывом связей между полимерными цепочками материала, образующего оболочку.
Пенополиуретановый материал можно получить смешением двух отдельных частей химических реагентов в ходе их реакции. Эти две отдельные части в настоящей заявке далее обозначаются как изоцианатная часть и полиольная часть. Изоцианатная часть может включать модифицированный изоцианат (МИ) или модифицированный МДИ на основе мономерного диизоцианата или полиизоцианата. Полиольная часть может включать, но необязательно этим ограничиваясь, простой полиэфир, сложный полиэфир, ди- или многофункциональный форполимер с концевой гидроксильной группой на основе поликарбоната.
В состав полиольной части можно включить воду, которая действует как продувочный агент, обеспечивающий пористую структуру пенопласта, при этом в случае смешения изоцианатной и полиольной частей образуется диоксид углерода в ходе реакции изоцианата с водой.
В одном не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения изоцианатная часть содержит МДИ ΜΟΝΏυΡ РС от Вауег или форполимер МДИ ΕυΡΡΑΝΑΤΕ 5040 от ΒΑδΡ, и полиольная часть содержит (1) поли(циклоалифатический карбонат)полиол от 51аЫ υδΑ с торговой маркой РС1667;(2) трифункциональный гидроксильный агент, образующий поперечные связи, триметилолпропан (ТМП) от Л1Га Ле^аг; (3) удлинитель цепи ароматический диамин диметилтиотолуолдиамин (ДМТДА) от Л1Ьетаг1е с торговой маркой ΕΤΗΑ^ΡΕ 300; (4) катализатор от Αίτ РгобисЛ с торговой маркой РОЬУ- 3 026068
САТ 77;(5) поверхностно-активное вещество от Λίτ Ргойис18 с торговой маркой ЭЛВСО ОС 198; (6) агент, вскрывающий поры, от Оеди^а с торговой маркой ОКТЕСОЬ 501; (7) краситель от Мййкеи Скст1са1 с торговой маркой КЕАСТЮТ Ую1е1 Х80ЬТ и (8) воду.
Соотношение между двумя отдельными частями химических реагентов, обозначаемых в настоящей заявке как изоцианатная и полиольная части, в одном не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения химически сбалансировано около1:1 согласно их соответствующим эквивалентным массам. Эквивалентная масса изоцианатной части рассчитывается по процентному содержанию ΝίΌ (изоцианат), который в настоящей заявке обозначается как модифицированный МДИ ΜΟΝΏυΚ РС и содержит 25,8 мас.% NСΟ. Также приемлемы другие изоцианаты, такие как форполимер МДИ Ьиргапа1е 5040 от ВАБР, содержащие 26,3 мас.% ΝίΌ. Эквивалентную массу полиольной части рассчитывают добавлением в неё эквивалентных масс всех компонентов реакции, которые включают полиол, например РС-1667, воду, молекулярный агент, образующий поперечные связи, например, ТМП, и удлинитель цепи, например ДМТДА. Температуру стеклования конечного пенополиуретана можно регулировать с помощью разных комбинаций изоцианата и полиола. В общем, чем больше изоцианатная часть, тем больше Тд.
Удлинитель цепи ДМТДА от А1Ьетаг1е с торговой маркой ЕТНАСиРЕ 300 является жидкий ароматический диамин - отверждающий агент, обеспечивающий улучшенные высокотемпературные свойства. Другие пригодные удлинители цепи включают, но этим не ограничиваясь, 4,4'-метилен бис(2хлоранилин) МОСА от СкешШга с торговой маркой У1ВКАСиКЕ® А 133 НБ и триметиленгликоль дир-аминобензоат МСОЕА от Ай Ргойис18 с торговой маркой УЕРБАРШК 74ОМ. В некоторых вариантах осуществления изобретения включают катализаторы на основе амина или металла для улучшения свойств пенополиуретановых материалов. Подобные катализаторы имеются на рынке от таких компаний как Ай РгойисК Пригодные катализаторы, обеспечивающие особенно хорошие свойства пенополиуретановых материалов, включают, но не обязательно этим ограничиваясь, пентаметилдипропилентриамин, катализатор на основе амина от Ай Ргойис18 с торговой маркой РОЬУСАТ 77 и дибутилоловодилаурат, катализатор от Ай Ргойис18 на основе металла с торговой маркой ЭАВСО Т-12.
Для регулирования структуры пор пенопласта, их распределения и открытости в рецептуры можно добавить небольшое количество поверхностно-активного вещества, например, 0,5 мас.% от общей массы, такого как поверхностно-активное вещество с торговой маркой ОАВСО-198 от Ай РгойисК и небольшое количество агента, вскрывающего поры, например 0,5% от общей массы, такого как агент, вскрывающий поры, с торговыми марками ОКТЕСОЬ 500, ОКТЕСОЬ 501, ТЕСОБТАВ В8935, ТЕСОБТАВ В8871 и ТЕСОБТАВ В8934 от Оеди88а. ОАВСО ОС-198 представляет собой поверхностноактивное вещество на основе кремния от Ай РгойисК Другие пригодные поверхностно-активные вещества включают, но не обязательно этим ограничиваясь, фторсодержащие поверхностно-активные вещества от ОиРоШ с торговыми марками ΖΟNΥ^ 8857А и ΖΟNΥ^ Р8О-100. К полиольной части можно добавить краситель для придания конечным продуктам требуемого цвета. Подобные красители производят такие компании как Мййкеи Сйетюа1, которая сбывает соответствующие красители с торговой маркой КЕАСТЮТ.
