Способ регулирования повышения давления и накопления статического заряда в кольцевом пространстве ствола скважины

Номер патента: 13417

Опубликовано: 30.04.2010

Авторы: Дэниел Джон М., Коутс Дон М.

Есть еще 11 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в ограниченном объеме, содержащем первую текучую среду, имеющую первое давление и первую температуру в объеме, в котором на этапе а) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды в объеме второй текучей средой, содержащей по меньшей мере один полимеризируемый мономер и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, на этапе б) герметизируют объем для получения ограниченного объема и на этапе в) нагревают текучую среду в ограниченном объеме до достижения текучей средой второго давления и второй температуры, при этом мономер полимеризируется при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, с уменьшением давления в ограниченном объеме так, что второе давление было бы ниже давления в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре.

2. Способ по п.1, в котором объем является объемом кольцевого пространства.

3. Способ по п.2, в котором объем кольцевого пространства ограничен двумя концентрическими обсадными колоннами в стволе скважины.

4. Способ по п.1, в котором первая температура находится в диапазоне 0-37,8ºС.

5. Способ по п.1, в котором вторая температура находится в диапазоне 10-148,9ºС.

6. Способ по п.1, в котором вторая температура находится в диапазоне 51,7-121,1ºС.

7. Способ по п.1, в котором текучая среда в ограниченном объеме на этапе (б) находится под первым давлением и при первой температуре.

8. Способ по п.1, в котором первое давление является максимальным давлением первой текучей среды в объеме и второе давление является максимальным давлением текучей среды в объеме на этапе (в).

9. Способ по п.1, в котором первое давление текучей среды при первой температуре в объеме определяют в выбранном месте в объеме и второе давление текучей среды при второй температуре в объеме на этапе (в) определяют в указанном выбранном месте в объеме.

10. Способ по п.1, в котором полимеризируемый мономер выбирают из группы, состоящей из акрилатов и метилакрилатов.

11. Способ по п.1, в котором полимеризацию мономера инициируют посредством инициирующей добавки, которую выбирают из группы, состоящей из инициирующей добавки азо-типа, пероксидной инициирующей добавки или системы персульфат аммония/N,N,N'N'-тетраметилэтилендиамин окислительно-восстановительной инициирующей добавки.

12. Способ по п.1, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы.

13. Способ по п.1, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом.

14. Способ по п.1, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром.

15. Способ по п.14, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей.

16. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диталлодиметилбутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей.

17. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды.

18. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды.

19. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в конструкции обсадных колонн ствола скважины с объемом кольцевого пространства, ограниченного двумя обсадными колоннами в стволе скважины, содержащим первую текучую среду, имеющую первое давление и первую температуру в выбранном месте в объеме кольцевого пространства, в котором на этапе а) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды в объеме кольцевого пространства второй текучей средой, содержащей мономер, полимеризируемый при втором давлении и температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, и на этапе б) герметизируют объем кольцевого пространства для получения ограниченного объема, при этом текучая среда в ограниченном объеме в процессе скважинных операций нагревается до достижения текучей среды в указанном выбранном месте второго давления и второй температуры, и вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе давление в указанном выбранном месте было ниже, чем давление в указанном выбранном месте в ограниченном объеме, в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре.

20. Способ по п.19, в котором второе давление превышает первое давление не более чем на 50%.

21. Способ по п.19, в котором второе давление превышает первое давление не более чем на 30%.

22. Способ по п.19, в котором второе давление превышает первое давление не более чем на 15%.

23. Способ по п.19, в котором второе давление равно первому давлению.

24. Способ по п.19, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы.

25. Способ по п.19, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом.

26. Способ по п.19, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром.

27. Способ по п.26, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей.

28. Способ по п.19, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей.

29. Способ по п.19, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды.

30. Способ по п.19, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды.

31. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в конструкции обсадных колонн ствола скважины с объемом кольцевого пространства, ограниченного двумя обсадными колоннами в стволе скважины, содержащим первую текучую среду, имеющую первое максимальное давление при первой температуре в объеме кольцевого пространства, в котором на этапе а) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды в объеме кольцевого пространства второй текучей средой, содержащей мономер, полимеризируемый при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, и на этапе б) герметизируют объем кольцевого пространства для получения ограниченного объема, при этом текучая среда в ограниченном объеме нагревается в процессе скважинных операций до температуры, превышающей первую температуру, и достижения второго максимального давления по меньшей мере части текучей среды, и вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе максимальное давление было бы меньше максимального давления в ограниченном объеме в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при повышенной температуре.

32. Способ по п.31, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы.

33. Способ по п.31, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом.

34. Способ по п.31, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром.

35. Способ по п.34, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей.

36. Способ по п.31, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей.

37. Способ по п.31, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды.

38. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды.

39. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в ограниченном объеме, имеющем первое давление и первую температуру и содержащем первую текучую среду и вторую текучую среду, включающую мономер, полимеризируемый при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, в котором на этапе а) герметизируют объем для получения ограниченного объема и на этапе б) нагревают первую текучую среду и вторую текучую среду в ограниченном объеме до достижения первой и второй текучими средами второго давления и второй температуры, при этом вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе давление было ниже, чем давление в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре.

40. Способ по п.39, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы.

41. Способ по п.39, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом.

42. Способ по п.39, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром.

43. Способ по п.42, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей.

44. Способ по п.39, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей.

45. Способ по п.39, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды.

46. Способ по п.39, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды.

47. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в объеме кольцевого пространства в скважинном узле в стволе скважины, в котором на этапе а) заполняют объем кольцевого пространства в скважинном узле: первой текучей средой, на этапе б) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды второй текучей средой, содержащей мономер, полимеризируемый с уменьшением давления в указанном объеме, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, в объеме кольцевого пространства в скважинном узле и на этапе в) герметизируют часть первой текучей среды, не замещенной второй текучей средой, и второй текучей среды в объеме кольцевого пространства в скважинном узле.

