Усовершенствованный надувной пакер

012170 Предпосылки создания изобретения Область применения изобретения Настоящее изобретение, в общем, относится к оборудованию скважин нефтяных месторождений, а точнее к усовершенствованным надувным пакерам. Описание предшествующего уровня техники Известно, что существует главным образом два вида надувных пакеров, а именно планочного типа и плетеного или тросового типа. Надувные пакеры планочного типа обычно имеют высокое допустимое значение давления и высокую степень расширения. Однако, в общем, надувные пакеры планочного типа не рекомендованы для применения в скважинах, не закрепленных обсадными трубами, особенно в случае значительного расширения, поскольку планки не обладают достаточной гибкостью, чтобы соответствовать профилям таких скважин с потенциальными неровностями. В результате внутренняя трубка или эластичный баллон пакера планочного типа могут быть выдавлены через отверстия между планками. С другой стороны, конструкции плетеного типа будут обеспечивать достаточную податливость пакерного элемента для его сопряжения с геометрией буровой скважины, но они имеют низкое допустимое значение давления и небольшую степень расширения. Помимо спроектированной конструкции надувного пакера механическая характеристика и надежность надувных пакеров частично зависят от механических свойств используемых материалов. Из последующего описания и обсуждения будет понятно, что настоящее изобретение позволяет устранить недостатки прежних пакеров и создать усовершенствованный пакер. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения это достигнуто посредством разработки гибридных конструкций значительно расширяемых надувных пакерных элементов, которые могут быть многократно размещены в колоннах труб и в которых использованы уникальные отличительные признаки конструкций планочного типа и плетеного типа для получения значительно улучшенной характеристики и податливости пакерных элементов в условиях скважин, не закрепленных обсадными трубами, а также в условиях обсаженных скважин. Согласно другому аспекту настоящего изобретения усовершенствование в области пакеров может быть достигнуто посредством разработки надувных пакерных элементов с высокими степенями расширения, высокими допустимыми значениями давления, высокой стойкостью к выдавливанию и с оптимальным восстановлением формы после спуска посредством использования материалов из области композитов, усиленных волокнами, и нанотехнологии, включая, например, различные усиленные волокнами эластомеры, полимеры и/или металлы, а также модифицированные нановолокнами, нанотрубками,наночастицами эластомеры, полимеры и/или металлы. Подробные сведения, касающиеся материалов этого типа, можно найти, например, в международной публикации WO 0106087, в патенте США 6102120, а также в публикации А.В. Dalton и др. Сверхпрочный углерод - нанотрубчатые волокна,Природа, том 423, 12 июня 2003 г., с. 703 (Dalton). В данной публикации авторы в общих чертах характеризуют предложенный ими процесс синтезирования волокон в виде одностеночных нанотрубок в пучки длиной 100 м. Далее эти волокна могут быть сформированы в виде сетки или сотканы в виде других волокон в качестве усиления резины. Материалы, полученные нанотехнологией, демонстрируют превосходные свойства по сравнению с традиционными материалами, включая повышенную прочность, гибкость, удлинение и сопряжение с неровными поверхностями, например такими, которые можно обнаружить в случаях использования скважин, не закрепленных обсадными трубами. Краткое изложение существа изобретения Согласно изобретению создан надувной пакер, содержащий эластичный баллон, покрытие, содержащее конструкцию плетеного типа, множество планок, расположенных между эластичным баллоном и покрытием, при этом каждая планка выполнена из множества листов, имеющих упрочнения, причем упрочнения по меньшей мере двух листов расположены в различных ориентациях, и множество листов объединены для формирования каждой планки. Одна или несколько планок могут содержать множество упрочняющих элементов, изготовленных по меньшей мере из одного материала, выбранного из группы, состоящей из высокопрочных сплавов,полимеров и/или эластомеров, усиленных волокнами, полимеров и/или эластомеров, усиленных нановолокнами, наночастицами