Полимерная пробка и обкладка скважины и способы их использования

007053 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к стволам скважин и, в частности, к способам и устройствам для селективной изоляции областей, таких как производственные зоны внутри ствола скважины. Описание известного уровня техники После того, как скважина пробурена и внутри нее установлена обсадная колонна, одну или несколько частей обсадной колонны перфорируют. Такая перфорация позволяет втекать флюидам из пласта в одну или несколько подземных производственных зон. Затем вставляют лифтовую колонну и укрепляют в скважине в целях проведения флюидов из производственной зоны на поверхность. Иногда в период эксплуатации скважины отверстия в конкретной части обсадной колонны могут начать пропускать недопустимое количество загрязняющих веществ. Например, в случае нефтяной скважины недопустимое количество воды или песка может попасть в ствол скважины из одной или нескольких производственных зон. Тогда те производственные зоны, производящие избыточное количество воды и песка, должны быть заглушены или закрыты иным образом, чтобы предотвратить постоянный ввод воды или песка в ствол скважины. В некоторых случаях скважина с пробкой будет все же производить флюид из других производственных зон, тогда как в других случаях все производство из скважины закрывается. Один из широко используемых способов герметизации нежелательных зон включает создание цементной пробки или обкладки на внутренней поверхности обсадной колонны. Этот метод обычно требует удаления производственных труб из скважины с последующим вставлением временного пакера для изолирования нежелательной зоны. Затем подают цемент в низ скважины сверху пакера и после отверждения образуется требуемая пробка для герметизации отверстий в нежелательной зоне. Для восстановления производства из нижерасположенных зон скважины центр цементной пробки должен быть высверлен. Однако герметизация нежелательных зон с использованием цемента часто оказывается неудовлетворительной, так как цемент обладает тенденцией растрескиваться и позволяет воде проникать в производственную зону. Кроме того, удаление и повторная установка лифтовой колонны требуют значительного времени, усилий и затрат. Другое известное техническое решение для герметизации частей обсадных труб стволов буровых скважин раскрыто в патенте США 5833001, выданном Song et al. Этот патент раскрывает надувное скважинное устройство, которое позволяет установить композиционный рукав на внутреннюю поверхность поврежденной обсадной колонны на конкретной глубине. Невулканизованный композиционный материал, включающий эпоксидный слой, содержащий смесь смолы и вулканизующего агента, окруженный уплотняющей пленкой, расположен снаружи надувного устройства. Затем устройство опускают по лифтовой колонне на желательную глубину. По достижении этой глубины устройство надувают и прижимают композиционный материал к обсадной трубе по внутреннему диаметру. Затем композиционный материал нагревают под давлением с образованием герметизирующей обкладки, которая закрывает отверстия в поврежденной обсадной колонне. Также были использованы расширяющиеся стальные обсадные колонны для восстановления целостности ствола скважины, когда существующие обсадные колонны оказываются поврежденными или сильно корродированны. Эти типы стальных обсадных труб могут обеспечить некоторые преимущества,когда существуют высокие перепады давления по обсадной колонне и необходима высокая прочность обкладки. Однако обсадные колонны не выдерживают изменений в диаметре ствола скважины и могут образовать вмятины при размещении. Использование таких стальных обсадных колон может потребовать значительных усилий и затрат, поскольку лифтовая колонна должна быть извлечена из скважины перед спуском в скважину расширяющихся стальных обсадных колон и установочного оборудования. Существует дефицит в известных способах заглушки скважины, когда она повреждается после ремонта или достигает конца срока эксплуатации. Перед тем как скважина будет закрыта, государственные и федеральные законы часто требуют, чтобы она была заглушена в целях безопасности и защиты окружающей среды. Обычно скважину заглушают простым закачиванием цемента в ствол скважины с последующим его отверждением. Однако известно, что цементные пробки, как и цементные обкладки, растрескиваются и позволяют флюиду протекать через пробку. В другом техническом решении был также использован бентонит для заглушки отработанной скважины. В таких случаях скважину заполняют водой. Затем в низ скважины кидают гигроскопические таблетки бентонита поочередно с различным количеством гравия. Таблетки бентонита гидратируются водой, что вызывает расширение бентонита и закрытие таким образом скважины. Однако гидратирование таблеток часто является неконтролируемым. Например, когда таблетки загружают в низ ствола скважины, они могут прилипать к стенкам обсадных колон или другому оборудованию, преждевременно гидратироваться, забивая таким образом ствол скважины и препятствуя эффективной герметизации скважины. Линейные надувные пробки были использованы для изоляции промежутков в стволе скважины без вытаскивания лифтовой колонны. Надувные линейные пробки не способны выдерживать высокие перепады давления без добавления цемента сверху