После приготовления изоцианатной и полиольных частей их объединяют или смешивают при требуемой температуре. Температура, при которой смешивают обе части, влияет на уровень размера пор внутри полученного пенополиуретанового материала. Например, высокие температуры смеси обеспечивают больший размер пор, тогда как низкие температуры смеси обеспечивают меньший размер пор.
В одном частном, но не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения, полиольную часть, включающую поли(циклоалифатический карбонат) и другие добавки, такие как агент, образующий поперечные связи, удлинитель цепи, поверхностно-активное вещество, агент, вскрывающий поры, краситель, вода и катализатор, предварительно нагревают до 90°С перед смешением с изоцианатной частью. Изоцианатную часть смешивают с полиольной частью, после чего сразу инициируется реакция пенообразования и быстро растет вязкость смеси.
Вследствие высокой вязкости смеси и высокой скорости реакции для образования пенополиуретанового материала рекомендуется надлежащий смеситель. Хотя на рынке имеется много полностью автоматизированных смесителей, специально спроектированных для обработки пенополиуретана, состоящего из двух частей, было показано, что такие смесители типа ΚIТСНЕNАI^ с одной или двумя лопастями работают особенно хорошо. Было показано, что при крупномасштабном смешении особенно хорошо работают смесители для взбивания яиц и сверлильные станки.
При смешении изоцианатной и полиольной частей следует химически сбалансировать количество изоцианата и полиола в смеси в соответствии с их эквивалентной массой. В одном частном не ограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения с полиольной частью смешивают на 5% больше изоцианата, чем требуется в соответствии с эквивалентной массой.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения массовое соотношение изоцианата и поликарбонатного полиола составляет около 1:1. Полиольная часть может быть образована 46,0 г РС1667 поли(циклоалифатический карбонат) поликарбонатом в смеси с 2,3 г ТМП агента, образующего поперечные связи, 3,6 г ДМТДА удлинителя цепи, 0,9 г ОАВСО ОС-198 поверхностно-активного веще- 4 026068 ства, 0,4 г ОРТЕООЬ 501 агента, вскрывающего поры, 0,1 г красителя РЕАСТЮТ Ую1с1 Х80ЬТ, 0,01 г катализатора РОЬУСАТ 77 и 0,7 г водного продувочного агента. Полиольную часть предварительно нагревают до 90°С и смешивают в смесителе с одной лопастью типа ΚΙΤ^ΕΝΆΙΌ с 46,0 г ΜΌΙ ΜΟΝΏυΡ РС. Специалисты согласятся с тем, что эти рецептуры могут быть масштабированы при получении больших объемов этого материала с памятью формы.
Смесь, содержащую изоцианатную и полиольную части, смешивают примерно за 10 с и затем заливают в форму, которую сразу закрывают, помещая сверху металлическую пластину. Вследствие значительного давления, генерируемого в процессе пенообразования, можно применить С-образную клемму для скрепления верхней металлической пластины и формы с целью предотвращения любой утечки смеси. Приблизительно через 2 ч при комнатной температуре пенополиуретановый материал, включая форму и С-образную клемму, помещают в печь и подвергают последующему отверждению при температуре 110°С в течение приблизительно 8 ч, так что пенополиуретановый материал достигает своей полной прочности. После охлаждения до комнатной температуры пенополиуретановый материал в достаточной мере отверждается, так что форму можно удалить. После этого пенополиуретановый материал на этой стадии почти всегда будет иметь слой кожицы на внешней поверхности пенополиуретана. Эта кожица представляет собой слой твердой полиуретановой пластмассы, образующийся при контактировании смеси с поверхностью формы. Было показано, что толщина кожицы зависит от концентрации воды, добавленной к смеси. Избыток содержания воды уменьшает толщину кожицы, недостаток увеличивает её толщину. В одном не ограничивающем объяснении полагают, что образование кожицы обусловлено реакцией между изоцианатом в смеси и влагой на поверхности формы. Поэтому необходимы дополнительные процессы механического преобразования для удаления кожицы, так как во многих случаях кожица не является пористой и не пропускает сквозь себя жидкости. Для удаления кожицы можно применить такие инструменты как ленточные пилы, станки для резки под углом, пилы для продольного распиливания керна, ножовочные пилы и токарные станки. После удаления кожицы с пенополиуретанового материала он будет иметь полностью открытую пористую структуру, то есть жесткую, твердую и прочную.
