Набухающее изделие



Набухающее изделие

 


Владельцы патента RU 2634757:

БЭЙКЕР ХЬЮЗ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)

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.

 

ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данная заявка испрашивает приоритет по заявке U.S. Application No. 13/585160, выложена 14 августа 2012 года, полностью включена в данном документе в виде ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Набухающие в текучей среде и абсорбирующие текучую среду материалы применяются в различных отраслях промышленности. Например, в бурении и заканчивании скважин набухающие материалы применяются для различных пакерующих, изолирующих, исполнительных и уплотнительных устройств, которые реагируют автоматически на воздействие конкретных текучих сред, таких как нефть и вода. Хотя данные набухающие материалы уже применяются, удовлетворяя требованиям достижения различных целей, в технике всегда существует потребность совершенствования существующих и создания альтернатив систем с набухающими и абсорбирующими материалами.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Набухающее изделие, включающее в себя материал матрицы, и способный к расслаиванию материал на основе графена, расположенный в материале матрицы, причем способный к расслаиванию материал на основе графена функционально выполнен с возможностью облегчения набухания набухающего изделия под воздействием выбранной текучей среды посредством сорбирования частиц в текучей среде, причем набухание обеспечивает взаимодействие набухающего изделия со смежной структурой.

[0002] Способ применения набухающего изделия, включающий в себя воздействие на набухающее изделие, согласно указанному выше, выбранной текучей среды; набухание набухающего изделия под действием выбранной текучей среды; сорбирование частиц в текучей среде материалом на основе графена для облегчения набухания; и взаимодействие набухающего изделия со смежной структурой после набухания.

[0003] Способ изготовления набухающего изделия, включающий в себя расположение материала на основе графена в материале матрицы для создания набухающего материала; расслоение материала на основе графена; и формование набухающего материала в изделие, которое набухает, реагируя на выбранную текучую среду, причем материал на основе графена функционально выполнен с возможностью облегчения набухания набухающего изделия под воздействием выбранной текучей среды, посредством сорбирования частиц в текучей среде.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0004] Следующие описания не следует считать ограничивающими. На прилагаемых чертежах одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями.

[0005] На Фиг. 1 схематично показан способ изготовления и применения набухающего изделия.

[0006] На Фиг. 2 показан один пример расслоения материала изделия Фиг. 1 на основе графена, которое включает в себя расширение интеркаланта.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Подробное описание вариантов осуществления устройства и способа представлено в данном документе в виде примера и без ограничений описанием и прилагаемыми фигурами.