пробки. Используемый надувной пакер также требует существенного металлического усиления, чтобы выдерживать даже низкие перепады давления. Это за-1 007053 трудняет извлечение или размалывание пробки, если необходимо повторно войти в промежутки ниже пакера. Поэтому существует потребность в способе и устройстве для ремонта или заглушки ствола скважины без извлечения лифтовой колонны, лишенных недостатков, связанных с применением обычных способов и устройств. Краткое изложение сущности изобретения Настоящее изобретение относится к способу герметизации внутренней поверхности ствола скважины, включающий следующие стадии: получение элемента, имеющего заранее заданную форму с поперечным размером и осевым размером и выполненного из материала, в котором запас энергии может быть создан и в последующем освобожден, по меньшей мере, частично; приложение к указанному элементу сил, вызывающих уменьшение в поперечном размере и увеличение в осевом размере, приводящих к созданию в указанном элементе запаса энергии; опускание указанного элемента в ствол скважины до желательного уровня; воздействие на указанный элемент скважинных условий в желательном положении, вызывающих,по меньшей мере, частичное освобождение запаса энергии, и позволяющих расшириться указанному элементу с герметизацией внутренней поверхности ствола скважины в желательном местоположении. В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу заглушки или герметизации желательного участка внутри ствола скважины путем уменьшения диаметра, и таким образом создания запаса энергии, в полимерном элементе, затем опускания элемента до желательного местоположения внутрь ствола скважины и обеспечение освобождения запаса энергии в элементе, вызывающего его расширение по диаметру в достаточной степени, чтобы заглушить или создать обкладку ствола скважины в желательном местоположении. В другом аспекте настоящее изобретение относится к элементу, изготовленному из полимера,имеющего хорошую долговременную теплостойкость, позволяющую элементу сохранять физическую целостность в течение заданного срока его службы; хорошую химическую стабильность, так что он способен абсорбировать нефть, газ или другие вещества скважины без охрупчивания; высокую деформируемость, так что он не разрывается в процессе запоминания формы; и быстрое восстановление запоминаемой формой при приложении тепла или растворителя, способного снижать квазиупругую деформацию, образующуюся в элементе. В частности, настоящее изобретение относится к способу герметизации внутренней поверхности ствола скважины, включающему следующие стадии: получение элемента, имеющего заранее заданную форму с поперечным размером и осевым размером и выполненного из материала, в котором запас энергии может быть создан и на последующем этапе освобожден, по меньшей мере, частично; приложение к указанному элементу сил, вызывающих уменьшение в поперечном размере и увеличение в осевом размере для создания в указанном элементе запаса энергии; опускание указанного элемента в ствол скважины до желательного уровня; воздействие на указанный элемент скважинных условий в желательном местоположении, вызывающих, по меньшей мере, частичное освобождение запаса энергии, и позволяющих расшириться указанному элементу с герметизацией внутренней поверхности ствола скважины в желательном местоположении. Краткое описание чертежей Подробно настоящее изобретение описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее: фиг. 1 представляет вертикальный разрез валкового устройства, используемого для уменьшения диаметра полимерного элемента настоящего изобретения; фиг. 2 - вертикальный разрез первого ряда валков, используемых в валковом устройстве, показанном на фиг. 1; фиг. 3 - вертикальный разрез второго ряда валков, используемых в валковом устройстве, показанном на фиг. 1; фиг. 4 представляет вертикальный разрез полимерного элемента настоящего изобретения перед его растяжением; фиг. 5 - фрагмент вертикального разреза ствола скважины, показывающий полимерный элемент с эффектом запоминания формы настоящего изобретения, опускаемый по лифтовой колонне для введения в желательное местоположение внутри ствола скважины; фиг. 6 - фрагмент вертикального разреза пробки ствола скважины, созданной после расширения полимерного элемента с эффектом запоминания формы после восстановления, по меньшей мере, части квазиупругой деформации полимерного элемента; фиг. 7 - фрагмент вертикального разреза альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения, в котором использован полимерный элемент с эффектом запоминания формы для создания-2 007053 обкладки в стволе скважины для герметизации всех отверстий в герметизируемых областях ствола скважины. Подробное описание изобретения Термопластичные полимеры могут сохранять большое количество механической энергии при деформации. Когда эта энергия освобождается, квазиупругая деформация полимера восстанавливается, и полимер возвращается к первоначальной форме. Квазиупругое восстановление деформации является кинетическим процессом, который обычно протекает более быстро при повышении температуры. Для аморфных полимеров, типа полистирола, поликарбоната, полиметилметакрилата восстановление протекает очень быстро при температурах выше их температуры стеклования (Тg). Для полукристаллических полимеров, таких