На этой стадии пенополиуретановый материал находится в своем исходном расширенном состоянии с исходной или расширенной толщиной. Тд пенополиуретанового материала, измеренная с помощью динамического механического анализа (ДМА), составляет 94,4°С от пика модуля потерь О. Пенополиуретановый материал можно механически сжать по меньшей мере до 25% от его исходной толщины или объема при температуре 125°С в ограничивающей форме. Материал, который все ещё находится в сжатом состоянии, охлаждают до комнатной температуры. Пенополиуретан с памятью формы может оставаться в сжатом состоянии даже после удаления приложенной механической силы. В одном не ограничивающем варианте осуществления изобретения показано, что когда материал нагревают до около 88°С, он способен вернуться в свою исходную форму за 20 мин. Однако, когда тот же материал нагревают до около 65°С в течение 40 ч, он совсем не расширяется или не меняет свою форму.
В другом не ограничивающем варианте осуществления изобретения массовое соотношение между изоцианатной и полиольной частями составляет около 1,5:1. Полиольная часть может быть образована 34,1 г РС-1667 поли(циклоалифатический карбонат)поликарбонатом в смеси с 2,3 г ТМП агента, образующего поперечные связи, 10,4 г ДМТДА удлинителя цепи, 0,8 г поверхностно-активного вещества ИАВСО ЭС-198. 0,4 г агента, вскрывающего поры, ОРТЕООЬ 501, 0,1 г красителя РЕАСТЮТ Ую1с1 Х80БТ. 0,01 г катализатора РОЬУСАТ 77 и 0,7 г водного продувочного агента. Полиольную часть предварительно нагревают до 90°С и смешивают в смесителе с одной лопастью типа Κ^Ο^ΝΑΟ® с 51,2 г МДИ МОМЖР РС. Специалисты согласятся, что эти рецептуры можно масштабировать при получении больших объемов этого материала с памятью формы.
Смесь, содержащую изоцианатную и полиольную части, смешивают в течение 10 с и затем заливают в форму, которую сразу закрывают, помещая сверху металлическую пластину. Из-за значительного давления, генерируемого в процессе пенообразования, можно применить С-образную клемму или другое устройство для скрепления верхней металлической пластины и формы с целью предотвращения любой утечки смеси. Примерно через 2 ч пенополиуретановый материал вместе с формой и С-образной клеммой переносят в печь и подвергают последующему отверждению при температуре 110°С в течение приблизительно 8 ч, так что пенополиуретановый материал достигает своей полной прочности. После охлаждения до комнатной температуры пенополиуретановый материал в достаточной мере отверждается, так что форму можно удалить.
Измерение Тд этого пенополиуретанового материала с помощью ДМА по пику модуля потерь О дало значение 117°С.
Очевидно, пенополиуретан с большим массовым содержанием изоцианата, чем полиола, имеет более высокую температуру стеклования. Пенополиуретан с меньшим содержанием изоцианата, чем полиола, имеет более низкую Т8. Составляя разные сочетания изоцианата и полиола, можно получить разные температуры стеклования пенополиуретана с памятью формы. Можно составить рецептуры составов пенополиуретанового материала с памятью формы, имеющие определенную Т8, на основе фактической температуры размещения/применения в скважине. Обычно Тд пенополиуретана с памятью формы проектируют примерно на 20°С выше фактической температуры размещения/применения в скважине. Так как
- 5 026068 температура применения ниже, чем Тд, материал сохраняет хорошие механические свойства.
В одном не ограничивающем варианте осуществления изобретения пенополиуретан с памятью формы в трубчатой форме сжимают под гидравлическим давлением выше температуры стеклования и затем охлаждают до температуры намного ниже Тд или комнатной температуры, в то время как он все ещё находится под действием сжимающего усилия. После снятия давления пенополиуретан с памятью формы может оставаться в сжатом состоянии или форме. Затем трубчатый сжатый пенополиуретановый материал с памятью формы можно туго обернуть плёнкой из ПВА от 1Дгор1ах, δ.τ.Ι., Италия, с торговой маркой НТ-350. В другом не ограничивающем варианте осуществления изобретения трубчатый сжатый пенополиуретан с памятью формы покрывают с помощью валика для нанесения покрытий слоем полиуретановой смолы, термически разлагаемым жидкостью, который образуется при смешении 70 мас.ч. жидкого изоцианата, такого как ΜΟΝΏυΚ РС от Вауег, и 30 мас.ч. жидкого сложного полиэфира, такого как ΡΟΜΡΕΖ 45 от Сйет1ига. Еще в одном не ограничивающем варианте осуществления изобретения трубчатый сжатый пенополиуретановый материал с памятью формы погружают в медленно вращающийся сосуд с жидкой полиуретановой смесью. Слой полиуретанового покрытия толщиной около 1,5 мм наращивается примерно за 5 мин. Подобное полиуретановое покрытие отверждается при комнатной температуре примерно за 8 ч. В другом не ограничивающем варианте осуществления изобретения считают полезным, чтобы материал продолжал вращаться во время процесса отверждения, чтобы избежать любого просачивания капель смолы. К полиуретановой смеси можно добавить около 0,1% катализатора, такого как РОЬУСАТ 77 от Αίτ РгоДис15, для ускорения процесса отверждения.