[0008] Способ изготовления и применения набухающего изделия 10 схематично показан на Фиг. 1. Способ, заканчивающийся выполнением изделия 10, начинается созданием состава 12 способного к расслаиванию материала на основе графена. Материалом на основе графена считается графен, графит, оксид графена, графит оксид, составы c графитовой интеркаляцией и их производные формы, включающие функциональную группу, например, включающие карбоксильную, эпоксидную, простую эфирную, кетонную, амино-, гидрокси-, алкокси-, алкильную, арильную, аралкильную, алкарильную, лактоновую, функциализированную полимерную или олигомерную группы или комбинацию, содержащую по меньшей мере одну из указанных выше функциональных групп. Составы c графитовой интеркаляцией могут включать интеркалирующие агенты, такие, например, как кислота, металл, бинарный сплав щелочного металла с ртутью или таллием, бинарное соединение щелочного металла с элементом V группы (например, P, As, Sb и Bi), халькогенид металла (включающий оксиды металлов, такие, например, как триоксид хрома, PbО2, MnО2, сульфиды металлов и селениды металлов), пероксид металла, гипероксид металл, гидрид металла, гидроокись металла, металлы, скоординированные азотистыми соединениями, ароматические углеводороды (бензол, толуол), алифатические углеводороды (метан, этан, этилен, ацетилен, n-гексан) и их кислородные производные, галоген, флюорид, галид, азотистое соединение, неорганическое соединение (например, тритиазил трихлорид, тионилхлорид), металлорганическое соединение, окислитель (например, пероксид, перманганат-ион, хлорит-ион, хлорат-ион, перхлорат-ион, гипохлорит-ион, As2О5, N2О5, CH3CIO4, (NH4)2S2О8, хромат-ион, бихромат-ион), растворитель или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из указанного выше. Являющиеся примерами кислоты включают азотную кислоту, серную кислоту, уксусную кислоту, CF3COOH, HSO3F, HSO3CI, HSO3CF3, надсерную кислоту (например, H25, H2S2О8), фосфорную кислоту, H4P2O7, перхлорную кислоту, H3AsО4, H2SeО4, HIО4, Η5ΙО6, HAuCl4, Η2ΡtCl6, или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из указанного выше. Являющиеся примерами металлы включают щелочные металлы (например, литий, натрий, калий и т.п.), щелочно-земельные металлы (например, магний, кальций, стронций и т.п.), редкоземельные металлы (например, скандий, иттрий, лантаноиды и т.п.), переходные металлы (например, железо, вольфрам, ванадий, никель и т.п.), и постпереходные металлы (например, алюминий, олово и т.п.). Являющиеся примерами галиды металлов включают Nal, FeCl3, CuCl2, AuCl3, MоCI5, SbCl5, и т.п. Азотистые соединения включают, например, аммиак, аммоний, гидразины, амины и амиды. Являющиеся примерами галогены включают Cl2, Br2, BrCl, ICl, IBr, BrF3, BrF5 и IF5. Являющиеся примерами флюориды включают фторгалогенид, борофторид, фторводород, PF5, AsF5, и инертный газ флюорид. Являющиеся примерами растворители включают бензол, толуол, o-диметилбензол, диметилсульфоксид, фуран, тетрагидрофуран, o-диоксан, m-диоксан, p-диоксан, диметоксиэтан, n-метил-пирролидон, n,n-диметилацетамид, γ-бутиролактон, 1,3-диметил-2-имидазолидинон, бензилбензоат, гексафторбензол, октафтортолуол, пентафторбензонитрил, пентафторпиридин, пиридин, диметилформамид, гексаметилфосфорамид, нитрометан и бензонитрил. Данные материалы могут располагаться в листах, слоях, или пластинах, создающих чрезвычайно высокие площади поверхности и придающие олеофильность. Предпочтительно, комбинация высокой площади поверхности и олеофильности обеспечивает данным и другим материалам на основе графена адсорбирование и/или абсорбирование (вместе, "сорбирование") относительно больших количеств частиц некоторых текучих сред, в частности нефти, углеводородов и других органических текучих сред. В свою очередь, данное сорбирование больших количеств частиц способствует набуханию или увеличению объема изделия 10 под воздействием текучей среды, имеющей компонент, например, нефть или углеводороды, который сорбирует состав 12.

[0009] Термин «способный к расслаиванию» означает, что материал на основе графена может подвергаться процессу расслоения. Расслоение при использовании в данном документе означает создание индивидуальных листов, плоскостей, слоев, пластин и т.д. (в общем, "слоев") материала на основе графена; отслоение слоев; или увеличение планарного промежутка между смежными слоями. При этом предназначение расслоения состоит в увеличении имеющейся площади поверхности на единицу объема или массы материала на основе графена. Данное является особенно полезным для крупных частиц текучей среды, например, в тяжелой нефти, которые не могут проходить между плотно сложенными слоями. Примеры расслоения включают в себя химические, физические и/или механические способы, нагревание составов c графитовой интеркаляцией; обработку колебаниями акустической частоты графита, веществ c графитовой интеркаляцией и функциализированного графита в системах растворителя; термический отжиг оксида графита; абразивную обработку, сдвиговую деформацию, выштамповку или размалывание графитовых частиц; удаление слоев с помощью клейких лент, и т.д., хотя специалисту в данной области техники понятно, что любые другие способы, уже известные или которые предстоит открыть, можно применять для расслоения материала на основе графена.

