СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН В СТВОЛЕ СКВАЖИНЫ

1. Способ изоляции зон в операциях с гравийными фильтрами в скважине, содержащий следующие стадии:
размещение в кольцевом пространстве ствола скважины устройства, содержащего оправку и набухающий элемент, установленный на оправке и содержащий материал, способный увеличиваться в объеме при стимулирующем воздействии на него в стволе скважины;
размещение гравийного фильтра под указанным устройством через кольцевое пространство в стволе скважины, в котором размещено указанное устройство, без использования шунтирующих труб;
размещение гравийного фильтра над указанным устройством;
после размещения гравийного фильтра обеспечение увеличения в объеме набухающего элемента для создания кольцевого барьера в стволе скважины.
2. Способ по п.1, содержащий размещение гравийного фильтра под указанным устройством и размещение гравийного фильтра над устройством в одной операции заполнения гравийного фильтра.
3. Способ по п.1, содержащий создание изоляции между участком кольцевого пространства ствола скважины, расположенным над устройством, и участком кольцевого пространства ствола скважины, расположенным под устройством.
4. Способ по п.1, в котором указанное устройство размещается в стволе скважины между двумя интервалами добычи углеводородов или интервалами, которые используются для нагнетания текучих сред или газа.
5. Способ по п.1, содержащий перемещение твердых частиц гравийного фильтра в одну или несколько полостей и обеспечение набухания набухающего элемента в пространстве, освобожденном перемещенными твердыми частицами гравийного фильтра.
6. Способ по п.1, содержащий формирование одной или нескольких полостей в кольцевом пространстве ствола скважины или смежно с ним между набухающим элементом и окружающей поверхностью, обеспечение набухания набухающего элемента в кольцевом пространстве и перемещение твердых частиц гравийного фильтра в одну или несколько полостей.
7. Способ по п.6, содержащий формирование одной или нескольких полостей одновременно и одновременное обеспечение набухания набухающего элемента в кольцевом пространстве.
8. Способ по п.6, в котором одна или несколько полостей формируются в объеме между оправкой и окружающей стенкой ствола скважины.
9. Способ по п.6, в котором одна или несколько полостей формируются в объеме материала гравийного фильтра.
10. Способ по п.9, в котором материал гравийного фильтра содержит смесь твердых частиц и расходуемых частиц.
11. Способ по п.10, в котором расходуемые частицы содержат материал, способный разлагаться или изменяться в объеме в условиях ствола скважины.
12. Способ по п.10, в котором пропорция расходуемых частиц в суспензии гравийного фильтра выбирается для обеспечения расходуемого объема, приблизительно равного объему твердых частиц, перемещаемых набухающим элементом при его набухании.
13. Способ по п.6, содержащий изменение объема, который указанное устройство занимает в кольцевом пространстве ствола скважины для формирования одной или нескольких полостей.
14. Способ по п.13, содержащий обеспечение уменьшения в объеме сокращающегося участка указанного устройства для создания одной или нескольких полостей.
15. Способ по п.1, содержащий открытие полости в указанном устройстве, в которую могут перемещаться твердые частицы гравийного фильтра.
16. Способ по п.1, содержащий отвод потока суспензии гравийного фильтра для предпочтительного размещения гравийного фильтра и ограничения объема твердых частиц гравийного фильтра, размещенных смежно с набухающим элементом.
17. Способ по п.16, содержащий предотвращение прохода твердых частиц гравийного фильтра в участок кольцевого пространства ствола скважины при прекращении потока суспензии гравийного фильтра в области скважины в результате закрытия нижних фильтров гравием или песком.
18. Набухающее скважинное устройство, содержащее оправку, набухающий элемент, расположенный на оправке, содержащий материал, способный увеличиваться в объеме при стимулирующем воздействии на него в стволе скважины и расположенный на оправке для набухания в кольцевом пространстве ствола скважины для создания кольцевого барьера между оправкой и окружающей стенкой в стволе скважины, при этом при использовании устройство содержит полость для размещения объема твердых частиц, перемещенных из кольцевого пространства ствола скважины набухающим элементом при набухании до полностью набухшего состояния.
19. Устройство по п.18, имеющее первое состояние, в котором устройство образует первый объем в кольцевом пространстве ствола скважины, и второе состояние, в котором устройство содержит полость.
20. Устройство по п.18, содержащее сокращающийся участок, который уменьшает объем, занимаемый устройством в кольцевом пространстве ствола скважины, для образования одной или нескольких полостей.
21. Устройство по п.20, в котором сокращающийся участок содержит один или несколько расходуемых материалов, способных претерпевать физические изменения в кольцевом пространстве ствола скважины для уменьшения объема, занимаемого устройством в кольцевом пространстве ствола скважины.
