Claims (34)
1. Противопесочное фильтрующее устройство для применения в скважинных операциях по добыче углеводородов, содержащее:1. Anti-sand filter device for use in downhole operations for the extraction of hydrocarbons, containing:
неметаллический материал, имеющий сжатое состояние и расширенное состояние;a non-metallic material having a compressed state and an expanded state;
причем указанный неметаллический материал содержит: базовый полимер; и один или более умных наполнителей, диспергированных в полимерной матрице неметаллического материала; иmoreover, the specified non-metallic material contains: the base polymer; and one or more smart fillers dispersed in a polymer matrix of the non-metallic material; And
механический фиксатор, который сжимает неметаллический материал в сжатом состоянии,a mechanical latch that compresses a non-metallic material in a compressed state,
причем один или более умных наполнителей вступают в реакцию с базовым полимером в расширенном состоянии после воздействия условия в стволе скважины.wherein the one or more smart fillers react with the base polymer in an expanded state after being exposed to conditions in the wellbore.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неметаллический материал содержит вспененную структуру.2. The device according to claim. 1, characterized in that the non-metallic material contains a foam structure.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неметаллический материал содержит открытоячеистый вспененный материал.3. The device according to claim. 1, characterized in that the non-metallic material contains an open-cell foam material.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один или более умных наполнителей содержат по меньшей мере одно из разбухающего наполнителя и армирующего наполнителя.4. The device according to claim. 1, characterized in that one or more smart fillers contain at least one of the swelling filler and the reinforcing filler.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механический фиксатор представляет собой разлагаемую полимерную оберточную ленту.5. The device according to claim 1, characterized in that the mechanical lock is a degradable polymeric wrapping tape.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что условие в стволе скважины вызывает растворение разлагаемой полимерной оберточной ленты.6. The apparatus of claim 5, wherein the condition in the wellbore causes the degradable polymeric wrapping tape to dissolve.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что условие в стволе скважины вызывает отделение механического фиксатора от неметаллического материала.7. The device of claim. 1, characterized in that the condition in the wellbore causes separation of the mechanical retainer from the non-metallic material.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в расширенном состоянии неметаллический материал соответствует стволу скважины.8. The device according to claim. 7, characterized in that in the expanded state of the non-metallic material corresponds to the wellbore.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один или более умных наполнителей вступают в реакцию с базовым полимером в расширенном состоянии после воздействия условия в стволе скважины путем придания жесткости неметаллическому материалу.9. The device of claim. 1, characterized in that one or more smart fillers react with the base polymer in the expanded state after exposure to conditions in the wellbore by stiffening the non-metallic material.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что базовый полимер представляет собой по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: полиуретана, термопластичного полиуретана, термопластичного эластомера, блок-сополимера простого полиэфира и сложного эфира, полиамид-полиэфирного термопластичного эластомера, полиолефина, сшитого полиэтилена, силиконового каучука, нитрилбутадиенового каучука (NBR), гидрированного нитрилбутадиенового каучука (HNBR), этиленпропилендиенового мономерного каучука (EPDM), фторэластомера любого типа, эпоксидной смолы, и полиимида.10. The device according to claim 1, characterized in that the base polymer is at least one material selected from the group consisting of: polyurethane, thermoplastic polyurethane, thermoplastic elastomer, polyether-ester block copolymer, polyamide-polyester thermoplastic elastomer, polyolefin, cross-linked polyethylene, silicone rubber, nitrile butadiene rubber (NBR), hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR), ethylene propylene diene monomer rubber (EPDM), any type of fluoroelastomer, epoxy resin, and polyimide.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один или более умных наполнителей представляют собой по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: сверхабсорбентного полимера, этиленпропилендиенового мономерного каучука (EPDM), гидрированного нитрилбутадиенового каучука (HNBR), портландцемента, глиноземистого цемента, летучей золы, шлакового цемента, MgO, ZnO, Ca(OH)2, ZnCl2, MgCl2, CaCl2, CaCO3, Na2CO3 и K2CO3.11. Device according to claim. 1, characterized in that one or more smart fillers are at least one material selected from the group consisting of: superabsorbent polymer, ethylene propylene diene monomer rubber (EPDM), hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR), Portland cement , aluminous cement, fly ash, slag cement, MgO, ZnO, Ca(OH) 2 , ZnCl 2 , MgCl 2 , CaCl 2 , CaCO 3 , Na 2 CO 3 and K 2 CO 3 .