как полиэтилен, поливинилиденфторид (ПВДФ) и Halar (1:1 чередующийся сополимер этилена и хлортрифторэтилена), восстановление протекает быстро при температуре близкой температуре их плавления. Восстановление квазиупругой деформации также может быть получено при воздействии на полимеры некоторых растворителей. Настоящее изобретение использует свойства восстановления квазиупругой деформации конкретных полимеров для заглушки или обкладки конкретной зоны или местоположения ствола скважины. Способ включает получение полимерного элемента, предпочтительно в форме стержня или рукава, который имеет первоначальный наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр ствола скважины или,если присутствует, обсадной колонны ствола скважины. Затем полимерный элемент обрабатывают для уменьшения его диаметра при сохранении некоторой механической энергии, которая позволит полимерному элементу расшириться в диаметре при восстановлении казиупругой деформации. Такая обработка полимерного элемента может приобретать различные формы, такие как сжатие элемента при пропускании его через валковый механизм или растяжение его с уменьшением его диаметра. Диаметр полимерного элемента уменьшается до такой степени, что элемент оказывается возможным опустить в ствол скважины по проволочному канату или винтовой трубе. Например, если есть лифтовая колонна, наружный диаметр полимерного элемента должен быть, по меньшей мере, не намного меньше, чем внутренний диаметр лифтовой колонны. Как только элемент спущен до желательного местоположения в стволе скважины, квазиупругая деформация восстанавливается, по меньшей мере, частично, и вызывает расширение полимерного элемента в диаметре и прижимание его к внутренней поверхности ствола скважины или обсадной колонны. Расширение полимерного элемента в стволе скважины осуществляется в одном варианте изобретения приведением элемента в нагретое состояние. Существующие в стволе скважины температуры часто оказываются достаточными для восстановления квазиупругой деформации в полимерном элементе, его расширения в течение заранее заданного промежутка времени и герметизации ствола скважины или обсадной колонны с достаточной силой для выдерживания разности давлений внутри ствола скважины. Если необходимо или желательно, то может быть использован дополнительный или независимый источник тепла, чтобы вызвать или ускорить восстановление квазиупругой деформации. В другом варианте осуществления для восстановления квазиупругой деформации могут быть использованы растворители. Вследствие того, что наружный диаметр полимерного элемента больше, чем диаметр ствола скважины или обсадной колонны, полимерный элемент будет прижиматься к внутренней поверхности ствола скважины или обсадной колонны при достаточном восстановлении квазиупругой деформации. В случае сплошного стержня или цилиндра полимерный элемент закупорит скважину. В случае трубчатой прокладки элемент распределится по внутренней поверхности ствола скважины или обсадной колонны и закроет отверстия в этом месте, но позволит протекать потоку флюидов, таких как углеводороды, снизу элемента вверх через центральное отверстие в элементе к лифтовой колонне. Обкладка, которая позволяет изолировать нежелательные зоны от желательных производственных зон, и пробка могут быть использованы для герметизации ствола скважины при ее полной остановке или отдельных зон производства из скважины. Размер элемента Как для сплошного цилиндрического элемента, используемого для операций заглушки, так и трубчатого элемента, используемого для изоляции отдельных зон, расширенный полимерный элемент должен создавать достаточную силу в стволе скважины или обсадной колонне для обеспечения соответствующей герметизации под давлением. Давление герметизации для конкретного полимера может быть определено экспериментально следующим образом. Во-первых, конструируют передатчик давления герметизации присоединением измерителя деформации к наружному диаметру участка трубы из нержавеющей стали, а затем используют формирователь сигналов от измерителя деформации для измерения окружной деформации. Затем полимерный элемент деформируют для снижения диаметра и создания квазиупругой деформации, и затем вставляют в стальную трубу и нагревают. Тепло вызывает расширение полимерного элемента по мере восстановления квазиупругой деформации. Как только полимерный элемент расширится и коснется внутреннего диаметра стальной трубы, снимают показания окружной деформации. Давление герметизации, действующее на внутреннюю поверхность стали, может быть получено из показателей окружной деформации при использовании следующего уравнения:P = (E 2)[(b2-a2)/(1-)a2] где Р - давление герметизации;- окружная деформация; Е - модуль упругости стальной трубы (29 м/кв.дюйм для нержавеющей стали); а - внутренний радиус стальной трубы;b - наружный радиус стальной трубы и- коэффициент Пуассона (0,33 для стали) В итоге, окружная деформация стальной трубы будет увеличиваться, пока не достигнет плато. После достижения плато давление герметизации можно поддерживать без каких-либо признаков релаксации. Полученное плато давления герметизации будет меняться в зависимости от типа полимера. После определения плато давления герметизации оно может быть использовано для определения соответствующей длины полимерного элемента. Соответствующая длина полимерного элемента, используемого в целях заглушки ствола скважины,может быть рассчитана по следующему уравнению:D - внутренний диаметр обсадной трубы в дюймах (2,54 см); Р - разность давлений в фунтах на кв. дюйм;S - давление герметизации в фунтах на кв. дюйм (200 фунт/кв.