Со ссылкой на фиг. 1 и 2, в ходе эксплуатации, лифтовую колонну 20, имеющую фильтрующее устройство 30, содержащее пористый материал 32 с памятью формы, спускают в ствол скважины 50, который ограничен обсадной трубой 52, до надлежащего местоположения. Как показано на фиг. 1 материал 32 с памятью формы имеет толщину 34 в сжатом транспортном положении и внешнюю задерживающую пленку, оболочку или покрытие 40. После растворения или разложения достаточного количества задерживающей пленки, оболочки или материала покрытия 40, т.е. после растворения или разложения задерживающей пленки, оболочки или материала покрытия 40, так что накопленная энергия в сжатом материале 32 с памятью формы становится больше, чем сжимающие усилия, обеспечиваемые задерживающим материалом, пористый материал 32 с памятью формы расширяется с транспортного или сжатого положения (фиг. 1) до расширенного или установочного положения (фиг. 2), имеющего толщину 36 в расширенном положении. При этом материал 32 с памятью формы сцепляется с внутренней поверхностью 54 обсадной трубы 52 ствола скважины и таким образом препятствует выносу нежелательных твердых частиц из формации, позволяя протекать через фильтрующее устройство 30 лишь углеводородным жидкостям.
Кроме того, как описано в данном контексте, фильтрующее устройство полностью адаптируется к стволу скважины, это означает, что пористый материал с памятью формы расширяется или размещается, заполняя имеющееся пространство до стенки ствола скважины. Стенка ствола скважины ограничивает конечную расширенную форму пористого материала с памятью формы и фактически не позволяет ему расшириться до его исходного расширенного положения или формы. Однако подобным образом расширенный или размещенный материал с памятью формы, будучи пористым, обеспечивает добычу углеводородов из подземной формации через ствол скважины, но предотвращает или препятствует выносу небольших или мелких твердых частиц, так как они, как правило, слишком велики для прохождения через открытые поры пористого материала.
Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено строго соответствующими деталями конструкции, рабочим процессом, материалами или показанными и описанными вариантами осуществления изобретения, так как для специалистов будут очевидны модификации и эквиваленты. Соответственно по этой причине предлагаемое изобретение ограничено лишь объемом прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, описание должно рассматриваться скорее в иллюстративном, чем в ограничивающем смысле. Например, допускается, что в пределах объема настоящего изобретения находятся, например, определенные сочетания компонентов для производства термопласта полиуретан/мочевина, определенные конфигурации скважинных инструментов и прочие составы, компоненты и структуры, находящиеся в пределах заявленных параметров, но специально не идентифицированные или испытанные в конкретном методе или аппаратуре.
Термин содержит/включает и содержащий/включающий в формуле изобретения следует интерпретировать как включающий, но не ограниченный перечисленными элементами.
Изобретение может соответственно включать, состоять или состоять, по существу, из описанных элементов и может осуществляться на практике в отсутствие неописанного элемента.
Claims (12)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ изготовления скважинного фильтрующего устройства, при осуществлении которого:(а) смешивают изоцианат с полиолом с образованием пенополиуретанового материала с открытыми порами, имеющего исходный расширенный объем;(б) сжимают пенополиуретановый материал при температуре выше его температуры стеклования Тд- 6 026068 с уменьшением исходного расширенного объема до сжатого объема;(в) снижают температуру сжатого пенополиуретанового материала до температуры ниже Тд, при которой пенополиуретановый материал сохраняет сжатый объем; и (г) покрывают внешнюю поверхность сжатого пенополиуретанового материала оболочкой, выбранной из группы, состоящей из пленки поли(винилового спирта), слоя полиэфирной полиуретановой пластмассы, слоя полиэфирной пластмассы и их сочетания.
- 2. Способ по п.1, в котором в качестве полиола используют смесь полиола и воды.
- 3. Способ по п.1, в котором в качестве полиола используют поликарбонатный полиол.
- 4. Способ по п.1 или 3, в котором используют полиол, дополнительно включающий удлинитель цепи, выбранный из группы, включающей ароматический диамин диметилтиотолуолдиамин (ДМТДА), 4,4'-метилен бис(2-хлоранилин) (МОСА), триметиленгликоль ди-р-аминобензоат (ΜΟΌΕΑ).
- 5. Способ по п.4, в котором удлинитель цепи включает ароматический диамин.
- 6. Способ по п.1 или 3, в котором используют полиол, который дополнительно включает воду, удлинитель цепи и катализатор, выбранный из группы, состоящей из катализаторов на основе амина, катализаторов на основе металла и их смеси.
- 7. Способ по п.1 или 3, в котором используют полиол, который дополнительно включает воду, удлинитель цепи, катализатор и поверхностно-активное вещество.