[0010] В одном варианте осуществления состав 12 выполняется с помощью объединения материала 14 на основе графена (как указано выше) и интеркаланта 16 согласно этапу 100. Как показано на Фиг. 2, интеркалант или интеркалирующий агент 16 является газообразным, жидким или твердым материалом, расположенным между двумя слоями 18 материала 14 на основе графена. В одном варианте осуществления интеркалант 16 образован из калия и тетрагидрофурана, хотя другие материалы можно использовать. Слои 18 могут иметь толщину в один атом или в множество атомов. Интеркалант 16 создает планарный промежуток 20, вначале указанный позицией 20a, образованный по существу перпендикулярно между слоев 18. С помощью нагрева состава 12 согласно этапу 102 интеркалант 16 расширяется, при этом увеличивая зазор 20 до второго размера, указанного позицией 20b, во время расслоения состава 12. Как описано более подробно ниже, этап 102 показанный сам по себе на Фиг. 2, как расслоение материала на основе графена, может проходить в различных точках в процессе Фиг. 1. Дополнительно, специалисту в данной области техники понятно, что интеркалирование представляет только один способ создания способного к расслаиванию состава 12, что нагревание интеркаланта 16 является только одним примером расслоения состава 12 и что любой другой подходящий способный к расслаиванию состав и соответствующий способ расслоения можно применять.

[0011] Вне зависимости от способа, которым состав 12 образуется, состав 12 объединяется с матрицей 22 на этапе 104 для образования набухающего материала 24. В одном варианте осуществления состав 12 размалывается (например, размалывается в замороженном состоянии) для образования порошка из состава 12, который вводится в промежутки матрицы 22. Термин набухающий означает, что материал 24 должен набухать, увеличиваться или иначе изменяться по меньшей мере в одном направлении под воздействием подходящей текучей среды. Матрица 22 может также состоять из набухающего или ненабухающего материала. В являющихся примерами вариантах осуществления материал матрицы 22 является эластомерным, хотя другие материалы можно применять в зависимости от конечного предназначения изделия 10. Например, в одном варианте осуществления матрица 22 выполняется из бутадиенакрилонитрильного каучука, который обеспечивает хорошие уплотнительные характеристики и которому можно придавать разную степень набухания. В одном варианте осуществления матрицу 22 и/или набухающий материал 24 изготовляют включающим другие добавки или материалы для придания нужных свойств готовому изделию 10, таких как расчетное давление, прочность, степень набухания, пластичность, долговечность и т.д. В одном варианте осуществления матрица 22 и/или материал 24 включает карбоксиметилцеллюлозу или другую абсорбирующую воду, набухающую в воде, или гидрофильную добавку для придания изделию 10 также способности к набуханию под воздействием текучих сред на водной основе. Таким способом изделие 10 можно выполнить набухающим под воздействием нефти, воды или набухающим от их двойного совместного воздействия.

[0012] Затем из набухающего материала 24 на этапе 106 формуют изделие 10. Формование на этапе 106 может включать подходящее литье под давлением, станочную обработку, пластическую обработку или другой способ придания требуемой формы и размеров изделию 10. В одном варианте осуществления, как указано выше в данном документе, набухающий материал 24 обеспечивает изделию 10 набухание под воздействием текучей среды, по меньшей мере частично образованной нефтью или углеводородами, которые легко сорбирует материал на основе графена в составе 12.

