[发明专利]密封井孔中的环形间隙的方法

权利要求书

1.一种密封形成于地层内的井孔中的间隙的方法，该方法包括：

-将多个可溶胀颗粒引入所述间隙，该颗粒当与所选择的流体接触时容易溶胀；和

-使所述选择的流体与所述可溶胀颗粒接触，由此使所述可溶胀颗粒溶胀以在所述间隙中形成溶胀颗粒体，其中将颗粒引入所述间隙的步骤包括将载带流体流中的可溶胀颗粒泵送到间隙中，其中所述多个可溶胀颗粒包括当与来自地层的水接触时容易溶胀和包括含有可溶于所述地层水中的化合物的基质材料的颗粒，其中所述基质材料基本阻止或限制所述化合物从可溶胀颗粒中迁移出来，并使所述地层水通过渗透迁移到可溶胀颗粒中，以当所述地层水迁移到可溶胀颗粒中时使可溶胀颗粒溶胀。

2.权利要求1的方法，其中所述间隙是在延伸到井孔中的管状元件与在管状元件周围延伸的壁之间界定的环形间隙。

3.权利要求2的方法，其中管状元件是用于将地层流体输送到地面的开采管，和其中所述壁选自井孔壁和井孔套筒。

4.权利要求2的方法，其中管状元件是井孔套筒，和其中所述壁选自井孔壁和另一个井孔套筒。

5.权利要求4的方法，其中引入可溶胀颗粒的步骤包括将可溶胀颗粒混合到水泥流中并将其中包含有可溶胀颗粒的水泥流泵送到环形间隙中。

6.权利要求4的方法，其中引入可溶胀颗粒的步骤包括在将水泥流泵送到环形间隙中之前或之后将可溶胀颗粒泵送到环形间隙中。

7.权利要求3的方法，其中所述壁是井孔壁和开采管具有用于地层流体的入口，和其中引入可溶胀颗粒的步骤包括将颗粒沉积在所述入口与井孔壁之间。

8.权利要求7的方法，其中环形间隙含有形成砂砾堆层的非溶胀颗粒体，和其中引入可溶胀颗粒的步骤包括将可溶胀颗粒引入砂砾堆层中。

9.权利要求1的方法，其中所述多个可溶胀颗粒包括当与烃流体接触时容易溶胀的第一组颗粒和当与水接触时容易溶胀的第二组颗粒中的至少之一。

10.权利要求9的方法，其中所述多个可溶胀颗粒包括当与烃流体接触时容易溶胀的颗粒和当与水接触时容易溶胀的颗粒。

11.权利要求1的方法，其中所述基质材料对所述化合物或者所述化合物的离子基本上不可渗透。

12.权利要求1的方法，其中所述基质材料包括弹性体基质材料。

13.权利要求12的方法，其中所述弹性体基质材料包括选自NBR、HNBR、XNBR、FKM、FFKM、TFE/P或EPDM基橡胶的橡胶。

14.权利要求12的方法，其中通过将所述化合物混合到大量弹性体形成材料中并随后将所述弹性体形成材料硫化以形成所述弹性体基质材料而获得或可获得所述可溶胀颗粒。

15.权利要求1的方法，其中所述化合物以分散在基质材料中的多个化合物颗粒的形式存在于基质材料中。

16.权利要求15的方法，其中所述化合物颗粒包埋于基质材料中。

17.权利要求1的方法，其中所述化合物包括盐。

18.权利要求17的方法，其中所述盐是离解盐。

19.权利要求17的方法，其中所述盐是以下物质中的一种：乙酸盐(M-CH₃COO)、碳酸氢盐(M-HCO₃)、碳酸盐(M-CO₃)、甲酸盐(M-HCO₂)、卤化物(M_x-H_y)(H＝Cl、Br或I)、氢硫化物(M-HS)、氢氧化物(M-OH)、酰亚胺(M-NH)、硝酸盐(M-NO₃)、氮化物(M-N)、亚硝酸盐(M-NO₂)、磷酸盐(M-PO₄)、硫化物(M-S)和硫酸盐(M-SO₄)，其中M是选自周期表金属族中的金属。

20.权利要求17的方法，其中每一可溶胀颗粒含有基于基质材料和盐的组合重量至少20wt％的盐。

21.权利要求17的方法，其中每一可溶胀颗粒含有基于基质材料和盐的组合重量至少35wt％的盐。