- 8. Способ по п.1 или 3, в котором полиол предварительно нагревают по меньшей мере до 90°С перед смешением с изоцианатом.
- 9. Способ по п.1 или 3, в котором на стадии (а) дополнительно осуществляют отверждение пенополиуретанового материала в форме и затем нагрев пенополиуретанового материала до температуры выше 110°С.
- 10. Способ по п.1 или 3, в котором на стадии (а) осуществляют смешение эквивалентных масс изоцианата и полиола.
- 11. Способ по п.1 или 3, в котором на стадии (а) осуществляют смешение изоцианата и полиола в смесителе по меньшей мере за 10 с и отверждение пенополиуретанового материала в форме при комнатной температуре в течение по меньшей мере около 2 ч.
- 12. Способ по п.11, в котором на стадии (а) дополнительно после отверждения пенополиуретанового материала нагревают его при температуре по меньшей мере около 110°С в течение по меньшей мере 8 ч.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/250,062 US7926565B2 (en) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | Shape memory polyurethane foam for downhole sand control filtration devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201300644A1 EA201300644A1 (ru) | 2013-09-30 |
| EA026068B1 true EA026068B1 (ru) | 2017-02-28 |
Family
ID=42097823
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201301161A EA026165B1 (ru) | 2008-10-13 | 2009-10-07 | Скважинное фильтрующее устройство и способ его установки |
| EA201100614A EA019958B1 (ru) | 2008-10-13 | 2009-10-07 | Скважинное фильтрующее устройство |
| EA201300644A EA026068B1 (ru) | 2008-10-13 | 2009-10-07 | Способ изготовления скважинного фильтрующего устройства с пенополиуретаном с памятью формы |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201301161A EA026165B1 (ru) | 2008-10-13 | 2009-10-07 | Скважинное фильтрующее устройство и способ его установки |
| EA201100614A EA019958B1 (ru) | 2008-10-13 | 2009-10-07 | Скважинное фильтрующее устройство |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7926565B2 (ru) |
| EP (1) | EP2334899B1 (ru) |
| CN (1) | CN102224321B (ru) |
| AU (1) | AU2009303675B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0920211B1 (ru) |
| EA (3) | EA026165B1 (ru) |
| WO (1) | WO2010045077A2 (ru) |
Families Citing this family (75)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8528640B2 (en) * | 2009-09-22 | 2013-09-10 | Baker Hughes Incorporated | Wellbore flow control devices using filter media containing particulate additives in a foam material |
| US9212541B2 (en) * | 2009-09-25 | 2015-12-15 | Baker Hughes Incorporated | System and apparatus for well screening including a foam layer |
| US9068437B2 (en) | 2010-03-26 | 2015-06-30 | Baker Hughes Incorporated | Variable Tg shape memory materials for wellbore devices |
| US8365833B2 (en) * | 2010-03-26 | 2013-02-05 | Baker Hughes Incorporated | Variable Tg shape memory polyurethane for wellbore devices |
| US8430173B2 (en) | 2010-04-12 | 2013-04-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | High strength dissolvable structures for use in a subterranean well |
| US8430174B2 (en) | 2010-09-10 | 2013-04-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Anhydrous boron-based timed delay plugs |
| US9051805B2 (en) | 2010-04-20 | 2015-06-09 | Baker Hughes Incorporated | Prevention, actuation and control of deployment of memory-shape polymer foam-based expandables |
| US8353346B2 (en) * | 2010-04-20 | 2013-01-15 | Baker Hughes Incorporated | Prevention, actuation and control of deployment of memory-shape polymer foam-based expandables |
| US8714241B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-05-06 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for sealing portions of a wellbore |
| US8857526B2 (en) | 2010-04-26 | 2014-10-14 | Schlumberger Technology Corporation | Mechanically deployable well isolation mechanism |
| BE1019333A3 (nl) * | 2010-05-11 | 2012-06-05 | Reynaers Aluminium Nv | Samengesteld profiel voor het kader van een raam, een deur of dergelijke. |
| US8443889B2 (en) * | 2010-06-23 | 2013-05-21 | Baker Hughes Incorporated | Telescoping conduits with shape memory foam as a plug and sand control feature |
| EP2591197A1 (en) * | 2010-07-05 | 2013-05-15 | Recticel N.V. | Frame profile comprising foamed insert, use of such frame profile, kit of parts of a frame profile and a foam insert and window or door comprising such frame profile |
| EP2405092A1 (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-11 | Recticel N.V. | Frame profile comprising foamed insert, use of such frame profile, kit of parts of a frame profile and a foam insert and window or door comprising such frame profile |
| US8980799B2 (en) * | 2010-09-16 | 2015-03-17 | Baker Hughes Incorporated | Polymer foam cell morphology control and use in borehole filtration devices |
| US8851171B2 (en) * | 2010-10-19 | 2014-10-07 | Schlumberger Technology Corporation | Screen assembly |
| US8833443B2 (en) * | 2010-11-22 | 2014-09-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Retrievable swellable packer |