[0013] Согласно этапу 108 показанного варианта осуществления после формования изделия 10 создается система 26 с помощью установки изделия 10 на трубу 28. В одном варианте осуществления материал 24 напрямую наматывается на трубу для создания системы 26 на одном этапе, который объединяет показанные этапы 106 и 108. В одном варианте осуществления труба является частью колонны, такой как эксплуатационная колонна, или другой компонент заканчивания ствола скважины. Естественно, изделие 10 может иметь другую форму для установки на или с не трубными элементами, изделие 10 может устанавливаться радиально внутри в противоположность показанной установке радиально снаружи и т.д. Наконец, изделие 10 подвергается воздействию подходящей текучей среды на этапе 110 для увеличения объема изделия 10. В показанном варианте осуществления набухание изделия 10 обеспечивает действие изделия 10, которое соединяется с уплотнением со стволом скважины 30 для изоляции частей ствола скважины 30 с противоположных сторон изделия 10. Естественно, изделие 10 можно применять в обсаженных стволах скважин или в кольцевом пространстве, образованном между радиально смежными структурами. Кроме того, набухание можно применять для любой комбинации уплотнения, изоляции, приведения в действие, абсорбирования и т.д., и специалист в данной области техники может назвать множество вариантов изолирующих, пакерующих, исполнительных, абсорбирующих и уплотняющих устройств, для которых являются предпочтительными набухающие материалы и изделия, рассмотренные в данном документе.

[0014] Как указано выше, этап 102 может проходить в различных точках в способе Фиг. 1. Например, материал на основе графена может проходить расслоение перед, во время или после этапов 100, 104, 106, 108 или 110. Отмечается, что некоторые положительные аспекты расслоения материал на основе графена могут сводиться к нулю во время формования на этапе 106, в частности если материал 24 прессуется, например, в пресс-форме для формования изделия 10, поскольку слои графена/графита (например, слои 18) могут сближаться с поджатием друг к другу. В одном варианте осуществления с применением интеркаланта 16 расслоение, показанное на этапе 102 и Фиг. 2, проводится после формования изделия 10 на этапе 106 с помощью нагревания изделия 10. Нагревание может проводиться на поверхности, в скважине или любом другом требуемом месте. В одном варианте осуществления воздействие скважинной среды обеспечивает нагревание, необходимое для расслоения материала на основе графена, благодаря расширению интеркаланта 16, а в других вариантах осуществления создается источник нагрева, такой как нагретая текучая среда, экзотермическая реакция, электрический ток и т.д. Предпочтительно данное обеспечивает проведение расслоения после проведения всех процессов формования, при этом слои графита/графена не подвергаются каким-либо воздействиям, в которых они могут повторно сжиматься вместе с уменьшением при этом площади поверхности, доступной для частиц (в частности относительно крупных частиц) в текучей среде, с которыми изделие 10 реагирует. В другом варианте осуществления расслоение состава c графитовой интеркаляцией получают, пропуская электрический ток через интеркалированный графит или смежные металлические компоненты. В еще одном варианте осуществления расслоение состава c графитовой интеркаляцией получают с помощью индуктивного нагревания (например, создавая вихревые токи в интеркалированных частицах графита/графена). В еще одном варианте осуществления расслоение получают, применяя колебания ультразвуковых частот к материалу на основе графена. Без рассмотрения аспектов теории, колебания ультразвуковых частот могут нарушать связи между смежными пластинами атомов в материалах на основе графена и/или вызывать химические реакции интеркалирующего агента в каналах, образованных пластинами графена, приводящие к расслоению материалов на основе графена. Также без рассмотрения аспектов теории, указанные явления могут вызывать кратковременные, локализованные нарушения (например, горячая точка), полученные схлопыванием пузырьков по ходу акустической кавитации растворителя. В еще одном варианте осуществления расслоение состава c графитовой интеркаляцией получают в результате реакции с интеркалирующим агентом, увеличивающей расстояние между смежными графеновыми пластинами в материалах на основе графена. Данное можно получить, когда размеры или объемы продуктов реакции превышают размеры или начальные объемы интеркалирующего агента, когда получают множество молекул продукта, атомов или их комбинаций на молекулу интеркалирующего агента или когда полученные продукты реакции имеют высокую кинетическую энергию (например, для нагрева состава c графитовой интеркаляцией и содействия в расслоении). Например, интеркалирующий агент можно подвергать гидролизу. В одном варианте осуществления пентахлорид сурьмы в качестве интеркалирующего агента гидролизуется при контакте с молекулами воды с получением Sb2О5 и соляной кислоты. Любые такие полученные молекулы или атомы могут дополнительно вступать в реакцию давая еще большее число полученных молекул для облегчения процесса расслоения. Естественно, можно применять любую комбинацию, включающую любое из указанного выше.