дюйм (13,79 бар) для Hylar FX); и- коэффициент трения (0,3 для полимер/сталь). В табл. 1 даны значения рассчитанной длины пробки при использовании полимера Hylar FX для различных давлений в стволе скважины и диаметров обсадной колонны. Таблица 1. Расчетная длина пробки при использовании Hylar FX Помимо Hylar FX могут быть использованы другие материалы, что будет рассмотрено далее по тексту. Независимо от этого, вышеприведенное уравнение может быть использовано для расчета длин полимерных пробок, при условии, для этого полимера известны давление герметизации и коэффициент трения. Выбор полимера Для того чтобы быть эффективно использованным в способе настоящего изобретения, полимер,выбранный для полимерного элемента, должен обладать следующими основными свойствами. Вопервых, он должен иметь хорошие показатели долговременной теплостойкости, так чтобы полимер мог сохранять свою физическую целостность без деструкции цепей в течение предназначенного срока службы. Во-вторых, полимер должен обладать хорошей химической стойкостью. Таким образом, он может абсорбировать нефть, газ и другие химические среды скважины без охрупчивания или заметного разрушения. В-третьих, полимер должен выдерживать значительное удлинение. Он должен растягиваться на величину между 300 и 800% от его первоначальной длины без разрыва. И последнее - квазиупругая деформация, возникающая в полимере, должна быть восстанавливаемой менее чем за 3 ч при температуре в скважине от 100 до 450F (37,78 - 204,4 С). Установлено, что вышеперечисленным четырем требованиям в данных обстоятельствах отвечают следующие полимеры. Температура в скважине и разность давлений будут определять, какой полимер должен быть выбран для данной области использования. Некоторые примеры коммерчески доступных полимеров представлены ниже в табл. 2.-4 007053 Таблица 2. Некоторые примеры полимеров с эффектом запоминания формы Коэффициент восстановления размера = Диаметр перед деформацией/Диаметр после деформации; Коэффициент теплового восстановления = Восстановленный диаметр/Диаметр перед деформацией; Коэффициент расширения = Восстановленный диаметр/Диаметр после деформации = Коэффициент восстановления размера х коэффициент теплового восстановления. Аморфные термопластичные полимеры могут полностью восстанавливать любую квазиупругую деформацию, возникающую в нем. Квазиупругая деформация в полукристаллических термопластичных полимерах также является восстанавливаемой, при условии, что его кристалличность относительно низкая, и он имеет молекулярную морфологию с зацеплениями. Некоторые гомополимеры могут быть сополимеризованы с другим сомономером с восстановлением степени кристалличности и увеличением относительного удлинения. Некоторые высоковязкие полимеры также могут быть потенциально использованы в настоящем изобретении. Однако важно отметить, что многочисленные полимеры или другие материалы, в которых может быть создан эффект запоминания формы, также могут быть использованы помимо полимеров, конкретно указанных в настоящем описании, и они попадают в объем притязаний настоящего изобретения. Поливинилиденфторидный полимер (ПВДФ) оказался эффективным для использования в настоящем изобретении. ПВДФ представляет собой фторполимер с чередующимися CH2 и CF2 группами и обладает хорошей химической стойкостью. Конкретным примером ПВДФ полимера, целесообразным для использования в настоящем изобретении, является Hylar FX полимер, который является коммерчески доступным от фирмы Solvay Solexis,Inc. in Thorofare, New Jersey ("Solvay"). Hylar FX имеет низкую степень кристалличности и высокую вязкость. Solef PVDF 21508/0003 является другим ПВДФ сополимером, поставляемым Solef, который может быть использован. Другим примером целесообразного для использования полимера является полимер, который представляет собой чередующийся сополимер этилена и хлортрифторэтилена, поставляемый Solvay. ПолимерHalar ECTFE обладает дополнительным преимуществом химического связывания со стальным субстратом. Halar XPH 353 представляет собой тройной сополимер, также поставляемый Solvay, который имеет низкую степень кристалличности и высокое относительное удлинение при разрыве.-5 007053 Полиэтиленовый полимер низкой плотности (ПЭНП) является другим примером целесообразного для использования в настоящем изобретении полимера. Полимер ПЭНП получают в различных формах,каждая из которых имеет различные свойства, являющиеся результатом различий в структуре. Основным структурным блоком ПЭНП полимера является этиленовый мономер (-СН 2-)n. Плотность кристаллической фазы составляет 1,014 г/куб.см, а для аморфной фазы составляет 0,34 г/куб.см. Чем ниже плотность полиэтилена, тем больше процент аморфной фазы в полимере. ПЭНП полимер содержит короткоцепные и длинноцепные разветвления низкой плотности (0,915-0,935 г/куб.