и нанотрубками. Одна или несколько планок могут содержать первый лист, второй лист и третий лист, при этом второй лист расположен между первым и третьим листами. Планки могут включать по меньшей мере один из материалов, выбранных из группы, состоящей из волокон, полимеров и/или эластомеров, модифицированных наночастицами, и высокопрочных металлов. Надувной пакер может включать слой, препятствующий выдавливанию, расположенный между эластичным баллоном и покрытием и включающий по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из тканых волокон, нановолокон, наночастиц, нанотрубок. Другие отличительные признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего описания.-1 012170 Краткое описание фигур Фиг. 1 представляет боковой вид варианта осуществления пакера согласно настоящему изобретению. Фиг. 2 - боковой вид другого варианта осуществления пакера согласно настоящему изобретению. Фиг. 3 - вид в поперечном сечении по линии 3-3 на фиг. 2. Фиг. 4 - вид в перспективе варианта осуществления планки для использования в пакере согласно настоящему изобретению. Фиг. 5 - вид в перспективе другого варианта осуществления планки для использования в пакере согласно настоящему изобретению. Фиг. 6 - вид в перспективе еще одного варианта осуществления планки для использования в пакере согласно настоящему изобретению. Фиг. 7 - вид в перспективе еще одного варианта осуществления планки для использования в пакере согласно настоящему изобретению. Фиг. 8 - вид в поперечном сечении еще одного варианта осуществления пакерного элемента согласно настоящему изобретению, включающего в себя гибридную резиновую конструкцию. Фиг. 9 - вид в перспективе конца пакерного элемента согласно настоящему изобретению. Фиг. 10 иллюстрирует поворот волокон или кордов в пакерном элементе плетеного типа при расширении. Фиг. 11 представляет боковой вид сужающейся планки согласно настоящему изобретению, имеющей расположенные в ней продольные упрочнения. Фиг. 12 - вид в перспективе каркаса пакера, имеющего сужающиеся планки такого типа, который показан на фиг. 11. Фиг. 13 - вид в поперечном сечении пакерного элемента согласно настоящему изобретению. Фиг. 14 - вид в поперечном сечении пакерного элемента согласно настоящему изобретению. Фиг. 15 - вид в поперечном сечении еще одного пакерного элемента согласно настоящему изобретению. Фиг. 16 - вид в поперечном сечении еще одного пакерного элемента согласно настоящему изобретению. Фиг. 17 - боковой вид планки согласно настоящему изобретению. Фиг. 18 - вид в поперечном сечении еще одного пакерного элемента согласно настоящему изобретению. Фиг. 19 - боковой вид еще одной планки согласно настоящему изобретению. Фиг. 20 - боковой вид планки, имеющей треугольное поперечное сечение. Фиг. 21 - боковой вид, подобный виду на фиг. 20 и показывающий еще одну планку, имеющую треугольное поперечное сечение. Фиг. 22 - боковой вид планки, имеющей криволинейное поперечное сечение. Фиг. 23 - боковой вид планки, имеющей шпоночный стопор согласно настоящему изобретению. Фиг. 24 - боковой вид планки, имеющей градиент коэффициента трения по ее поперечному направлению согласно настоящему изобретению. Фиг. 25 - боковой вид в частичном поперечном сечении манжеты пакера согласно настоящему изобретению. Фиг. 26 - боковой вид в частичном поперечном сечении другого варианта манжеты пакера согласно настоящему изобретению. Фиг. 27 - боковой вид в частичном поперечном сечении еще одного варианта манжеты пакера согласно настоящему изобретению. Фиг. 28 - боковой вид в частичном поперечном сечении еще одного варианта манжеты пакера согласно настоящему изобретению. Хотя изобретение будет описано применительно к предпочтительным вариантам его осуществления, будет понятно, что не предполагается ограничить изобретение этими вариантами. Напротив, предполагается охватить все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть заключены в пределах существа и объема изобретения, определяемых прилагаемыми пунктами формулы изобретения. Подробное описание изобретения На фиг. 1 схематично показана гибридная конструкция надувного пакерного элемента 10, имеющего конструкции 12 планочного типа с обоих концов и расположенную между ними конструкцию 14 плетеного типа. Известно, что надувной пакерный элемент более уязвим в стадии надувания, чем впоследствии. Также известно, что наиболее уязвимым местом элемента в отношении повреждения является его переходная зона. Посредством использования конструкций 12 планочного типа в этих зонах будет обеспечен слой, препятствующий выдавливанию, для снижения уязвимости этих зон в отношении разрыва. Конструкция 14 плетеного типа функционирует таким образом, чтобы придавать элементу 10 достаточную податливость для соответствия форме буровой скважины. Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения создана другая гибридная конструкция надувного пакерного элемента 16, показанная на фиг. 2, в которой планки могут быть-2 012170 расположены по всей длине пакерного элемента 16, при этом пакерный элемент 16 полностью покрыт конструкцией или конструкциями 14 плетеного типа. Этот аспект настоящего изобретения дополнительно показан на фиг. 3, которая представляет собой вид в поперечном сечении конструкции гибридного типа, показанной на фиг. 2. Как показано на фиг. 3, в варианте осуществления конструкции пакерный элемент 16 может включать в себя надувной элемент 18, одну или несколько планок 20, покрытие 22 плетеного типа и множество анкерных креплений 24. Эластичный баллон 18 может быть выполнен из эластомерного материала в форме полого цилиндра для удерживания текучих сред, служащих для надувания. Эластичный баллон 18 может быть сконструирован так, чтобы он обладал анизотропными свойствами для управления ходом и/или процессом расширения. Планки 20 предпочтительно выполняют по меньшей мере две функции. Одна функция может заключаться в формировании барьера, препятствующего выдавливанию, а другая может заключаться в выдерживании механической нагрузки. Планки 20 могут быть изготовлены из высокопрочных сплавов, материалов, усиленных волокнами, включая усиленные волокнами эластомеры, эластомеры, усиленные нановолокнами и/или нанотрубками, либо другие материалы с улучшенными свойствами. Планки 20 предпочтительно будут обладать максимальной прочностью в направлении их длины и будут настолько тонкими, насколько это позволяет конструкция для обеспечения достаточного места для покрытия. Покрытие 22 предпочтительно изготавливают из структур плетеного типа и предпочтительно конструируют из эластомерного материала с заделанными упрочняющими элементами 23. Эти упрочнения 23 могут быть заделаны по определенным схемам для содействия расширению и управления им. Например, упрочнения 23 могут быть расположены в осевом направлении пакера для сведения к минимуму каких-либо изменений длины в течение накачивания, а также потенциальные проблемы разрыва резины. Покрытие 22 предпочтительно будет настолько толстым, насколько это позволяет конструкция для обеспечения достаточной податливости для сопряжения с возможными неровностями в условиях скважин, не закрепленными обсадными трубами. В варианте осуществления конструкции анкерного крепления 24 могут представлять собой частично выходящие наружу тросы, при этом они функционируют таким образом, чтобы обеспечить большее трение между пакерным элементом 10, 16 и буровой скважиной. Для обеспечения достаточной податливости с целью установки в возможные неровные профили скважин, не закрепленных обсадными трубами, пакерный элемент 10, 16 предпочтительно имеет определенную степень упругости. Поскольку эластичный баллон 18 и покрытие 22 должны обладать оптимальной податливостью по отношению к буровой скважине, для достижения этой цели конструкция планок может оказаться весьма важной. В варианте осуществления планки 20 могут быть сконструированы весьма тонкими для уменьшения их жесткости. В другом варианте планки 20 могут быть изготовлены из гибких композитных материалов. Упрочнения 25 (фиг. 4) могут быть расположены в соевом направлении для выдерживания механической нагрузки, при этом может быть изготовлена матрица из материалов с весьма низким модулем изгиба, который близок к модулю изгиба резин, используемых для изготовления эластичного баллона 18. В случае конструкций, изготавливаемых на заказ, планка 20, изготовленная из гибких композитных материалов, может обладать значительно меньшей жесткостью, чем планка, изготовленная из металлов. Волоконные материалы, используемые для конструирования различных компонентов пакерных элементов 10, 