48. Способ по п.47, в котором мономер выбирают из группы, состоящей из акрилатов и метилакрилатов.

49. Способ по п.47, в котором вторая текучая среда содержит инициирующую добавку, которую выбирают из группы, состоящей из инициирующей добавки азо-типа, пероксидной инициирующей добавки или системы персульфат аммония/N,N,N'N'-тетраметилэтилендиамин окислительно-восстановительной инициирующей добавки.

50. Способ по п.47, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы.

51. Способ по п.47, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом.

52. Способ по п.47, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром.

53. Способ по п.52, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей.

54. Способ по п.47, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей.

55. Способ по п.47, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды.

56. Способ по п.47, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды.

Текст

Смотреть все

013417 Область техники изобретения Настоящее изобретение относится к способу регулирования давления, создаваемого текучей средой, содержащейся в замкнутом объеме, при ее нагревании. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к процессу регулирования давления в объеме кольцевого пространства, ограниченном компоновкой обсадной колонны в стволе скважины. Уровень техники изобретения Во время процесса бурения ствола скважины, такой как нефтяная скважина, отдельные отрезки металлических трубных изделий сравнительно большого диаметра обычно скрепляются вместе для формирования обсадной колонны или хвостовика, которые устанавливаются в каждой секции ствола скважины. Каждая из обсадных колонн может подвешиваться на устьевой арматуре около поверхности. Альтернативно, некоторые колонны могут иметь форму колонн хвостовиков, которые проходят от точки около глубины установки предыдущей секции обсадной колонны. В этом случае колонна хвостовика должна подвешиваться к предыдущей секции обсадной колонны на подвеске хвостовика. Обсадные колонны обычно состоят из некоторого числа звеньев, или сегментов, каждый порядка 12,2 м длиной, соединяемых друг с другом резьбовыми соединениями или другим средством соединения. Эти соединения обычно являются металлическими трубами, но могут также выполняться из неметаллических материалов,таких как композитная насосно-компрессорная труба. Эта обсадная колонна используется для увеличения целостности ствола скважины, предотвращая вывалы стенок ствола скважины. Вдобавок, обсадная колонна противодействует перемещению текучих сред от одного пласта к другому пласту, через которые проходит ствол скважины. Обычно каждая секция обсадной колонны цементируется в стволе скважины перед бурением следующей секции ствола скважины. Соответственно, каждая последующая секция должна иметь диаметр меньше, чем предыдущая секция. Например, первая секция ствола скважины может принять обсадную колонну направления, имеющую диаметр 50,8 см. Следующие несколько секций ствола скважины могут принять промежуточные (или защитные) обсадные колонны, имеющие диаметры 40,6, 34 и 24,5 см соответственно. Завершающие секции ствола скважины могут принять эксплуатационные обсадные колонны,имеющие диаметры 17,8 и 11,4 см соответственно. По завершении цементирования и затвердевания цемента в кольцевом пространстве оказывается цементная колонна, очерченная внешней поверхностью каждой обсадной колонны. Подземные зоны, пройденные стволами скважин, обычно герметизируются составами гидравлического цемента. В этом приложении трубные колонны, такие как обсадные колонны и хвостовики, цементируются в стволах скважин с использованием составов гидравлического цемента. При выполнении этих работ первичного цементирования состав гидравлического цемента закачивается в кольцевое пространство, очерченное стенками ствола скважины и внешней поверхностью обсадной колонны, расположенной в нем. Цементному составу дают затвердеть в кольцевом пространстве для образования кольцевой оболочки отвержденного, по существу, непроницаемого цемента, который поддерживает обсадную колонну на месте установки в стволе скважины и уплотняет внешнюю поверхность трубной колонны к стенкам ствола скважины. Составы гидравлического цемента используются в разнообразных работах по цементированию, таких как герметизация высокопроницаемых зон или трещин в подземных зонах, закупоривание трещин или отверстий в трубных колоннах и т.п. Компоновки обсадных колонн, содержащие несколько обсадных колонн, ограничивают один или несколько объемов кольцевых пространств между смежными концентрическими обсадными колоннами в стволе скважины. Обычно каждый объем заполняется, по меньшей мере, до некоторой степени, текучей средой, которая присутствует в стволе скважины при установке обсадной колонны. В глубокой скважине количества текучей среды в объеме кольцевого пространства (т.е. текучей среды кольцевого пространства) могут быть значительными. Каждое кольцевое пространство толщиной 25,4 мм и длиной 1524 м может содержать приблизительно 189250 л в зависимости от диаметра обсадной колонны. В нефтяных и газовых скважинах является обычным изоляция секции пласта от остальной части скважины. Обычно это получается подъемом верха цементной колонны от последующей колонны вверх внутри кольцевого пространства над башмаком предыдущей колонны. В то время как это изолирует пласт, поднимая цемент внутривверх, башмак обсадной колонны эффективно блокирует предохранительный клапан, поставленный на естественный градиент разрыва. Вместо утечек наружу на башмаке любое повышение давления должно воздействовать на обсадную колонну, пока оно не сможет сброситься на поверхности. Большинство скважин, бурящиеся с поверхности земли, и некоторые скважины, бурящиеся с морских платформ, оснащаются устьевой арматурой, обеспечивающей доступ к кольцевому пространству каждой обсадной колонны, и замеченное повышение давления может быстро сбрасываться. С другой стороны, большинство подводных установок устьевой арматуры не обеспечивают доступа к кольцевому пространству обсадных колонн, и может создаваться изолированное кольцевое пространство. По причине изоляции кольцевого пространства внутреннее давление может значительно подниматься, реагируя на увеличение температуры. Текучие среды в объеме кольцевого пространства во время установки обсадных колонн будут иметь-1 013417 температуру, приблизительно равную температуре около морского дна. При нагреве текучая среда