см), имеет низкую степень кристалличности и точку плавления (108-115 С). Длина разветвлений составляет от 200 до 300 атомов углерода. Число длинноцепных разветвлений на молекулярную цепь полиэтилена составляет от 3 до 7. Другим полимером с эффектом запоминания формы является линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП). ЛПЭНП получают сополимеризацией этилена с альфа-олефином и он имеет плотность 0,910-0,925 г/см 3 и точку плавления 125 С. Он содержит короткоцепные разветвления, и его квазиупругая деформация может быть восстановлена. Существует много поставщиков ЛПЭНП и продуктов на его основе. Например, ATTANE 4201 представляет собой сополимер этилена и октана и поставляется фирмой Dow Chemical Inc. ("Dow"), расположенной в Midland, Michigan.ATTANE 4210 имеет плотность 0,9120 г/см 3, что меньше, чем плотность ПЭНП полимеров, и классифицируется как полиэтилен сверхнизкой плотности. Полиолефиновые пластомеры являются другим примером целесообразных для использования полимеров с эффектом запоминания формы. AFFINITY PF 1140 представляет собой сополимер этиленальфа-олефин с очень низкой плотностью 0,8965 г/см 3, поставляемый Dow. Поперечно-сшитый полиэтиленовый полимер (ППЭ) представляет собой другой полимер с эффектом запоминания формы для применения в скважинах. Он может сохранять некоторое количество прочности расплава даже выше точки плавления кристаллической фазы. Он также обладает хорошей химической стойкостью в условиях воздействия скважинных флюидов. Стержень или обкладка из ППЭ может уменьшиться в диаметре при растяжении при температуре вблизи точки плавления кристаллической фазы. Его молекулярная морфология после растяжения может быть заморожена, когда ППЭ материал охлаждают до комнатной температуры под воздействием растягивающей нагрузки. Деформированная молекулярная структура запирается жесткой кристаллической фазой. При повторном нагревании до температуры плавления деформированная молекулярная структура может вернуться обратно к своей первоначальной форме. Полиэтилен может быть поперечно сшит, по меньшей мере, тремя способами. Во-первых, поперечное сшивание может быть осуществлено под действием бета-облучения. Бета-облучение воздействует на полиэтилен электронами высокой энергии. Это делает полиэтилен наиболее целесообразным для использования в тонкостенных секциях. Во-вторых, пероксид может быть смешан с полиэтиленом в процессе экструзии при его производстве. Повышенные температуры в процессе экструзии вызывают разрыв молекул пероксида и образование свободных радикалов. Пары этих свободных радикалов будут затем соединяться и сшивать две цепи. Третий способ, который может быть использован, представляет собой прививку реакционноспособной молекулы силана к основной полимерной цепи полиэтилена. Любой из этих трех способов будет обеспечивать эффективное сшивание полиэтилена. Выбор предпочтительного полимера, предназначенного для использования для конкретной скважины при осуществлении настоящего изобретения, может быть сделан на основе определения конкретных свойств скважины, таких как температура в скважине и химическая среда. Например, если температура в скважине в желательном месте составляет 280F (121,1 С), может быть использован полимер Hylar FXPVDF, потому что он имеет температуру теплового восстановления 270 С (132,2 С), что ниже температуры в скважине, и температуру плавления 285F (140,6 С), что выше температуры в скважине. В результате полимерный элемент будет расширяться с восстановлением формы по памяти без плавления. Целесообразные растворители, которые могут быть использованы для восстановления квазиупругой деформации, включают метилэтилкетон, тетрагидрофуран и бетабутиролацетон для ПВДФ полимеров и циклогексанол для пластомера Affinity EG 8100. Создание квазиупругой деформации в полимерном элементе Как только выбран соответствующий размер и тип элемента из полимера с эффектом запоминания формы, полимерный элемент может быть деформирован по меньшей мере двумя различными путями сжат или растянут. Ручная валковая машина 10 мельничного типа, используемая для сжатия полимерного элемента,показана на фиг. 1. Валковая машина 10 имеет ручную рукоятку 11, которая используется для ручного привода пары валков 12. Валки 12 вращаются против часовой стрелки друг навстречу другу при рассмотрении их в плоскости поперечного разреза. Хотя показанные валки 12 имеют ручной привод, в альтернативном варианте они могут приводиться в действие мотором. Один пример такого устройства с моторным приводом раскрыт в патенте США 4380916, выданный на имя Tanaka. Однако могут быть использованы другие типы валковых устройств, которые также входят в объем притязаний изобретения. На фиг. 2 показаны детали валков 12. Верхний валок 16 и нижний валок 18, каждый, имеет множество канавок, расположенных на них. Канавки 31-36 на валке 16 соответствуют канавкам 41-46 на валке-6 007053 18, соответственно. При работе валок 16 и валок 18 будут находиться вблизи друг к другу, так что канавки будут образовывать множество отверстий эллиптической формы между собой. Эти отверстия позволяют полимерному элементу проходить через них. Образующиеся отверстия имеют постепенно уменьшающийся размер, так что проходящий через них материал может иметь постепенно уменьшающийся диаметр. Как можно видеть из фиг. 2, размер следующего отверстия всегда меньше, чем предшествующий. В частности, полимерный элемент сначала проходит через отверстие, определяемое канавками 31 и 41, с уменьшением