[0015] 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 в себя 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. Набухающее изделие, содержащее:

материал матрицы; и

способный к расслоению материал на основе графена, расположенный в материале матрицы, причем 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, причем набухание обеспечивает взаимодействие набухающего изделия со смежной структурой; и

интеркалат, расположенный между слоями материала на основе графена, причем интеркалат представляет собой одно или более из:

металл, выбранный из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, редкоземельных металлов, переходных металлов, постпереходных металлов;

бинарный сплав щелочного металла с ртутью или таллием;

бинарное соединение щелочного металла с элементом V группы;

халькогенид металла, включающий оксид металла, сульфид металла и селенид металла или их смеси;

пероксид металла;

гипероксид металла;

гидрид металла;

металл, скоординированный азотистым соединением;

галогены, включающие Cl2, Br2, BrCl, ICl, IBr, BrF3, BrF5 и IF5 или их комбинации;

кислота, включающая CF3COOH, HSO3F, HSO3CI, HSO3CF3, H2S2О8, фосфорную кислоту, H4P2O7, H3AsО4, H2SeО4, HIО4, Η5ΙО6, HAuCl4, Η2ΡtCl6 или их комбинации;

окислитель, включающий, например, пероксид, перманганат-ион, хлорит-ион, хлорат-ион, перхлорат-ион, гипохлорит-ион, хромат-ион, бихромат-ион или их комбинации;

растворитель, включающий бензол, толуол, o-диметилбензол, диметилсульфоксид, фуран, тетрагидрофуран, o-диоксан, m-диоксан, p-диоксан, диметоксиэтан, n-метил-пирролидон, n,n-диметилацетамид, -бутиролактон, 1,3-диметил-2-имидазолидинон, бензилбензоат, гексафторбензол, октафтортолуол, пентафторбензонитрил, пентафторпиридин, пиридин, диметилформамид, гексаметилфосфорамид, нитрометан и бензонитрил или их комбинации.

2. Набухающее изделие по п.1, в котором материал матрицы является эластомерным материалом.

3. Набухающее изделие по п.2, в котором набухающее изделие функционально выполнено с возможностью создания уплотненного взаимодействия со структурой после набухания.

4. Набухающее изделие по п.3, в котором структура является стволом скважины, трубой или комбинацией, включающей по меньшей мере одно из перечисленного.

5. Набухающее изделие по п.1, выполненное с возможностью набухания в радиальном направлении.

6. Набухающее изделие по п.1, в котором интеркалат функционально выполнен с возможностью расширения при нагреве интеркалата для расслоения материала на основе графена.

7. Набухающее изделие по п.1, в котором интеркалат функционально выполнен с возможностью вступления в реакцию для расслоения материала на основе графена.

8. Способ изготовления набухающего изделия, содержащий:

расположение материала на основе графена в материале матрицы для создания набухающего материала;

расслоение материала на основе графена; и

формование набухающего материала в изделие, которое набухает, реагируя на выбранную текучую среду, причем 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 частиц в текучей среде,

при этом материал на основе графена содержит интеркалат, расположенный между слоями материала на основе графена, причем интеркалат представляет собой одно или более из:

металл, выбранный из щелочных металлов, щелочно-земельных металлов, редкоземельных металлов, переходных металлов, постпереходных металлов;

бинарный сплав щелочного металла с ртутью или таллием;

бинарное соединение щелочного металла с элементом V группы;

халькогенид металла, включающий оксид металла, сульфид металла и селенид металла или их смеси;

пероксид металла;

гипероксид металла;

гидрид металла;

металл, скоординированный азотистым соединением;

галогены, включающие Cl2, Br2, BrCl, ICl, IBr, BrF3, BrF5 и IF5 или их комбинации;