16, могут представлять собой угольные волокна, стекловолокна, арамидные волокна, керамические волокна, металлические волокна, синтетические волокна и/или их нановолокна, нанотрубки, наночастицы, а также могут включать в себя другие обычные материалы. Волоконные материалы могут быть заделаны в виде единичных волокон или пучков из волокон (кордов). Матрицы в планке могут быть сконструированы из резин, резин, обрабатываемых в виде расплава, термопластиков, термопластичных эластомеров и/или других материалов, обладающих подобными свойствами. Характерный вариант осуществления конструкции гибкой планки 20 представлен на фиг. 4. В этом варианте все упрочнения 25 расположены в продольном направлении, при этом жесткость планок 20 в поперечном направлении главным образом будет определена жесткостью матрицы или корпусного элемента 21 планки, имеющей значительную гибкость, поскольку изготовлена из подходящего материала,например из резины. Жесткость планки 20 в продольном направлении в этом варианте осуществления конструкции предпочтительно составляет часть жесткости металлической планки. Еще один вариант осуществления конструкции планки 20 представлен на фиг. 5, согласно которой большая часть упрочнений 25 расположена в осевом направлении, а небольшая часть упрочнений 27 расположена в поперечном направлении. Как показано на фиг. 5, планка 20 включает в себя первый упрочняющий лист 26, второй упрочняющий лист 28 и третий упрочняющий лист 30. Первый и третий листы 26, 30 могут представлять собой планки такого типа, который показан на фиг. 4 (т.е. с упрочнениями 25, расположенными по длине вдоль продольной оси листа 26). Между первым листом 26 и третьим листом 30 расположен второй лист 28. Второй лист 28 может быть обеспечен упрочнениями 27 в поперечном направлении, т.е., в общем, под прямым углом к продольным упрочнениям 25 в первом листе 26 и третьем листе 30. Эта конструкция позволит создать планку 20 с повышенной прочностью в поперечном направлении. Еще один вариант осуществления планки 20 представлен на фиг. 6. В этом варианте конструкции-3 012170 лист 28 типа планки, имеющий упрочнения 25, расположенные по длине вдоль продольной оси листа 28,расположен между пленками 26, 30, содержащими матричные материалы с весьма низким модулем изгиба, который близок к модулю изгиба резин, используемых для изготовления эластичного баллона. Эта конструкция позволит создать планку 20 с повышенной прочностью в поперечном направлении. Еще один вариант осуществления планки 20 представлен на фиг. 7. В этом варианте лист 28 типа планки, имеющий упрочнения 25, расположенные по длине вдоль продольной оси листа 28, размещен между волоконными матами 26, 30, содержащими матричные материалы с весьма низким модулем изгиба, который близок к модулю изгиба резин, используемых для изготовления эластичного баллона. Матричные материалы волоконных матов 26, 30 обеспечивают беспорядочно распределенные упрочнения. Эта конструкция обеспечивает создание планки 20 с повышенной прочностью в поперечном направлении. Еще один подход в отношении предотвращения разрыва резины, как показано на фиг. 8, заключается в создании гибридной резиновой конструкции для приспосабливания к различным требованиям, касающимся резины, в течение ее расширения. В варианте осуществления конструкции, показанном на фиг. 8, пакерный элемент 32 содержит эластичный баллон 34, выполненный из мягкой резины, планку 36, структуру 38 плетеного типа, выполненную из мягкой резины, и наружное покрытие 40, выполненное из твердой резины. Термин мягкая резина относится к резине, которая обладает способностью значительного удлинения или сдвига. Термин твердая резина относится к резине, которая обладает способностью к высокому упругому восстановлению после деформации, а также низким сжатием и низкой остаточной деформацией при растяжении. Использование мягкой резины предпочтительно, поскольку эластичный баллон 34 имеет высокое удлинение и поскольку в конструктивном слое 38 плетеного типа развиваются высокие напряжения сдвига. Твердые резины применяют в наружном покрытии 40 для содействия возвращению его формы после освобождения пакера 32. Как показано на фиг. 9, вариант осуществления пакера 33 включает в себя концевое соединение 35 и переходной участок 37, проходящий от