| US9090012B2 (en) * | 2010-12-30 | 2015-07-28 | Baker Hughes Incorporated | Process for the preparation of conformable materials for downhole screens |
| US8739408B2 (en) * | 2011-01-06 | 2014-06-03 | Baker Hughes Incorporated | Shape memory material packer for subterranean use |
| US8789595B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-07-29 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for sand consolidation |
| US8684075B2 (en) * | 2011-02-17 | 2014-04-01 | Baker Hughes Incorporated | Sand screen, expandable screen and method of making |
| US8672023B2 (en) * | 2011-03-29 | 2014-03-18 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for completing wells using slurry containing a shape-memory material particles |
| AU2014205591B2 (en) * | 2011-04-05 | 2018-01-25 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Prevention, actuation and control of deployment of memory-shape polymer foam-based expandables |
| US9010106B2 (en) * | 2011-05-18 | 2015-04-21 | Shape Change Technologies Llc | Fast response, open-celled porous, shape memory effect actuators with integrated attachments |
| US9120898B2 (en) | 2011-07-08 | 2015-09-01 | Baker Hughes Incorporated | Method of curing thermoplastic polymer for shape memory material |
| US20130012635A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-10 | Baker Hughes Incorporated | Cured thermoplastic polymer for shape memory material and articles formed therefrom |
| US8939222B2 (en) | 2011-09-12 | 2015-01-27 | Baker Hughes Incorporated | Shaped memory polyphenylene sulfide (PPS) for downhole packer applications |
| US8829119B2 (en) | 2011-09-27 | 2014-09-09 | Baker Hughes Incorporated | Polyarylene compositions for downhole applications, methods of manufacture, and uses thereof |
| US8604157B2 (en) | 2011-11-23 | 2013-12-10 | Baker Hughes Incorporated | Crosslinked blends of polyphenylene sulfide and polyphenylsulfone for downhole applications, methods of manufacture, and uses thereof |
| US9878486B2 (en) | 2011-12-22 | 2018-01-30 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | High flash point fluids for in situ plasticization of polymers |
| US20130161026A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Baker Hughes Incorporated | Chemical glass transition temperature reducer |
| US9144925B2 (en) * | 2012-01-04 | 2015-09-29 | Baker Hughes Incorporated | Shape memory polyphenylene sulfide manufacturing, process, and composition |
| US11292163B2 (en) * | 2012-03-30 | 2022-04-05 | Mucell Extrusion, Llc | Method of forming polymeric foam and related foam articles |
| US9103188B2 (en) * | 2012-04-18 | 2015-08-11 | Baker Hughes Incorporated | Packer, sealing system and method of sealing |
| US8783349B2 (en) | 2012-05-04 | 2014-07-22 | Schlumber Technology Corporation | Compliant sand screen |
| CA2875000A1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Porous medium screen |
| US20140027108A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable Screen Using Magnetic Shape Memory Alloy Material |
| US20140034331A1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Baker Hughes Incorporated | Fluid Mixture for Softening a Downhole Device |
| AU2013335098B2 (en) | 2012-10-26 | 2016-05-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole flow control, joint assembly and method |
| CN104755697B (zh) | 2012-10-26 | 2017-09-12 | 埃克森美孚上游研究公司 | 利用砾石储备进行防砂的井筒装置和方法 |
| US9707642B2 (en) | 2012-12-07 | 2017-07-18 | Baker Hughes Incorporated | Toughened solder for downhole applications, methods of manufacture thereof and articles comprising the same |
| US9810046B2 (en) | 2012-12-11 | 2017-11-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Screen packer assembly |
| US9587163B2 (en) * | 2013-01-07 | 2017-03-07 | Baker Hughes Incorporated | Shape-change particle plug system |
| CA2897777C (en) * | 2013-01-25 | 2017-11-07 | Baker Hughes Incorporated | Variable tg shape memory materials for wellbore devices |
| AU2013385681B2 (en) | 2013-04-01 | 2017-02-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well screen assembly with extending screen |
| US9097108B2 (en) * | 2013-09-11 | 2015-08-04 | Baker Hughes Incorporated | Wellbore completion for methane hydrate production |
| US9725990B2 (en) | 2013-09-11 | 2017-08-08 | Baker Hughes Incorporated | Multi-layered wellbore completion for methane hydrate production |
| US10233746B2 (en) * | 2013-09-11 | 2019-03-19 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Wellbore completion for methane hydrate production with real time feedback of borehole integrity using fiber optic cable |
| US9816361B2 (en) | 2013-09-16 | 2017-11-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole sand control assembly with flow control, and method for completing a wellbore |
| WO2015038265A2 (en) | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole sand control assembly with flow control, and method for completing a wellbore |