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неметаллический материал испытывает увеличение модуля упругости при переходе от сжатого состояния в расширенное состояние.12. The device according to claim. 1, characterized in that the non-metallic material experiences an increase in the elastic modulus during the transition from a compressed state to an expanded state.
13. Способ заканчивания скважины, включающий в себя этапы, на которых:13. Well completion method, which includes the steps of:
покрывают по меньшей мере одну основную трубу неметаллическим материалом, содержащим базовый полимер и один или более умных наполнителей;coating at least one base pipe with a non-metallic material containing a base polymer and one or more smart fillers;
сжимают неметаллический материал посредством механического фиксатора;compressing the non-metallic material by means of a mechanical latch;
спускают основную трубу в местоположение внутри ствола скважины;lowering the main pipe to a location inside the wellbore;
осуществляют расширение неметаллического материала;expanding the non-metallic material;
обеспечивают соответствие неметаллического материала стенке ствола скважины;ensuring that the non-metallic material conforms to the wellbore wall;
придают жесткость неметаллическому материалу; stiffen the non-metallic material;
осуществляют фильтрацию текучих сред через неметаллический материал в направлении к основной трубе;filtering fluids through the non-metallic material towards the main pipe;
отсоединяют неметаллический материал от основной трубы; иdetaching the non-metallic material from the base pipe; And
поднимают основную трубу из ствола скважины.lift the main pipe from the wellbore.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что один или более умных наполнителей содержат по меньшей мере одно из разбухающего наполнителя и армирующего наполнителя.14. The method of claim 13, wherein the one or more smart fillers comprise at least one of an intumescent filler and a reinforcing filler.
15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что механический фиксатор представляет собой разлагаемую полимерную оберточную ленту.15. The method according to claim 13, characterized in that the mechanical fixator is a degradable polymeric wrapping tape.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что этап расширения включает в себя растворение разлагаемой полимерной оберточной ленты.16. The method of claim 15, wherein the step of expanding includes dissolving the degradable polymeric wrapping tape.
17. Способ по п. 13, отличающийся тем, что этап расширения включает в себя отделение механического фиксатора.17. The method according to claim 13, characterized in that the expansion step includes separating the mechanical retainer.
18. Способ заканчивания ствола скважины в подземном пласте, включающий в себя этапы, на которых:18. A method for completing a wellbore in a subterranean formation, which includes the steps of:
размещают расширяемое противопесочное устройство в стволе скважины и формируют кольцевое пространство между противопесочным устройством и стволом скважины, причем указанное противопесочное устройство имеет открытоячеистую структуру с неметаллическим материалом, содержащим базовый полимер; и один или более умных наполнителей, причем неметаллический материал выполнен с возможностью расширения и заполнения кольцевого пространства.placing an expandable sand control device in the wellbore and forming an annulus between the sand control device and the wellbore, said sand control device having an open cell structure with a non-metallic material containing a base polymer; and one or more smart fillers, wherein the non-metallic material is configured to expand and fill the annulus.
19. Способ по п. 18, дополнительно включающий в себя сжатие расширяемого противопесочного устройства посредством механического фиксатора до этапа размещения.19. The method of claim 18, further comprising compressing the expandable sand control device with the mechanical latch prior to the placement step.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что механический фиксатор представляет собой разлагаемую полимерную оберточную ленту.20. The method according to claim 19, characterized in that the mechanical fixator is a degradable polymeric wrapping tape.