кольцевого пространства расширяется, что приводит к существенному повышению давления. Эта ситуация обычно имеет место в добывающих скважинах, но наиболее часто в глубоководных скважинах. Глубоководные скважины считаются уязвимыми для повышения давления кольцевого пространства по причине низкой температуры вытесненной текучей среды, контрастной по отношению к повышенной температуре добываемой текучей среды во время добычи. Температура текучей среды в объеме кольцевого пространства, когда оно изолировано, должна быть, по существу, наружной температурой, находящейся в диапазоне 0-37,8 С (например, 1,1 С), причем более низкие температуры наиболее часто имеют место в подводных скважинах со значительной водной толщей над скважиной. Во время добычи из коллектора добываемая текучая среда проходит через эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб при существенно более высоких температурах. Температуры в диапазоне 10-148,9 С являются расчетными, а температуры в диапазоне 51,7-121,1 С являются часто встречающимися. Сравнительно высокая температура добываемых текучих сред увеличивает температуру текучей среды кольцевого пространства между обсадными колоннами и увеличивает давление на каждую из обсадных колонн. Обычные жидкости, которые используются в кольцевом пространстве, расширяются с повышением температуры при постоянном давлении; при постоянном объеме кольцевого пространства результатом увеличения температуры текучей среды является существенное увеличение давления. Водные текучие среды, которые являются, по существу, несжимаемыми, могут увеличиться в объеме на 5% во время изменения температуры от температуры окружающей среды до условий добычи при постоянном давлении. При постоянном объеме результатом этого увеличения температуры сможет быть увеличение давления до манометрического давления порядка 68947 кПа. Увеличенное давление существенно увеличивает возможность выхода из строя обсадной колонны с катастрофическими последствиями для работы скважины. Поэтому необходим способ замещения по меньшей мере части обычной текучей среды в объеме кольцевого пространства системой текучей среды, которая уменьшает удельный объем при повышении температуры текучей среды. Также необходимы способы регулирования любого накопления статического заряда в системе текучей среды в объеме кольцевого пространства для снижения риска искрения. Проблема повышения давления в кольцевом пространстве хорошо известна в области бурения и добычи нефти. См. В. Мое, p. Erpelding "Annular pressure buildup: What it is and what to do about it", Deepwater Technology, с. 21-23, (2000 г.). P. Oudeman, M. Kerem "Transient behavior of annular pressure buildupin HP/HT wells", J. of Petroleum Technology, том 18,3, с. 58-67 (2005 г.). Несколько потенциальных решений описывались ранее. А) Закачка разделителей из вспененного азотом цемента, описано в R.F.Vargo Jr., et. al., "Practical and Successful Prevention of Annular Pressure Buildup on the Marlin Project", доклады на ежегодной технической конференции и выставке SPE с. 1235-1244 (2002 г.); В) вакуумноизолированная насосно-компрессорная труба, описанная в J.H. Azzola et al., доклады на ежегодной технической конференции и выставке SPE, с. 1899-1905 (2004 г.); С) пенный разделитель с возможностью разрушения, описанный в С.P. Leach, A.J. Adams "A New Method for the Relief of Annular Heat-upPressure", доклады на ежегодной технической конференции и выставке SPE, с. 819-826 (1993 г.); D) недостаточное поступление цемента, цементирование на полную высоту, предпочтительный тракт вытекания или отверстие сброса давления, улучшенная обсадная колонна (упрочненная) и использование жидкостей с возможностью сжатия R. Williamson et al., "Control of Contained-Annulus Fluid Pressure Buildup",в докладах буровой конференции SPE/IADC, доклад 79875 (2003 г.) и Е) использование сборки с разрушающимся диском, описанным J. Staudt в патентах США 6457528 (2002 г.) и 6675898 (2004 г.). Эти примеры предшествующего уровня техники, будучи потенциально полезными, не обеспечивают полной защиты от повышения давления в кольцевом пространстве вследствие либо трудностей внедрения, или запретительной стоимости, или того и другого. Наше изобретение является сравнительно простым для внедрения и экономически эффективным. Сущность изобретения Согласно изобретению создан способ регулирования давления в ограниченном объеме и регулирования какого-либо накопления статического заряда. В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в ограниченном объеме, содержащему следующие стадии: а) создание объема, содержащего первую текучую среду под первым давлением и при первой температуре; б) замещение по меньшей мере части первой текучей среды в объеме второй текучей средой, содержащей по меньшей мере один полимеризуемый мономер и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды; в) герметизация объема для получения ограниченного объема; г) нагрев текучей среды в ограниченном объеме до достижения текучей средой второго давления и второй температуры, при этом мономер полимеризуется при температуре, находящейся между первой и второй температурами, и с уменьшением давления в ограниченном объеме, чтобы второе давление было-2 013417 меньше давления, в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. Добавка, снижающая статические заряды, в описанном выше способе предпочтительно содержит гидрофильные и гидрофобные группы. Добавка, снижающая статические заряды, предпочтительно является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом. В одном варианте осуществления изобретения добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром. В других вариантах осуществления изобретения добавка, снижающая статические заряды, выбирается из группы,состоящей из ZELEC TY, ZELEC UN или их смесей. В добавочных вариантах осуществления изобретения является четырехкомпонентной солью аммония. Предпочтительно добавку, снижающую статические заряды, добавляют в способе, описанном выше в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды, более предпочтительно в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды. Во втором варианте осуществления изобретения создан способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в конструкции обсадных труб ствола скважины, в котором давление может варьироваться внутри ствола скважины от одного места к другому. В этом варианте осуществления изобретения давление и температура относятся