| JP2017500234A (ja) * | 2013-09-20 | 2017-01-05 | ベイカー ヒューズ インコーポレイテッド | 形状変化又は機械的性質の変化のためのポリマーの使用現場での可塑化 |
| US9777548B2 (en) * | 2013-12-23 | 2017-10-03 | Baker Hughes Incorporated | Conformable devices using shape memory alloys for downhole applications |
| US20150275617A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | Schlumberger Technology Corporation | Swellable downhole packers |
| US20180149008A1 (en) * | 2015-05-21 | 2018-05-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Enhancing complex fracture networks using near-wellbore and far-field diversion |
| GB201511487D0 (en) * | 2015-06-30 | 2015-08-12 | Exergyn Ltd | Method and system for efficiency increase in an energy recovery device |
| CN105626002A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-06-01 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种免填充可膨胀筛管 |
| CN105626001A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-06-01 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种新型自膨胀筛管 |
| US10851617B2 (en) | 2017-04-12 | 2020-12-01 | Saudi Arabian Oil Company | Polyurethane foamed annular chemical packer |
| US10633954B2 (en) | 2017-09-11 | 2020-04-28 | Saudi Arabian Oil Company | Mitigation of sand production in sandstone reservoir using thermally expandable beads |
| CN108915645A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-11-30 | 东营市昌瑞石油机械配件有限责任公司 | 一种筛网式滤砂管及其使用方法 |
| GB2595146B (en) * | 2019-02-20 | 2023-07-12 | Schlumberger Technology Bv | Non-metallic compliant sand control screen |
| CN110173230A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-27 | 安东柏林石油科技（北京）有限公司 | 防止泥岩层泥产出或窜流的人工井壁、形成方法及完井结构 |
| CN112177572B (zh) * | 2019-07-03 | 2023-02-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种环空自充填防砂筛管 |
| CN110318713B (zh) * | 2019-07-18 | 2021-08-17 | 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 | 充填装置及其充填方法 |
| CN112647901A (zh) * | 2019-10-12 | 2021-04-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种防砂筛管及其应用 |
| US20220003083A1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Filtration of fluids using conformable porous shape memory media |
| US11913309B2 (en) | 2020-07-13 | 2024-02-27 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Filtration media including porous polymeric material and degradable shape memory material |
| CN114427412A (zh) * | 2020-09-29 | 2022-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种天然气水合物开采装置及开采系统 |
| EP4229118A1 (en) * | 2020-10-13 | 2023-08-23 | Services Pétroliers Schlumberger | Elastomer alloy for intelligent sand management |
| AU2020480948A1 (en) | 2020-12-09 | 2023-05-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Filter plug to prevent proppant flowback |
| CN112647903B (zh) * | 2020-12-28 | 2021-10-26 | 中国科学院广州能源研究所 | 膨胀筛管及其施工方法 |
| CN115370326A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-11-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种膨胀颗粒、膨胀颗粒填充的完井管柱及膨胀颗粒填充完井的方法 |
| US11466526B1 (en) | 2021-08-11 | 2022-10-11 | Saudi Arabian Oil Company | Polymeric sleeve for guiding an untethered measurement device in a Christmas tree valve |
| CN114352239B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-04-21 | 华南理工大学 | 超高应变回复形状记忆合金筛管材料及制备方法与应用 |
| CN116066033B (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-09 | 山东巨辉石油科技有限公司 | 一种油井防堵塞滤砂管 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5910357A (en) * | 1996-07-12 | 1999-06-08 | Nitto Denko Corporation | Separation membrane and method of producing the same, and shape memory polymer composition |
| US6043290A (en) * | 1999-06-22 | 2000-03-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dimensional stabilizing, cell opening additives for polyurethane flexible foams |
| US7048048B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-05-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable sand control screen and method for use of same |
| US20070240877A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-18 | O'malley Edward J | Packer sealing element with shape memory material |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4148734A (en) * | 1974-12-21 | 1979-04-10 | Chemie-Anlagenbau Bischofsheim Gmbh | Filter material and process for producing same |
| CA2194992C (en) * | 1994-07-14 | 2002-11-26 | William W. L. Wu | High temperature polyurethane/urea elastomers |
| BR9812680A (pt) * | 1997-09-26 | 2000-08-22 | Dow Chemical Co | ElastÈmeros de poliuretano com alta temperatura de operação |
| AU3240600A (en) * | 1999-02-23 | 2000-09-14 | Dow Chemical Company, The | High temperature resistant polyurethane polymers |
| US6583194B2 (en) * | 2000-11-20 | 2003-06-24 | Vahid Sendijarevic | Foams having shape memory |
| DE10062410A1 (de) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren mit hohem Wärmestandverhalten |
| AU2002343795C1 (en) * | 2001-11-05 | 2005-11-10 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Hollow fiber membrane module |
| US7644773B2 (en) * | 2002-08-23 | 2010-01-12 | Baker Hughes Incorporated | Self-conforming screen |