концевого соединения 35 к основному корпусному участку 39. Формой переходного участка 37, когда пакер 33 расширяется из осевшего состояния до полного расширения, можно управлять посредством конструкции с целевой сборкой, в которой углы волокон и/или построения волокон обеспечены таким образом, что максимальное радиальное расширение изменяется по его длине. Например, переходной участок 37 может включать в себя упрочняющий элемент 41, расположенный под разными углами относительно осевого направления. Как показано на фиг. 10, имеется фиксированный или критичный угол волокон для цилиндра из плетеных волокон с закрытыми концами в течение расширения под действием внутреннего давления. Расчет механики композита приводит к получению угла 5444' по отношению к осевому направлению,как показано на фиг. 10 а. В процессе расширения волокна поворачиваются. Когда волокна поворачиваются на критичный угол, они далее не будут совершать какой-либо поворот и, следовательно, цилиндр не будет расширен. Посредством расположения волокон под разными начальными углами вдоль осевого направления в переходном участке формой переходного участка можно управлять. Чем меньше начальный угол волокон, тем больше может быть расширен цилиндр. Например, начальный уголволокон на фиг. 10b больше, чем угол ' на фиг. 10 с, и, следовательно, цилиндр согласно фиг. 10b будет расширен меньше, чем цилиндр согласно фиг. 10 с. Еще один аспект настоящего изобретения относится к усовершенствованной конструкции каркаса для использования в надувных пакерах и может быть особенно полезен в тех случаях применения, когда от пакера требуется значительное расширение и высокое допустимое давление. В варианте осуществления конструкции, который показан на фиг. 11, использованы сужающиеся планки 42. Планки 42 могут быть выполнены с упрочнениями 44, заделанными в продольном направлении. Планки 42 также могут быть выполнены с упрочнениями, заделанными в поперечном направлении, если это требуется (не показано). В варианте осуществления конструкции сужающиеся планки 42 могут быть изготовлены из композитных материалов, в которых упрочнения 44 могут представлять собой волокна, проволоку, тросы,нанотрубки, нановолокна или наночастицы, а матрицы могут представлять собой эластомеры, термопластичные эластомеры, эластопластики, либо другие полимеры. Композитные планки 42 должны обладать достаточной гибкостью для сопряжения с профилем ствола буровой скважины, не закрепленной обсадными трубами, но при этом должны быть достаточно прочными для выдерживания осевой нагрузки, создаваемой давлением пакера. Как показано на фиг. 12, в варианте осуществления конструкции сужающиеся планки 42 могут быть изготовлены совместно с концевым соединением 46 для формирования конструкции 48 каркаса пакера в виде единой детали. Соединение 46 может быть использовано для крепления иных компонентов надувного пакерного элемента и для передачи нагрузки к другим компонентам, несущим нагрузку, что описано в другом месте данного документа. В одном из вариантов осуществления конструкции упрочнения 44 планок 42 непрерывно проходят к концевому соединению 46, содействуя передаче нагрузки от планок 42 к концевому соединению 46. Концевое соединение 46 может быть изготовлено из высокопрочных композитных материалов, используя те же самые упрочнения 44, как и для планок 42. Матрич-4 012170 ный материал в концевом соединении 46 может отличаться от материала, используемого в планках 42,поскольку в его гибкости нет необходимости. Однако предпочтительно, чтобы его изготовление было близким к изготовлению планок 42, либо таким же. Концевое соединение 46 может иметь разные формы для эффективной передачи нагрузки от концевого соединения 46 к другим компонентам пакера, несущим нагрузку. Как упомянуто выше, еще один аспект настоящего изобретения относится к механическим свойствам материалов, используемых для изготовления пакера, которые будут обеспечивать механическую характеристику пакера. Можно полагать, что нанотехнология обеспечивает поставку некоторых материалов с улучшенными свойствами по сравнению с традиционными материалами. Например, установлено,что эластомеры, модифицированные нановолокнами и/или наночастицами, позволяют получить надувные пакеры с компонентами, обладающими высокой прочностью и