к одному месту в объеме кольцевого пространства. Таким образом, способ содержит следующие стадии: а) создание кольцевого объема, ограниченного двумя обсадными колоннами в стволе скважины и содержащего первую текучую среду, имеющую первое давление и первую температуру в объеме в выбранном месте внутри объема кольцевого пространства; б) замещение по меньшей мере части первой текучей среды в объеме кольцевого пространства второй текучей средой, содержащей полимеризуемый мономер при втором давлении и температуре, которая находится между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды; в) герметизация объема для получения ограниченного объема; г) нагрев текучей среды в ограниченном объеме до достижения текучей средой в выбранном месте второго давления и второй температуры; при этом вторая текучая среда заранее выбирается такой, чтобы второе давление в выбранном месте было ниже, чем давление в выбранном месте в ограниченном объеме, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. В одном варианте осуществления изобретения второе давление, действующее в выбранном месте в объеме кольцевого пространства при второй температуре, равно первому давлению в этом месте, несмотря на увеличенную температуру текучей среды внутри объема. В другом варианте осуществления изобретения второе давление в выбранном месте превышает первое давление в выбранном месте не более чем на 50%, предпочтительно не более чем на 30% и более предпочтительно не более чем на 15%. В еще одном варианте осуществления изобретения способ направлен на достижение максимального давления в объеме кольцевого пространства и уменьшение накопления статического заряда. Для объема кольцевого пространства с существенной вертикальной длиной гидростатическое давление, создаваемое текучей средой кольцевого пространства, вызывает градиент давления на длине по вертикали с давлением в самом глубоком месте кольцевого пространства, превышающим давление на устье скважины, где места привязываются к центру земли. Следовательно, имеется место внутри объема кольцевого пространства, где давление является максимальным. Поэтому в данном варианте осуществления изобретения создан способ для регулирования максимального давления и уменьшения накопления статического заряда в конструкции обсадных колонн ствола скважины, включающий следующие стадии: а) создание объема кольцевого пространства, ограниченного двумя обсадными колоннами в стволе скважины и содержащего первую текучую среду, имеющую первое максимальное давление при первой температуре внутри кольцевого объема; б) замещение по меньшей мере части первой текучей среды в объеме кольцевого пространства второй текучей средой, содержащей полимеризируемый мономер при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды; в) герметизация кольцевого объема для получения ограниченного объема; г) нагрев текучей среды в ограниченном объеме до достижения температуры, превышающей первую температуру, и достижения второго максимальнодавления по меньшей мере части текучей среды,при этом вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе максимальное давление в ограниченном объеме было ниже, чем максимальное давление в ограниченном объеме в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при повышенной температуре. В одном варианте осуществления изобретения второе максимальное давление внутри объема кольцевого пространства равно первому максимальному давлению. В этом варианте отсутствует увеличение результирующего давления внутри изолированного объема кольцевого пространства, несмотря на повышенную температуру текучей среды внутри объема. В другом варианте осуществления изобретения второе максимальное давление превышает первое максимальное давление не более чем на 50%, предпочти-3 013417 тельно не более чем на 30% и более предпочтительно не более чем на 15%. В дополнительном отдельном варианте осуществления изобретения создан способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в ограниченном объеме, содержащий следующие стадии: а) создание объема, имеющего первое давление и первую температуру и содержащего первую текучую среду и вторую текучую среду, включающие полимеризуемый мономер при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды; б) герметизация объема для получения ограниченного объема; в) нагрев первой текучей среды и второй текучей среды в ограниченном объеме до достижения первой и второй текучими средами второго давления второй температуры, при этом вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе давление было ниже, чем давление в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. В конкретном варианте осуществления изобретения вторая текучая среда содержит мономер и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, при этом мономер полимеризуется с уменьшением объема при температуре и давлении, соответствующих условиям внутри изолированного объема кольцевого пространства, накопление статического заряда рассеивается добавкой, снижающей статические заряды. Соответственно, создан способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в объеме кольцевого пространства ствола скважины, включающий следующие стадии: а) заполнение объема кольцевого пространства первой текучей средой; б) замещение по меньшей мере части первой текучей среды второй текучей средой, содержащей систему полимеризации и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, в объеме кольцевого пространства; и в) герметизация объема кольцевого пространства. Добавка, снижающая статические заряды, предпочтительно содержит гидрофильные и гидрофобные группы, причем гидрофобная группа добавки, снижающей статические заряды, притягивается к второй текучей среде, содержащей мономер и/или полимер, гидрофильная группа добавки, снижающей статические заряды, остается на стыке второй текучей среды и окружающего воздуха, чтобы при этом посредством проводимости рассеивался статический заряд, тем самым, предотвращая образование электрической дуги. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом. Предпочтительно добавку, снижающую статические заряды, добавляют в способе, описанном выше, в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды, более предпочтительно в количестве около 0,11% от общего объема второй текучей среды. Среди других факторов настоящее изобретение основывается на открытии системы текучей среды,которая имеет необычные свойства теплового расширения, заключающиеся в том, что текучая среда расширяется при постоянном давлении, в меньшей степени, чем можно ожидать от несжимаемой текучей среды. Дополнительно, настоящее изобретение основывается на открытии регулирования статического заряда, накапливающегося внутри этих систем текучей среды при добавлении добавки, снижающей статические заряды, упомянутой выше, в систему текучей среды для уменьшения риска искрения и пожара. Следовательно, при нагревании во время нахождения в ограниченном объеме текучие среды настоящего изобретения вызывают более низкое увеличение давления внутри изолированного объема и демонстрируют лучший контроль накопления статического заряда, чем можно было бы ожидать от обычной текучей среды. Краткое описание чертежей Фиг. 1 показывает вариант осуществления способа согласно изобретению и открытый объем кольцевого пространства в период времени, когда добавляют вторую текучую среду в объем. Фиг. 2 показывает вариант осуществления способа согласно изобретению и герметизированный объем кольцевого пространства, содержащий вторую текучую среду при второй температуре и под вторым давлением. Фиг. 3 показывает результат экспериментального исследования одного варианта осуществления изобретения. Фиг. 4 показывает результат экспериментального исследования другого варианта осуществления изобретения. Подробное описание изобретения Определения. Согласно данному подробному описанию применяются следующие аббревиатуры и определения. Должно быть замечено, что формы единственного числа включают в себя неопределенные артикли, а формы множественного числа определенные артикли, если контекст не диктует другого. Так, например,ссылка на составы включает в себя их совокупность. Публикации, рассматриваемые в этом документе, приведены только для их раскрытия до даты ре-4 013417 гистрации настоящей заявки. Дополнительно, даты представленной публикации могут отличаться от фактических дат публикаций, что может нуждаться в независимом подтверждении. Если специально не оговорено, следующие термины, использованные в подробном описании и формуле изобретения, имеют следующие значения. Гало означает фторо, хлоро, бромо или йодо. Нитро означает группу NO2. Нитридо означает группу NO. Гидрокси означает группу -ОН. Карбокси означает группу -COOH. Низший алкил относится к группам моновалентного алкила, имеющим 1-6 атомов углерода,включающим в себя прямые и разветвленные группы алкила. Примерами термина являются группы, такие как метил, этил, изопропил, n-пропил, n-бутил, изобутил, sec-бутил, t-бутил, n-пентил и т.п. Замещенный низший алкил означает группу алкила с одним или несколькими заместителями,предпочтительно от одного до трех заместителей, в которой заместители состоят из амино, нитридо,нитро, гало, гидрокси, карбокси, ацилокси, ацил, аминоацил и аминокарбонилокси. Низший алкенил означает линейный ненасыщенный моновалентный углеводородный радикал с 3-8 атомами углерода, содержащий по меньшей мере одну двойную связь (-С=С-). Примеры алкениловых групп включают в себя, но не ограничиваются ими, аллил, винил, 2-бутенил и т.п. Замещенный низший алкенил означает группу алкенила с одним или несколькими заместителями, предпочтительно от 1 до 3 заместителей, в которой заместители выбираются из группы, состоящей из амино, нитридо, нитро, гало, гидрокси, карбокси, ацилокси, ацил, аминоацил и аминокарбонилокси. Термин циклоалкил относится к группам циклического алкила из 3-6 атомов углерода, имеющего одно циклическое кольцо, включающим в себя, например, циклопропил, циклобутил, циклопентил и циклогексил. Алкокси относится к группе низший алкил-O-, которая включает в себя, например, метокси, этокси, n-пропокси, изопропокси, n-бутокси, tret-бутокси, sec-бутокси, n-пентокси, 1,2-диметилбутокси и т.п. Амино относится к группе NRaRb, в которой Ra и Rb независимо выбираются из водорода, низшего алкила, замещенного низшего алкила и циклоалкила. Аксилокси относится к группам Н-С(O)O-, низший алкил-С(O)O-, замещенный низший алкилС(О)O-, низший алкенил-С(О)O-, замещенный низший алкенил-С(О)О- и циклоалкил-С(О)O-, в которых низший алкил, замещенный низший алкил, низший алкенил, замещенный низший алкенил и циклоалкил задаются в этом документе. Ацил относится к группам Н-С(О)-, низший алкил-С(О)-, замещенный низший алкил-С(О)-, низший алкенил-С(О)-, замещенный низший алкенил-С(О)-, циклоалкил-С(О)-, в которых низший алкил,замещенный низший алкил, низший алкенил, замещенный низший алкенил и циклоалкил задаются в этом документе. Аминоацил относится к группам -NRC(О)низший алкил, NRC(О)замещенный низший алкил,-NRC(О)низший алкенил, -NRC(О)замещенный низший алкенил, -NRC(О)циклоалкил, в которых R является водородом или низшим алкилом и в которых низший алкил, замещенный низший алкил, низший алкенил, замещенный низший алкенил и циклоалкил задаются в этом документе. Аминокарбонилокси относится к группам -NRC(О)О-низший алкил, -NRC(О)О-замещенный низший алкил, -NRC(О)О-низший алкенил, -NRC(О)О-замещенный низший алкенил, -NRC(O)Oциклоалкил, в которых R является водородом или низшим алкилом и в которых низший алкил, замещенный низший алкил, низший алкенил, замещенный низший алкенил и циклоалкил задаются в этом документе. Алифатические соединения относятся к неароматическим органическим соединениям, в которыхатомы углерода связаны вместе в прямые или разветвленные цепи, а не в бензольные кольца. Одним примером алифатического соединения является метан. Алифатические соединения включают в себя не только жирные кислоты и другие производные от парафиновых углеводородов (т.е. алканы), но также ненасыщенные соединения, такие как этилен (т.е. алкены) и ацетилен (т.е. алкины). Добавка, снижающая статические заряды относится к любым соединениям, которые уменьшают или рассеивают накопление статического заряда в мономерах с возможностью полимеризации, описанных в этом документе. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения добавка,снижающая статические заряды, имеет гидрофильные и гидрофобные группы. Гидрофобная группа добавки, снижающей статические заряды, притягивается ко второй текучей среде, содержащей мономер и/или полимер. Гидрофильная группа добавки, снижающей статические заряды, остается на стыке второй текучей среды и окружающего воздуха, чтобы при этом посредством проводимости рассеивался статический заряд, тем самым, предотвращая образование электрической дуги. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения добавка, снижающая статические заряды, является поверхностно-активным веществом. Жирные кислоты относятся к производным карбоновой кислоты, имеющим общую формулуCnH2n+1COOH, включающим в себя насыщенные и ненасыщенные алифатические соединения по мень-5 013417 шей мере с четырьмя атомами углерода и предпочтительно с восемью атомами углерода. Нейтральные или ионные поверхностно-активные вещества относятся к соединениям, имеющим гидрофильные и гидрофобные группы. Гидрофобные группы поверхностно-активных веществ притягиваются ко второй текучей среде, содержащей мономер и/или полимер, в которой гидрофильные группы поверхностно-активных веществ остаются на стыке второй текучей среды и окружающего воздуха, чтобы при этом посредством проводимости рассеивался статический заряд, тем самым предотвращая образование электрической дуги. В предпочтительных вариантах осуществления поверхностно-активные вещества могут служить добавками, снижающими статические заряды в различных вариантах осуществления настоящего изобретения. Соль относится к солям производным различных органических и неорганических противоионов,хорошо известных в технике и включающих в себя, только как пример, натрий, калий, кальций, магний,аммоний, тетраалкиламмоний и т.п., и когда молекула содержит основную функциональность, соли органических и неорганических кислот, таких как гидрохлорид, гидробромид, тартрат, месилат, ацетат,малеат, оксалат и т.п. Предпочтительными являются соли неорганических кислот, такие как гидрохлорид. Необязательный или необязательно означает, что следующее описанное явление или условие может иметь место необязательно, и что описание включает в себя примеры, где явление или условие может иметь место и может не иметь места. Например, группа арила необязательно замещается единожды или дважды группой алкила означает, что алкил может необязательно присутствовать и описание включает в себя ситуации, в которых группа арила замещается единожды или дважды группой алкила, и ситуации, в которых группа арила не замещается группой алкила. Настоящее изобретение создает систему текучей среды, в которой при нагреве в ограниченном объеме давление увеличивается до меньшей величины, чем давление в обычной системе, и которая снижает риск искрения и пожара вследствие уменьшения накопления статического заряда. Ограниченный объем герметизируется для предотвращения ухода текучей среды. Соответственно, настоящее изобретение создает текучую среду и способ ослабления эффекта повышения давления в герметизированном или ограниченном объеме, когда текучая среда в объеме нагревается до повышенной температуры. В одном варианте осуществления изобретения объем может быть любым объемом, содержащим текучую среду, который герметизируется и затем нагревается. Не ограничивающим примером объема настоящего изобретения является реакционный сосуд для выполнения химических реакций. Объем, первоначально заполненный первой текучей средой, является открытым, что означает, что текучая среда может впускаться в объем и выпускаться из него. Перед герметизацией объема в объем впускается вторая текучая среда, замещающая по меньшей мере часть первой текучей среды в объеме. Затем объем герметизируется для предотвращения дополнительного притока текучей среды в объем и оттока текучей среды из него, и текучая среда в объеме нагревается. Такой нагрев вызывает значительное увеличение давления в объеме, особенно в текучей среде, находящейся в жидкой фазе, и еще большее по существу в несжимаемых текучих средах, находящихся в жидкой фазе. Таким образом, изобретение создает вторую текучую среду, имеющую такие свойства, чтобы при нахождении в герметизированном объеме и нагреве до заданной температуры, давление в объеме было меньше, чем давление, которое могло быть в объеме в случае нахождения в нем только первой текучей среды. Поскольку в ограниченном объеме и второй текучей среде может накапливаться статический заряд, вторая текучая среда дополнительно содержит добавку, снижающую статические заряды, для уменьшения накопления статического заряда и уменьшения риска искрения и пожара. В конкретном варианте осуществления изобретение создает способ регулирования давлений внутри ствола скважины, в частности в кольцевом пространстве в компоновке обсадных колонн, установленной в стволе скважины, предназначенной, например, для извлечения запаса из коллектора. Примеры запасов включают в себя сырую нефть, газоконденсатные жидкости, нефтяные пары (т.е. природный газ), синтезгаз (например, окись углерода), другие газы (например, двуокись углерода, азот) и воду или водные растворы. Управление давлением осуществляется с использованием второй текучей среды, как описано в этом документе. Эти варианты осуществления изобретения особенно подвержены искрению и пожарам. Соответственно, было неожиданно обнаружено, что добавление добавки, снижающей статические заряды, к второй текучей среде предоставляет возможность снижения риска искрения и пожаров. Компоновка обсадных колонн содержит обсадные колонны для защиты поверхностей ствола скважины, образованного бурением в земле. Объем кольцевого пространства ограничивается двумя смежными обсадными колоннами в компоновке обсадных колонн. Во время строительства нефтяных и газовых скважин обычно используется буровой инструмент вращательного бурения для бурения сквозь подземные пласты для формирования ствола скважины. Когда буровой инструмент вращательного бурения осуществляет бурение в земле, буровая текучая среда, известная в промышленности как буровой раствор, прокачивается через ствол скважины. Буровой раствор обычно прокачивается с поверхности внутри бурильной трубы. Посредством непрерывной прокачки бурового раствора через бурильную трубу может осуществляться циркуляция бурового раствора с выходом из низа бурильной трубы назад к поверхности скважины через кольцевое пространство между стенкой скважины и бурильной трубой. Буро-6 013417 вой раствор обычно возвращается на поверхность, когда необходимо получить некоторую геологическую информацию и когда буровой раствор подлежит рециркуляции. Буровой раствор используется для смазки и охлаждения бурового долота и обеспечивает удаление бурового шлама при бурении ствола скважины. Также гидростатическое давление, создаваемое столбом бурового раствора, предотвращает выбросы, которые в противном случае могли бы происходить вследствие высоких давлений, встречающихся в стволе скважины. Для предотвращения выбросов, вызванных высоким давлением, буровой раствор