его диаметра до заранее заданной величины. Затем полимерный элемент проходит через отверстие, определяемое канавками 32 и 42, с уменьшением его диаметра еще на одну инкрементную величину. Затем полимерный элемент проходит через отверстие, определяемое канавками 33 и 43,которые определяют отверстие меньшего размера, чем отверстие, определяемое канавками 32 и 42. Таким же образом полимерный элемент прокручивается через канавки 34 и 44, затем 35 и 45 и окончательно через канавки 36 и 46. В результате этой обработки с использованием валкового механизма 10 полимерный элемент становится инкрементно сжатым, с уменьшенным диаметром, что создает запас энергии в полимерном элементе, который можно восстановить в заранее выбранных условиях с расширением полимерного элемента. Если одной пары валков 16 и 18, как тех, что показаны на фиг. 2, недостаточно для соответствующего уменьшения диаметра полимерного элемента, будет использован дополнительный валковый узел,как тот, что показан на фиг. 3. Касательно фиг. 3, вторая пара валков 14 используется для снижения диаметра полимерного элемента еще больше. Вторая пара валков 14 работает таким же образом, что первая пара валков 12. Верхний валок 60 и нижний валок 62 во второй паре валков 14, каждый имеет множество канавок. Аналогичным образом канавки 76-83 на валке 62 обозначены цифрами от самого большого до самого маленького. Вновь, как и на первой паре валков 12, вторая пара валков 14 находится вблизи допустимого предела друг к другу, так что определяет множество отверстий эллиптической формы между двумя валками. Вновь, как и на первой паре, полимерный элемент последовательно проходит через уменьшающиеся отверстия до достижения желательного диаметра. В табл. 3 ниже даны размеры эллиптической канавки для модели валкового механизма 10 лабораторного масштаба. Таблица 3. Размеры эллиптических канавок Валковый механизм, который будет использован при промышленном применении, будет обычно значительно большего размера, чем показанный в табл. 3, однако относительные величины вышеприведенных размеров могут остаться такими же. Размеры для большего узла могут быть легко определены простым умножением всех размеров, указанных выше, на конкретный коэффициент. Например, умножение на 10 создает узел, имеющий размеры первой канавки 5 дюйм (12, см) на 3,90 дюйм (9,906 см) и размеры последней канавки 1,84 дюйм (4,674 см) на 1,43 дюйм (4,632 см). Однако могут быть использованы-7 007053 другие пропорции канавок, которые также входят в объем притязаний настоящего изобретения. Кроме того, может быть использовано любое число канавок, что также охватывается объемом притязаний настоящего изобретения. Из размеров, представленных для последнего ряда канавок, 73 и 83, можно видеть, что элемент снизит свой диаметр почти на треть после прохождения через все канавки. Это отвечает требованиям к величине отношения расширения, показанной в табл. 2. Как альтернатива использованию валкового механизма 10 может быть осуществлено растяжение полимерного элемента с получением желательного снижения размера диаметра полимерного элемента. Растяжение может быть осуществлено при использовании гидравлической или шестеренчатой растягивающей машины с клиновым захватом (не показана). Например, как показано на фиг. 4, полимерный элемент 91 можно растянуть с помощью пары клиновых захватов на обоих концах полимера 92 и 94. Клиновые захваты будут растягивать среднюю часть элемента 96 до тех пор, пока его диаметр не снизится в достаточной степени. Затем полимерный элемент 91 извлекают из клиновых захватов и части 92 и 94 отрубают, оставляя только среднюю часть 96, предназначенную для использования в качестве полимерного элемента, который должен быть опущен в скважину для заглушки ее или для ограничительных целей. Восстановление эффекта запоминания формы элемента Как только в полимерном элементе возник запас механической энергии, полимерный элемент затем готов для размещения в скважине. Этот процесс показан на фиг. 5-7. Как можно видеть на фиг. 5, типичная конструкция ствола скважины включает ствол скважины или обсадную колонну 100 с лифтовой колонной 102, расположенной в ней. В самом нижнем конце лифтовой колонны 102 расположен ниппель 120, который обычно имеет самое маленькое диаметральное отверстие любой части лифтовой колонны 102. Вследствие этого полимерный элемент 106, который опускают по трубе 102 для заглушки или обкладки ствола скважины или обсадной трубы 100 в желательном месте 104 ниже лифтовой колонны 102, должен иметь наружный диаметр меньше, чем внутренний диаметр ниппеля 120. Диаметр ниппеля 120 в большинстве производственных трубных обвязок меньше, чем половина диаметра обсадной трубы ствола скважины. Поэтому полимерный материал, выбранный для полимерного элемента 106, должен иметь коэффициент расширения, обеспечивающий его прохождение через ниппель 120, а затем расширяться достаточно для того, чтобы создать необходимое давление герметизации внутри ствола скважины или обсадной колонны 100. Обычно это требует, чтобы элемент 106 имел коэффициент расширения, по меньшей мере, 2. Ниже в таблице 4 показаны некоторые типичные внутренние диаметры ниппеля относительно внутреннего диаметра обсадной колонны, а также представлены минимальные коэффициенты расширения, требуемые от полимерного элемента 