высоким удлинением. Согласно одному из аспектов настоящее изобретение может включать в себя надувной пакерный элемент, который обладает высокой степенью расширения, высоким допустимым значением давления, высокой стойкостью к выдавливанию и оптимальной способностью восстановления формы после сдувания, что достигнуто посредством использования эластомеров, модифицированных нановолокнами и/или наночастицами, и/или металлов. Ниже будет описано более подробно, что этот аспект настоящего изобретения относится к надувному пакерному элементу, в котором используют эластомеры, модифицированные волокнами, нановолокнами и/или наночастицами для эластичного баллона, слоя, препятствующего выдавливанию, каркаса и/или покрывного уплотнения. Нановолокна и/или наночастицы в эластичном баллоне из эластомера могут быть расположены так, что эластичный баллон будет обладать высокой упругостью, удлинением и стойкостью к разрыву; волокна, нановолокна и/или наночастицы в эластомерном каркасе, эластомерных планках, либо металлические планки могут быть расположены таким образом, что каркас будет обладать высокой упругостью и прочностью на растяжение вдоль его осевого направления, а волокна, нановолокна и/или наночастицы в эластомерном покрытии могут быть расположены так, что эластомерное покрывное уплотнение будет обладать высокими показателями удлинения, упругости и стойкости к разрыву и износу. Расположение волокон, нановолокон и/или наночастиц также может быть спроектировано таким образом, что формой пакера после надувания можно управлять для оптимизации его механической характеристики и содействия отведению после спускания, чтобы обеспечить возможность повторного использования пакерного элемента. Толщина и ширина планок каркаса могут изменяться в пределах одной и той же планки или от одной планки к другой для оптимизации приведения в действие и механической характеристики пакера. Для дополнительного предотвращения разрыхления, разрыва или выдавливания эластичного баллона между эластичным баллоном и каркасом могут быть расположены плетения из волокон и/или нановолокон. Для разных условий внешней среды нисходящей скважины могут быть приняты индивидуальные толщины эластичного баллона, слоя, препятствующего выдавливанию, каркаса и покрывного уплотнения. На фиг. 13 показан вариант осуществления конструкции надувного пакерного элемента 50, включающий в себя эластичный баллон 52, каркас 54 и покрывное уплотнение 56. В этом варианте эластичный баллон 52 может быть выполнен из эластомерного материала, модифицированного нановолокнами и/или наночастицами. Каркас 54 может быть выполнен из эластомерного материала, модифицированного волокнами, нановолокнами и/или наночастицами. Покрывное уплотнение 56 может быть выполнено из эластомерного материала, модифицированного волокнами, нановолокнами, нанотрубками и/или наночастицами. Еще один вариант осуществления пакерного элемента показан на фиг. 14. В этом варианте осуществления конструкции эластичный баллон 52 (или внутренняя резиновая трубка), каркас 54 и наружная резиновая втулка 56 изготовлены из одного и того же материала. Однако каркас 54 упрочнен кордами,проволокой, волокнами, нановолокнами, нанотрубками и/или наночастицами. Еще один вариант осуществления конструкции пакерного элемента 58 показан на фиг. 15. В этом варианте осуществления конструкции пакерный элемент 58 включает в себя эластичный баллон 60, слой 62, препятствующий выдавливанию, каркас 64 и покрывное уплотнение 66. Эластичный баллон 60 может быть выполнен из эластомерного материала, модифицированного нановолокнами и/или наночастицами. Слой 62, препятствующий выдавливанию, может быть выполнен из материала с плетеными волокнами и/или нановолокнами. Каркас 64 может быть выполнен из эластомерного материала, модифицированного волокнами, нановолокнами и/или наночастицами. Покрывное уплотнение 66 может быть выполнено из эластомерного материала, модифицированного волокнами, нановолокнами и/или наночастицами. Еще один вариант осуществления конструкции пакерного элемента 63 представлен на фиг. 16, согласно которой пакерный элемент 68 может включать в себя эластичный баллон 70, множество планок 72 и покрывное уплотнение 74. Эластичный баллон 70 может быть выполнен из эластомерного материала, модифицированного нановолокнами и/или наночастицами. Планки 72 могут быть сконструированы из эластомерных материалов, модифицированных волокнами, нановолокнами и/или наночастицами, либо из высокопрочных металлов. Покрывное уплотнение 74 может быть изготовлено из эластомерного материала, модифицированного волокнами, нановолокнами и/или наночастицами.