выполняется тяжеловесным, чтобы он имел гидростатическое давление, превышающее любое предполагаемое расчетом давление при бурении. На различных глубинах должны использоваться различные виды бурового раствора, поскольку давление в стволе скважины возрастает с увеличением глубины ствола скважины. Например, давление на глубине 762 м гораздо выше давления на глубине 304,8 м. Буровой раствор, используемый на глубине 304,8 м, не будет достаточно тяжелым для использования на глубине 762 м и может возникнуть выброс. Вес бурового раствора на больших глубинах в подводных скважинах должен быть особенно большим для противодействия высокому давлению. Однако гидростатическое давление такого, особенно тяжелого бурового раствора, может заставить буровой раствор начать обводнять пласт и просачиваться в него,создавая потерю циркуляции бурового раствора. Обсадные колонны используются для облицовки ствола скважины для предотвращения утечек бурового раствора. Для обеспечения использования различных типов бурового раствора используются различные обсадные колонны для устранения широкого градиента давления, имеющегося в стволе скважины. Вначале ствол скважины бурится с использованием легкого бурового раствора до глубины, где требуется более тяжелый буровой раствор. Это обычно происходит на глубине, несколько большей примерно 304,8 м. На этом этапе в ствол скважины спускается обсадная колонна. Цементный раствор закачивается в колонну,и буферная жидкость, такая как буровой раствор, или вода закачивается после цементного раствора для обеспечения подъема цемента в кольцевое пространство между внешней поверхностью обсадной колонны и внутренней поверхностью ствола скважины. Количество воды, используемое для формирования цементного раствора, должно варьироваться в широком диапазоне в зависимости от типа выбранного гидравлического цемента, требуемой консистенции раствора, требований по прочности для конкретного цементирования и общими наличными условиями цементирования. Обычно гидравлический цемент, в частности портландцемент, используется для цементирования обсадной колонны в стволе скважины. Гидравлический цемент является цементом, который затвердевает и создает усилие сжатия вследствие прохождения реакции гидратации, которая предоставляет ему возможность затвердевать или схватываться под водой. Цементному раствору предоставляется возможность схватывания и затвердевания для закрепления обсадной колонны на месте установки. Цемент также обеспечивает изоляцию зон подземных пластов и помогает предотвратить обрушение стенок или эрозию ствола скважины. После затвердевания первой обсадной колонны бурение продолжается, пока ствол скважины не будет вновь добурен до глубины, где требуется более тяжелый буровой раствор и этот тяжелый буровой раствор может начать обводнять пласт и просачиваться в него, в общем, на глубине примерно 762 м (футов). Вновь в ствол скважины спускается обсадная колонна внутрь обсадной колонны, установленной предыдущей, и как и ранее подается цементный раствор. Многоступенчатые обсадные колонны также могут использоваться в стволе скважины для изоляции двух или более пластов, которые не должны сообщаться между собой. Например, уникальный пласт,найденный в Мексиканском заливе, является пластом песка, несущим пресную воду под высоким давлением, с притоком на глубине около 609,6 м. Вследствие высокого давления на этой глубине, по существу, требуется установка дополнительной обсадной колонны. В противном случае, песок может выноситься в буровой раствор или добываемую текучую среду. Устьевая арматура подводной скважины обычно имеет внешний кожух, закрепленный на морском дне, и внутренний кожух устьевой арматуры, размещенный во внешнем кожухе. Во время заканчивания морской скважины подвески обсадных колонн и насосно-компрессорной трубы спускаются в положение опирания внутри кожуха устьевой арматуры через блок противовыбросовых превенторов, установленный над кожухом. После заканчивания скважины блок противовыбросовых превенторов заменяется фонтанной арматурой, имеющей необходимые задвижки для регулирования добычи скважинных текучих сред. Подвеска обсадных колонн уплотняется относительно проходного отверстия кожуха, а подвеска насосно-компрессорной трубы уплотняется относительно подвески обсадной колонны или проходного отверстия кожуха с тем, чтобы сформировать эффективный барьер прохождению текучей среды в кольцевом пространстве между обсадной колонной, колонной насосно-компрессорной трубы и проходным отверстием кожуха над подвеской насосно-компрессорной трубы. После того как подвеска обсадной колонны установлена на место и уплотнена, устанавливается уплотнение кольцевого пространства обсадной колонны для регулирования давления. Если уплотнение находится на поверхности устьевой арматуры, часто в уплотнении может быть отверстие штуцера, сообщающегося с кольцевым пространством обсадной колонны. При этом в кожухе подводной устьевой арматуры имеется кожух большого диаметра низкого давления и кожух меньшего диаметра высокого давления.-7 013417 По причине высокого давления кожух высокого давления не должен иметь каких-либо отверстий штуцеров по соображениям безопасности. После уплотнения кожуха высокого давления нельзя иметь отверстие под подвеской обсадной колонны с целью предотвращения выбросов. На фиг. 1 показан вариант осуществления способа настоящего изобретения. В следующем описании этого способа и других устройств и способов, описываемых в данном документе, термины, указывающие направление, такие как над, под, верхний, нижний и т.п., используются только для удобства при ссылках на прилагаемые чертежи. Вдобавок следует понимать, что различные варианты осуществления настоящего изобретения, описываемые в этом документе, могут использоваться с различной ориентацией, такой как наклонная, перевернутая, горизонтальная, вертикальная и т.п., и в различных конфигурациях, без отхода от принципов настоящего изобретения. Способ, описанный в данном документе, может применяться в стволах скважин на наземных и подводных площадках. Следует понимать, что ствол скважины заканчивается на одном конце, там, где ствол скважины входит в землю. В случае подводных площадок конец находится на стыке воды и земли. Следует понимать, что использование терминов ствол скважины и обсадная колонна в этом документе не должно восприниматься как ограничивающее изобретение конкретными показанными элементами способа. Ствол скважины может быть любым стволом скважины, таким как боковой ствол другого ствола, и не обязательно проходить напрямую до поверхности земли. Обсадная колонна может быть трубчатой колонной любого типа, такой как колонна хвостовика и т.