кислота, включающая CF3COOH, HSO3F, HSO3CI, HSO3CF3, H2S2О8, фосфорную кислоту, H4P2O7, H3AsО4, H2SeО4, HIО4, Η5ΙО6, HAuCl4, Η2ΡtCl6 или их комбинации;

окислитель, включающий, например, пероксид, перманганат-ион, хлорит-ион, хлорат-ион, перхлорат-ион, гипохлорит-ион, хромат-ион, бихромат-ион или их комбинации;

растворитель, включающий бензол, толуол, o-диметилбензол, диметилсульфоксид, фуран, тетрагидрофуран, o-диоксан, m-диоксан, p-диоксан, диметоксиэтан, n-метил-пирролидон, n,n-диметилацетамид, -бутиролактон, 1,3-диметил-2-имидазолидинон, бензилбензоат, гексафторбензол, октафтортолуол, пентафторбензонитрил, пентафторпиридин, пиридин, диметилформамид, гексаметилфосфорамид, нитрометан и бензонитрил или их комбинации.

9. Способ по п.8, в котором расслоение включает в себя нагревание материала на основе графена для расширения интеркалата, расположенного между слоями материала на основе графена.

10. Способ по п.8, в котором нагревание включает в себя:

пропуск тока через материал на основе графена, изделие, структуру, смежную с изделием, или комбинацию, включающую в себя по меньшей мере одно из перечисленного;

запуск экзотермической реакции;

установку изделия в местоположении в скважине;

подачу нагретой текучей среды в изделие;

наведение вихревых токов в материале на основе графена; или

комбинацию, включающую в себя по меньшей мере одно из перечисленного.

11. Способ по п.8, в котором расслоение включает в себя реакцию интеркалата, расположенного между слоями материала на основе графена.

12. Способ по п.11, в котором реакция интеркалата включает в себя получение множества молекул продукта реакции, атомов продукта реакции или их комбинации на молекулу интеркалата.

13. Способ по п.12, в котором получение множества молекул продукта реакции, атомов продукта реакции или их комбинации включает в себя реакцию множества молекул продукта реакции, атомов продукта реакции или их комбинации для образования по меньшей мере одного дополнительного продукта реакции в виде молекул или атомов.

14. Способ по п.11, в котором реакция интеркалата включает гидролиз интеркалата.

15. Способ по п.8, в котором расслоение включает в себя приложение колебаний акустических частот к материалу на основе графена для расширения интеркалата, расположенного между слоями материала на основе графена.

16. Способ по п.8, в котором материал матрицы является эластомерным материалом.

17. Способ по п.8, в котором расслоение проходит перед расположением материала на основе графена в материале матрицы.

18. Способ по п.8, в котором расслоение проходит перед формованием набухающего материала в изделие.

19. Способ по п.8, в котором расслоение проходит после формования набухающего материала в изделие.

20. Способ по п.19, в котором расслоение проходит после установки изделия в скважине.

21. Способ применения набухающего изделия, содержащий:

воздействие на набухающее изделие по п.1 выбранной текучей среды;

набухание набухающего изделия под действием выбранной текучей среды;

сорбирование частиц в текучей среде материалом на основе графена для облегчения набухания; и

взаимодействие набухающего изделия со смежной структурой после набухания.

22. Способ по п.21, в котором частицы являются углеводородами.

23. Способ по п.21, в котором набухающее изделие образует уплотненное взаимодействие со смежной структурой.

24. Способ по п.21, в котором смежная структура является стволом скважины, трубой, колонной или комбинацией, включающей в себя по меньшей мере одно из перечисленного.

25. Способ по п.21, в котором набухание набухающего изделия включает в себя радиальное расширение набухающего изделия.



 

Похожие патенты:

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.
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.

Группа изобретений относится к узлу уплотнителя скважины для использования в канавке уплотнителя скважинного компонента, способу герметизации скважины и скважинному устройству для использования в скважине.

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.