| US7243732B2 (en) * | 2003-09-26 | 2007-07-17 | Baker Hughes Incorporated | Zonal isolation using elastic memory foam |
| ES2245875B1 (es) * | 2004-03-26 | 2006-11-16 | Joaquin Espuelas Peñalva | Proceso de fabricacion y filtro de tejido no tejido y/o de laminas o estructuras inyectadas filtrantes obtenidos por dicho proceso para la filtracion y eliminacion de la legionella pneumofila. |
| US7048260B2 (en) | 2004-05-12 | 2006-05-23 | Aeromix Systems, Incorporated | Turbocharged aerator |
| US20050256288A1 (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-17 | Zhenya Zhu | High performance polyurethanes cured with alkylated 4,4'-methylenedianiline |
| RU2404355C2 (ru) * | 2005-04-13 | 2010-11-20 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Способ заканчивания скважины с установкой скважинного фильтра, принимающего форму ствола скважины |
| EP1793078A1 (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-06 | Services Petroliers Schlumberger | Method and apparatus for well construction |
| US7828055B2 (en) * | 2006-10-17 | 2010-11-09 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for controlled deployment of shape-conforming materials |
| US7832490B2 (en) * | 2007-05-31 | 2010-11-16 | Baker Hughes Incorporated | Compositions containing shape-conforming materials and nanoparticles to enhance elastic modulus |
| US7708073B2 (en) * | 2008-03-05 | 2010-05-04 | Baker Hughes Incorporated | Heat generator for screen deployment |
-
2008
- 2008-10-13 US US12/250,062 patent/US7926565B2/en active Active
-
2009
- 2009-10-07 AU AU2009303675A patent/AU2009303675B2/en active Active
- 2009-10-07 WO PCT/US2009/059789 patent/WO2010045077A2/en active Application Filing
- 2009-10-07 EP EP09821032.1A patent/EP2334899B1/en active Active
- 2009-10-07 CN CN200980146678.8A patent/CN102224321B/zh active Active
- 2009-10-07 EA EA201301161A patent/EA026165B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-10-07 EA EA201100614A patent/EA019958B1/ru active IP Right Revival
- 2009-10-07 EA EA201300644A patent/EA026068B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-10-07 BR BRPI0920211-0A patent/BRPI0920211B1/pt active IP Right Grant
-
2011
- 2011-03-15 US US13/048,374 patent/US8048348B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5910357A (en) * | 1996-07-12 | 1999-06-08 | Nitto Denko Corporation | Separation membrane and method of producing the same, and shape memory polymer composition |
| US6043290A (en) * | 1999-06-22 | 2000-03-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dimensional stabilizing, cell opening additives for polyurethane flexible foams |
| US7048048B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-05-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable sand control screen and method for use of same |
| US20070240877A1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-18 | O'malley Edward J | Packer sealing element with shape memory material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA026165B1 (ru) | 2017-03-31 |
| CN102224321A (zh) | 2011-10-19 |
| US20100089565A1 (en) | 2010-04-15 |
| US8048348B2 (en) | 2011-11-01 |
| WO2010045077A2 (en) | 2010-04-22 |
| AU2009303675A1 (en) | 2010-04-22 |
| EA019958B1 (ru) | 2014-07-30 |
| CN102224321B (zh) | 2015-09-09 |
| AU2009303675B2 (en) | 2014-07-24 |
| EA201100614A1 (ru) | 2012-02-28 |
| EP2334899A2 (en) | 2011-06-22 |
| EA201300644A1 (ru) | 2013-09-30 |
| WO2010045077A3 (en) | 2010-07-08 |
| BRPI0920211B1 (pt) | 2019-11-05 |
| BRPI0920211A2 (pt) | 2015-12-22 |
| EP2334899A4 (en) | 2013-03-27 |
| US7926565B2 (en) | 2011-04-19 |
| EA201301161A1 (ru) | 2014-03-31 |
| US20110162780A1 (en) | 2011-07-07 |
| EP2334899B1 (en) | 2014-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA026068B1 (ru) | Способ изготовления скважинного фильтрующего устройства с пенополиуретаном с памятью формы | |
| US8980799B2 (en) | Polymer foam cell morphology control and use in borehole filtration devices | |
| US20090084539A1 (en) | Downhole sealing devices having a shape-memory material and methods of manufacturing and using same | |
| NO20220158A1 (no) | Variabel Tg formhukommelsespolyuretan for brønnanordninger | |
| US9090012B2 (en) | Process for the preparation of conformable materials for downhole screens | |
| WO2013095808A1 (en) | Chemical glass transition temperature reducer | |
| AU2014265117B2 (en) | Polymer foam cell morphology control and use in borehole filtration devices | |
| WO2015041819A1 (en) | In situ plasticization of polymers for actuation or mechanical property change | |
| JP7474865B2 (ja) | 規定のセル構造を有するオーセチックポリウレタンフォームの合成方法及びその方法で得られるオーセチックポリウレタンフォーム | |
| JP2005120274A (ja) | ポリウレタン発泡体の製造方法 | |
| CA3019125C (en) | High flash point fluids for in situ plasticization of polymers | |
| Barua et al. | Tensile Stress Relaxation of Thermosetting Polyurethane Solid and Foam |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KZ KG MD TJ TM |