-5 012170 Еще один вариант осуществления конструкции пакерного элемента 76 представлен на фиг. 18, согласно которой пакерный элемент 76 включает в себя эластичный баллон 78, слой 80, препятствующий выдавливанию, множество планок 82 и покрывное уплотнение 84. Эластичный баллон 78 может быть выполнен из эластомерных материалов, модифицированных нановолокнами и/или наночастицами. Слой 80, препятствующий выдавливанию, может быть выполнен из материала, содержащего плетеные волокна и/или нановолокна. Планки 82 могут быть сконструированы из эластомерных материалов, модифицированных волокнами, нановолокнами и/или наночастицами, либо из высокопрочных металлов, например,как планки 72, показанные на фиг. 17. Покрывное уплотнение 84 может быть сконструировано из эластомерных материалов, модифицированных волокнами, нановолокнами и/или наночастицами. На фиг. 19 показана планка 86 согласно настоящему изобретению, ширина которой может изменяться по ее длине. При этом степень перекрытия между смежными планками может быть доведена до максимума после надувания пакера. Согласно другим вариантам, которые показаны на фиг. 20, 21, 22,планки могут быть выполнены с треугольным поперечным сечением (фиг. 20 и 21) или с криволинейным поперечным сечением (фиг. 22). Эти поперечные сечения могут способствовать управлению вводом планок в действие. На фиг. 23 в качестве примера представлен вариант осуществления конструкции, в котором управляют приведением планок 87 в рабочее состояние. Каждая из смежных планок 87 имеет одну или несколько прорезей (или канавки) 87 а и одну или несколько шпонок (или выступы) 87b. Прорези 87 а и шпонки 87b смежных планок 87 взаимодействуют для управления величиной расширения. Как показано на фиг. 23 а, перед расширением пакерного элемента планки 87 могут перемещаться относительно друг друга. При расширении пакерного элемента планки 87 в итоге будут ограничены в отношении дальнейшего перемещения, когда взаимодействие между прорезями 87 а и шпонками 87b блокирует относительное движение, как показано на фиг. 23b. На фиг. 24 представлен еще один вариант осуществления конструкции, в котором управляют приведением планок 89 в рабочее состояние. Каждую из смежных планок 89 конструируют таким образом,что они имеют градиент коэффициента трения, при этом коэффициент трения увеличивается вдоль поперечного направления планок 89. Как показано на фиг. 24 а, перед расширением пакерного элемента планки 89 могут перемещаться относительно друг друга с минимальным сопротивлением, обусловленным трением. При расширении пакерного элемента планки 89 фактически ограничены в отношении дальнейшего перемещения вследствие сопротивления, обусловленного трением между смежными планками 89. Еще один аспект настоящего изобретения относится к использованию материалов из области нанотехнологии при конструировании пакерных манжет. Пакерные манжеты, в общем, используют для охвата зоны в буровой скважине и отведения обрабатывающей текучей среды в формацию позади обсадной трубы. Пакерные манжеты используют потому, что они просты, а охватывающий инструмент, который использует элементы типа манжет, не требует сложных механизмов или движущихся частей. Пакерные манжеты устанавливают в обсадной трубе, в которой их используют, с незначительным номинальным натягом. Этот натяг создает уплотнение по отношению к внутреннему диаметру обсадной трубы и вынуждает текучую среду проходить в формацию, которая охвачена двумя или более пакерными манжетами. Пакерные манжеты должны обеспечивать уплотнение при предельном значении разности давлений. Пакерные манжеты, как таковые, исторически конструируют из прочных и стойких к разрыву резиновых материалов. Примеры материалов, которые использовали в прошлом, включают в себя нитрил, витон,гидрированный нитрил, натуральный каучук и уретан. Пакерная манжета должна быть гибкой для того,чтобы проходить в скважину, не застревая, а также должна быть прочной и надежной, так