22. Устройство по п.21, в котором, по меньшей мере, один из одного или нескольких расходуемых материалов способен претерпевать физические изменения в условиях ствола скважины для обеспечения его диспергирования в твердых частицах гравийного фильтра.
23. Устройство по п.20, содержащее множество сокращающихся участков и множество набухающих элементов, расположенных с чередованием на оправке.
24. Устройство по п.18, содержащее одно или несколько относительно упрочненных образований на набухающем элементе или вокруг него.
25. Устройство по п.20, содержащее один или несколько сокращающихся участков, образующих внутреннюю камеру и выполненных с возможностью изменения формы для уменьшения объема, занимаемого в стволе скважины.
26. Устройство по п.25, в котором внутренняя камера содержит отверстия для выпуска текучей среды из камеры.
27. Устройство по п.25, в котором внутренняя камера содержит выборочно проницаемую мембрану, приспособленную для удержания материала в камере в первом состоянии и обеспечения выхода материала из камеры и прохода через выборочно проницаемую мембрану во втором состоянии.
28. Устройство по п.25, содержащее внутреннюю камеру и средство подачи текучей среды из внутренней камеры в набухающий элемент.
29. Устройство по п.28, содержащее канал для перемещения текучей среды, проходящий из внутренней камеры в набухающий элемент.
30. Устройство по п.20, содержащее сокращающийся участок, содержащий механическую армирующую или несущую конструкцию, полость, размещенную в механической несущей конструкции, и отверстия для прохода твердых частиц из гравийного фильтра в полость.
31. Устройство по п.20, содержащее сокращающийся участок, содержащий камеру, сообщенную с кольцевым пространством ствола скважины при использовании через один или несколько клапанов.
32. Устройство по п.31, в котором клапаны способны обеспечивать приток текучей среды из кольцевого пространства ствола скважины в камеру во время спуска в скважину и/или размещения гравийного фильтра.
33. Устройство по п.32, в котором клапаны имеют первое состояние, в котором обеспечивается приток текучей среды из кольцевого пространства ствола скважины в камеру и предотвращается выход текучей среды из камеры, и второе состояние, в котором обеспечивается приток текучей среды в камеру и выход текучей среды из камеры.
34. Устройство по п.18, содержащее набухающий элемент, способный набухать постепенно от первого положения на продольной оси ко второму положению на продольной оси.
35. Устройство по п.18, в котором полость расположена в оправке или основной трубе.
36. Устройство по п.18, содержащее один или несколько элементов, перемещающихся из первого положения, в котором отверстие в полость закрыто, во второе положение, в котором отверстие в полость не закрыто.
37. Устройство по п.18, содержащее средство для предотвращения или ограничения прохода твердых частиц гравийного фильтра через кольцевое пространство.
38. Устройство по п.18, в котором обеспечивается проход твердых частиц с потоком жидкости-носителя, но предотвращается или ограничивается проход твердых частиц из гравийного фильтра через кольцевое пространство в отсутствие потока жидкости-носителя.
39. Смесь для гравийного фильтра, содержащая множество твердых частиц и множество расходуемых частиц, смешанных с твердыми частицами и образованных из материала, способного занимать первый объем в суспензии гравийного фильтра во время перекачки и размещения вокруг скважинного оборудования и претерпевать физические изменения в условиях ствола скважины для уменьшения рабочего объема гравийного фильтра, причем при физических изменениях материал становится сжимаемым посредством твердых частиц после прохождения периода времени в условиях в стволе скважины.
40. Смесь для гравийного фильтра по п.39, в которой материал способен претерпевать физические изменения в условиях ствола скважины для обеспечения его диспергирования в твердых частицах и уменьшения объема при диспергировании в твердых частицах.
41. Способ выполнения операций с гравийным фильтром в стволе скважины, содержащий следующие стадии:
размещение в кольцевом пространстве ствола скважины устройства, содержащего оправку и набухающий элемент, установленный на оправке и способный увеличиваться в объеме при стимулирующем воздействии на него в стволе скважины;
размещение гравийного фильтра в кольцевом пространстве ствола скважины, в котором размещено указанное устройство;
формирование одной или нескольких полостей в кольцевом пространстве или смежно с ним;
обеспечение увеличения в объеме набухающего элемента в кольцевом пространстве ствола скважины; и
перемещение твердых частиц гравийного фильтра в одну или несколько полостей.
42. Способ по п.41, в котором формирование одной или нескольких полостей выполняется одновременно с набуханием набухающего элемента.
43. Способ по п.41, в котором твердые частицы гравийного фильтра перемещаются при набухании набухающего элемента и формировании полости.
44. Способ по п.41, содержащий формирование одной или нескольких полостей в объеме между оправкой и окружающей стенкой ствола скважины.
45. Способ по п.41, содержащий формирование одной или нескольких полостей в объеме материала гравийного фильтра.