106 для обеспечения работы в желаемом режиме. Таблица 4. Лифтовая колонна и размеры обсадной колонны Кроме того, полимерный элемент 106 должен быть изготовлен из полимера, который восстанавливает квазиупругую деформацию с желательной скоростью под воздействием конкретных скважинных условий в месторасположении 104, в котором он помещен, как рассмотрено выше. Если полимерный элемент 106 предназначен для заглушки скважины, то элемент 106 будет представлять собой сплошной стержень или цилиндр, в котором создан эффект запоминания формы или запас энергии способом, рассмотренным выше. Если полимерный элемент 106 предназначен для гермети-8 007053 зации отверстий в конкретной зоне при сохранении непрерывного производства из нижерасположенных зон, то он будет представлять собой рукав из выбранного полимерного материала, обладающего эффектом запоминания формы. В любом случае элемент 106 будет опущен по лифтовой колонне 102 на проволочном тросе 108, который съемно присоединен к полимерному элементу 106 соединительной деталью или крючком 110 так, как известно специалистам в данной области. Как только полимерный элемент 106 достиг желательного местоположения 104, в одном варианте осуществления изобретения повышенные температуры, созданные или уже существующие в местоположении 104, будут способствовать восстановлению квазиупругой деформации внутри элемента 106 и последний начнет расширяться в диаметре. Альтернативно или дополнительно элемент 106 может быть подвержен воздействию растворителя, вводимого в местоположение 104, по меньшей мере, для частичного восстановления квазиупругой деформации. В итоге полимерный элемент 106 расширится до такой степени, что он займет внутреннюю поверхность обсадной колонны 100 и усилит ее. Как только элемент 106, содержащий полимер, достаточно расширится, проволочный трос 108 отсоединяют от элемента 106. Затем элемент 106 оставляют на месте под действием давления, которое он оказывает на внутреннюю стенку обсадной колонны 100. Больше всего вследствие упругой природы полимерного элемента 106 он легко прилаживается к любым неровностям на внутренней стенке обсадной колонны 100. На фиг. 6 показан результат расширения полимерного элемента 106, когда сплошной элемент 112 использован для заглушки скважины. В данном варианте осуществления изобретения полимерный элемент 106 при расширении будет герметизировать внутреннюю поверхность обсадной колонны 100 и вследствие того, что он сплошной, поток любых флюидов ниже элемента, проходящих по обсадной колонне, будет блокирован. На фиг. 7 показан результат способа, когда полимерный элемент типа рукава 118 расширяется с герметизацией конкретной зоны внутри ствола скважины. Как можно видеть на фиг. 7, пара отверстий 122 и 124 в местоположении, в котором элемент 118 герметизирует внутреннюю поверхность ствола скважины или обсадной колонны, будет заглушена полимерным элементом 118 при его расширении. Другие отверстия 126 и 128 выше полимерного элемента 118, а также отверстия 130 и 132 ниже полимерного элемента 118 не будут герметизированы и будут продолжать производство. Таким образом, селективная герметизация отверстий 122 и 124 для предотвращения попадания избыточного количества воды из этой зоны не повлияет на процесс желательной добычи воды, нефти, газа или других флюидов из верхней и нижней зон. На основании вышеизложенного будет видно, что настоящее изобретение представляет собой техническое решение, хорошо приспособленное для достижения всех задач и целей, изложенных выше,вместе с другими преимуществами, которые присущи раскрытым способам. Будет понятно, что некоторые стадии имеют самостоятельную полезность и могут быть использованы без ссылки на другие раскрытые стадии. Это подробно рассмотрено и охватывается объемом притязаний настоящего изобретения. Поскольку возможны многие варианты осуществления настоящего изобретения без отклонения от объема его притязаний, то понятно, что все изложенное выше или показанное в прилагаемых чертежах следует рассматривать как пояснительное, а не ограничивающее существо изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ герметизации внутренней поверхности ствола скважины, включающий следующие стадии: получение элемента, имеющего заранее заданную форму с поперечным размером и осевым размером, выполненного из материала, в котором запас энергии может быть создан и в последующем освобожден, по меньшей мере, частично; приложение к указанному элементу сил, вызывающих уменьшение в поперечном размере и увеличение в осевом размере для создания в указанном элементе запаса энергии; опускание указанного элемента в ствол скважины до желательного местоположения; воздействие на указанный элемент условий в стволе скважины в указанном желательном положении, вызывающих, по меньшей мере, частичное освобождение запаса энергии, и позволяющих расшириться указанному элементу с герметизацией внутренней поверхности ствола скважины в желательном местоположении. 2. Способ по п.1, в котором стадия воздействия на указанный элемент условий, вызывающий, по меньшей мере, частичное освобождение запаса энергии, включает нагревание указанного элемента в желательном местоположении. 3. Способ по п.1, в котором стадия воздействия на указанный элемент условий, вызывающий, по меньшей мере, частичное освобождение запаса энергии включает воздействие на указанный элемент растворителя в желательном местоположении. 