Изобретение относится к затрубным барьерам. Техническим результатом является сокращение вероятности растрескивания разжимной металлической муфты во время разжимания без значительного увеличения суммарной толщины затрубного барьера.

Группа изобретений относится к уплотнению и к способу временного уплотнения элемента. Техническим результатом является исключение удаления компонентов или инструментов из ствола скважины.

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.

Изобретение относится к скважинной разработке и эксплуатации многопластовых месторождений с применением гидравлического разрыва пласта, эксплуатируемого одной скважиной.

Изобретение относится к эластомерным полимерным материалам для изготовления набухающих уплотняющих изделий с контролируемыми свойствами набухания и к использованию таких материалов.

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.

Данное изобретение обеспечивает достижение технического результата в части улучшенного регулирования водоотдачи, гидратации, осаждения и разделения водных цементирующих композиций в широких температурных и временных интервалах.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ограничения водопритока в скважину, и может быть использовано при проведении ремонтно-изоляционных работ.

Изобретение относится к способу цементирования, способу уменьшения загрязнения примесями при получении цементной композиции, к цементной системе с замедленным сроком схватывания и композиции для цементирования.

В настоящем изобретении приводится композиция поверхностно-активного вещества для использования в обработке и извлечении жидкого ископаемого топлива из подземной формации.

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении набухающих неустойчивых глинистых пород.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - увеличение протяженности изоляционного экрана, повышение нефтеотдачи пласта за счет осадкообразования и закупорки флюидопроводящих каналов удаленных зон.

Изобретение относится к способу получения блок-сополимеров, к блок-сополимеру и его применению в качестве регулятора реологических свойств жидкой среды. Способ получения блок-сополимера включает этап (Е) мицеллярной радикальной полимеризации.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для растворения и удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) с поверхности скважинного оборудования, в резервуарах и нефтесборных коллекторах.
Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано в нефтедобывающей отрасли. Нефтепромысловый элемент получают из композиции, включающей компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук – БНК или комбинация БНК с гидрированным бутадиен-нитрильным каучуком – ГБНК (100,0), эфир целлюлозы (1,0-30,0), сополимер акриловой кислоты с амидом акриловой кислоты или акрилатом калия (60,0-120,0), технический углерод (50,0-90,0), высокодисперсный оксид кремния (15,0-50,0), оксид цинка (3,0-7,0), магнезия жженая (3,0-10,0), стеариновая кислота (1,5-3,0), антиоксиданты (2,0-3,0), вулканизующая система: сера (0,5-3,0) и ускорители вулканизации (1,3-3,5) или органический пероксид (4,5-10,0) и соагент вулканизации (100% активного вещества) (3,6-5,0), технологические добавки (1,0-3,0).

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и применяется для ограничения водопритока в скважины на месторождениях сверхвязкой нефти. Способ ограничения водопритока в скважины на месторождениях сверхвязкой нефти включает закачку в пласт водоизоляционного гелеобразующего состава, содержащего следующие компоненты, мас.
Изобретение относится к области переработки угля, конкретно к способу получения угольно-щелочного реагента для бурения нефтяных и газовых скважин и как разжижителя шлама в производстве цемента. Технический результат - получение угольно-щелочного реагента из отходов углемойки по упрощенной технологии при минимальных энергозатратах и сохранении качества продукта. В способе получения угольно-щелочного реагента, включающем измельчение отходов углемойки и их обработку водным раствором щелочи, используют отходы углемойки влажностью от 10 до 40% и измельчают их до размера частиц не более 50 мм, после чего проводят обработку отходов водным 50% раствором соды кальцинированной в реакторе-смесителе при температуре нагрева 200°C в течение 30 минут, в полученную нагретую гомогенную суспензию добавляют известь гашеную и перемешивают в течение 60 минут, при этом компоненты используют при следующем соотношении, мас.%: измельченные отходы углемойки от 60 до 65%; известь гашеная от 5 до 10%; сода кальцинированная от 15 до 20%; вода остальное. 2 пр.
Наверх