чтобы можно было удерживать высокую разность давлений без выдавливания или разрыва. Типичный эластомер становится менее гибким, когда предпринимают шаги для повышения его предела прочности при растяжении. Например, более структурированный нитрильный каучук может иметь повышенную твердость по дюрометру и повышенный предел прочности при растяжении, но при этом более вероятно, что он будет обладать высокими силами трения и будет поврежден, когда резина должна быть изогнута вокруг места закупорки в буровой скважине. Материал, который обладает гибкостью мягкого нитрильного каучука, но имеет прочность на разрыв и предел прочности при растяжении, характерные для значительно более твердой резины, повысил бы легкость, с которой манжета могла бы быть перемещена в буровую скважину, а также повысил бы способность манжеты противостоять высокому перепаду давления. На каждой из фиг. 25, 26, 27, 28 представлена пакерная манжета 88, сконструированная согласно настоящему изобретению. Каждая пакерная манжета 88 включает в себя корпусной элемент 90 и опорный элемент 92, прикрепленные к металлической основе 94. Опорные элементы 92 в пакерных манжетах 88, показанных на фиг. 25, 26, 27, выполнены из проволоки, а опорный элемент 92 в пакерной манжете 88 согласно фиг. 28 представляет собой планку. Корпусные элементы 90 могут быть сконструированы из резины или из других приемлемых материалов и усилены упрочняющими элементами 96, например, нанотрубками или чрезвычайно малыми, высокопрочными трубками, которые могут быть отформованы в резине или ином материале корпуса. Посредством введения упрочняющих элементов 96 в корпусной элемент 90 прочность резины на разрыв будет повышена и выдавливание резины при высоком давлении будет доведено до минимума.-6 012170 Хотя выше подробно описано лишь несколько представленных в качестве примера вариантов осуществления изобретения, квалифицированным специалистам в этой области будет вполне понятно, что без существенного отклонения от новых идей и преимуществ этого изобретения в вариантах конструкции, представленных в качестве примера, возможны многие модификации. Соответственно, все эти модификации предназначены для включения в объем изобретения, который определен в следующих далее пунктах формулы изобретения. В формуле изобретения ее части, определяющие средства плюс функцию, предназначены для охвата конструкций, описанных здесь как выполняющих указанную функцию,причем не только конструктивных эквивалентов, но и эквивалентных конструкций. Так, хотя гвоздь и шуруп не могут быть конструктивными эквивалентами, поскольку в гвозде используют цилиндрическую поверхность для крепления деревянных деталей друг к другу, в то время как в шурупе используют спиральную поверхность, в отношении крепления деревянных частей гвоздь и шуруп могут представлять собой эквивалентные конструкции. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Надувной пакер, содержащий эластичный баллон, покрытие, содержащее конструкцию плетеного типа, множество планок, расположенных между эластичным баллоном и покрытием, при этом каждая планка выполнена из множества листов, имеющих упрочнения, причем упрочнения по меньшей мере двух листов расположены в различных ориентациях и множество листов объединены для формирования каждой планки. 2. Надувной пакер по п.1, в котором одна или несколько планок содержат множество упрочняющих элементов, изготовленных по меньшей мере из одного материала, выбранного из группы, состоящей из высокопрочных сплавов, полимеров и/или эластомеров, усиленных волокнами, полимеров и/или эластомеров, усиленных нановолокнами, наночастицами и нанотрубками. 3. Надувной пакер по п.2, в котором одна или несколько планок содержат первый лист, второй лист и третий лист, при этом второй лист расположен между первым и третьим листами. 4. Надувной пакер по п.1, в котором планки включают по меньшей мере один из материалов, выбранных из группы, состоящей из волокон, полимеров и/или эластомеров, модифицированных наночастицами, и высокопрочных металлов. 5. Надувной пакер по п.1, который включает слой, препятствующий выдавливанию, расположенный между эластичным баллоном и покрытием и включающий по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из тканых волокон, нановолокон, наночастиц, нанотрубок.