4. Способ по пп.1-3, в котором стадия обеспечения элемента включает получение элемента, изготовленного из полимера.-9 007053 5. Способ по п.4, в котором стадия обеспечения элемента включает обеспечение элемента, изготовленного из полимера, выбранного из группы, включающей поливинилиденфторид, чередующийся сополимер этилена и хлортрифторэтилена, полиэтилен низкой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиолефиновый пластомер и поперечно-сшитый полиэтилен. 6. Способ по п.1, в котором стадия герметизации внутренней поверхности ствола скважины включает герметизацию внутренней поверхности обсадной колонны, облицовывающей изнутри ствол скважины. 7. Способ по п.1, в котором стадия опускания указанного элемента в ствол скважины включает опускание указанного элемента через лифтовую колонну, расположенную внутри ствола скважины. 8. Способ по п.1, в котором стадия воздействия на указанный элемент сил включает пропускание указанного элемента через валки с уменьшением диаметра. 9. Способ по п.8. в котором стадия пропускания указанного элемента через валки включает обеспечение пары противостоящих первого и второго валков, при этом в каждой паре валков первый валок имеет по меньшей мере одну круговую канавку, выполненную на нем, второй валок имеет по меньшей мере одну канавку, выполненную на нем, по меньшей мере одна круговая канавка на первом валке и круговая канавка на втором валке ограничивают эллиптическое отверстие; пропускание элемента через эллиптическое отверстие, ограниченное валками, для уменьшения площади поперечного сечения элемента и создания таким образом запаса энергии в элементе. 10. Способ по п.1, в котором получение указанного элемента содержит следующие стадии: получение детали, имеющей первый конец, содержащий зажимаемую часть, среднюю секцию и второй конец, имеющий зажимаемую часть; растяжение средней части растяжением первого и второго концов с использованием зажимаемых частей на каждом; удаление зажимаемых частей; использование средней части в качестве элемента. 11. Способ заглушки ствола скважины или обсадной колонны, облицовывающей изнутри ствол скважины, включающий следующие стадии: выбор материала, в котором может быть создан запас энергии и освобожден позднее путем подвода энергии; создание сплошного, стержнеобразного элемента из указанного материала; создание квазиупругой деформации в элементе растяжением и/или сжатием элемента; опускание указанного элемента в ствол скважины на желаемое местоположение внутри ствола скважины; выделение запаса энергии в указанном элементе подводом к нему тепла, вызывающего расширение элемента с герметизацией внутренней поверхности ствола скважины или обсадной колонны в желательном местоположении и закрытием таким образом скважины или обсадной колонны в желательном местоположении. 12. Способ по п.11, в котором стадия опускания указанного элемента в ствол скважины включает опускание указанного элемента через лифтовую колонну, расположенную внутри ствола скважины. 13. Способ по п.11, в котором стадия выделения запаса энергии в указанном элементе включает нагревание указанного элемента. 14. Способ по п.11, в котором указанная стадия освобождения запаса энергии в указанном элементе включает контакт указанного элемента с растворителем. 15. Способ герметизации конкретной зоны в стволе скважины или обсадной колонне, облицовывающей изнутри указанный ствол скважины, включающий следующие стадии: выбор материала, в котором может быть создан запас энергии и позднее освобожден путем подвода тепла; создание элемента в форме рукава из указанного материала; создание запаса энергии в указанном элементе растяжением и/или сжатием элемента; опускание указанного элемента в ствол скважины на желательное местоположение внутри ствола скважины; освобождение запаса энергии в указанном элементе подводом тепла к указанному элементу, вызывающему расширение элемента с герметизацией внутренней поверхности ствола скважины или обсадной колонны в желательном местоположении, обеспечивая при этом осевое прохождение потока флюидов вверх через элемент. 16. Способ по п.15, в котором стадия опускания указанного элемента в ствол скважины включает опускание указанного элемента через лифтовую колонну, расположенную внутри указанного ствола скважины. 17. Способ по п.15, в котором стадия освобождения запаса энергии в указанном элементе включает нагревание указанного элемента. 18. Способ по п.15, в котором стадия освобождения запаса энергии в указанном элементе включает контакт указанного элемента с растворителем.- 10007053 19. Элемент для формирования пробки в стволе скважины, имеющий заранее заданную форму с осевым размером и поперечным диаметральным размером и являющийся полимерным элементом, выбранным так, что запас энергии сообщается элементу при воздействии иных сил, вызывающих уменьшение диаметрального размера и увеличение осевого размера, указанная квазиупругая деформация, по меньшей мере, частично восстанавливается при опускании элемента в ствол скважины и вызывает расширение по размеру диаметра с образованием пробки. 20. Элемент по п.19, в котором заранее выбранной формой является рукав. 21. Элемент по п.19, в котором заранее выбранной формой является цилиндр.