п. Термины обсадная колонна и колонна хвостовика используются в этом документе для обозначения трубчатых колонн любого типа,таких как секционные и несекционные трубчатые колонны, трубчатых колонн, выполненных из любых материалов, включающих в себя неметаллические материалы и т.п Таким образом, читателю должно быть ясно, что эти и другие термины описания, используемые в этом документе, служат просто для удобства ясного изложения показанных вариантов осуществления изобретения и не используются для ограничения объема изобретения. На фиг. 1 показан вариант осуществления изобретения. Ствол 10 скважины уже пробурен с использованием бурильной колонны 50 и компоновка 20 обсадных колонн, содержащая по меньшей мере две обсадных колонны, расположенные концентрически одна относительно другой, уже установлена. Буровая установка с опорным средством для несения бурильной колонны для выполнения установки обсадных колонн и для подачи текучих сред в ствол скважины не показана. На фиг. 1 обсадная колонна 22 уже установлена и уплотнена на одном конце или около одного конца со стволом 10 скважины цементной пробкой 24. Показанная обсадная колонна 40 уже установлена для прохождения до конечной точки 34 ствола скважины. Ясно, что конечная точка 34 может быть временной конечной точкой, такой, от которой ствол скважины дополнительно пройдет после установки обсадной колонны 40. Альтернативно, обсадная колонна 40 может проходить до конечной глубины в пласте 5, и ствол скважины не будет продлеваться до начала добычи. Кольцевой объем 42, очерченный внутренней поверхностью обсадной колонны 22 и внешней поверхностью обсадной колонны 40, заполняется текучей средой, обычно текучей средой, присутствующей в объеме 36 ствола скважины, когда устанавливается обсадная колонна 40. Обычные текучие среды, которые первоначально могут присутствовать в кольцевом объеме, включают в себя буровую текучую среду или текучую среду заканчивания скважины, в зависимости от условий буровых работ. Свойства текучей среды, первоначально находящейся в кольцевом объеме, которая в этом документе обозначена термином первая текучая среда, выбраны для удовлетворения требований специалиста-практика бурения ствола скважины для бурения и заканчивания скважины. В варианте осуществления изобретения первая текучая среда является несжимаемой текучей средой, используя обычное определение. Состав первой текучей среды не является критическим для изобретения и должен быть, по существу, составом одной из различных текучих сред, используемых в бурении и заканчивании скважин, включающим в себя, например, буровую текучую среду или текучую среду заканчивания. Буровые текучие среды могут выполняться на основе воды или на основе нефти и могут дополнительно содержать поверхностно-активные вещества, соли, утяжеляющие агенты и любые другие материалы, которые необходимы для эффективного охлаждения бурового долота, удаления бурового шлама и защиты и стабилизации ствола скважины для добычи текучей среды. Аналогично, текучие среды заканчивания могут выполняться на основе воды или на основе нефти и могут дополнительно содержать материалы для очистки ствола скважины и установленных устройств при подготовке к извлечению текучих сред из пласта. На этапе способа, показанного на фиг. 1, объем 42 кольцевого пространства имеет гидравлическую связь с объемом 36 ствола скважины через отверстие 44 на одном конце обсадной колонны. Другой конец 46 объема кольцевого пространства имеет гидравлическую связь с наземным оборудованием, таким как буровая установка (не показана), которая имеет средство для извлечения текучей среды, покидающей кольцевой объем через конец 46. Соображения защиты окружающей среды создают мотивацию для минимизирования количества текучей среды, теряемого в окружающую среду через конец 46. В способе изобретения вторая текучая среда, содержащая по меньшей мере один мономер с возможностью полимеризации и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, вводится в объем 36 ствола скважины через отверстие 48 для замещения по меньшей мере части первой текучей-8 013417 среды в объеме 42 кольцевого пространства. Отверстие 48 имеет гидравлическую связь со средством,подающим вторую текучую среду. Насосное средство может размещаться, например, на буровой установке или установке добычи. Вторая текучая среда подается в объем в виде пробки или пачки и проходит вниз через объем 36 ствола скважины в сравнительно чистой форме. В конечной точке 34 ствола скважины вторая текучая среда входит в объем 42 кольцевого пространства через отверстие 44 и проходит вверх, выталкивая первую текучую среду, первоначально находившуюся в объеме 42, впереди пачки второй текучей среды из кольцевого объема через отверстие 46. Количество второй текучей среды, которая подается в кольцевой объем, является предметом инженерного расчета, в зависимости от давления,которое может допускаться внутри объема 42. На это количество дополнительно влияют, например, размер системы скважины, температура второй текучей среды, когда она подается в объем 42, температура текучих сред, которые должны добываться в скважине, расчетная температура текучей среды в объеме 42 во время добычи, конструкции и спецификации обсадной колонны и т.п. После добавления достаточного количества второй текучей среды в объем 42 для замещения по меньшей мере части первой текучей среды, содержавшейся в нем, объем 42 герметизируется. На фиг. 2 показан объем 42, герметизированный бетонной пробкой 26 и пробкой 28 кольцевого пространства обсадной колонны. По существу, уплотнение кольцевого пространства обсадной колонны герметизирует устье ствола скважины, предотвращая уход текучей среды из ствола скважины в окружающую среду. Таким образом, изолированный, или ограниченный, объем, представленный объемом 42 кольцевого пространства обсадных колонн, содержит текучую среду, которая ограничена по месту в объеме и какаялибо заметная утечка которой из объема не допускается. В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 2, по меньшей мере часть первой текучей среды, содержащаяся в объеме, таком как объем 42 кольцевого пространства, и имеющая в объеме первое давление и первую температуру, замещается второй текучей средой, содержащей по меньшей мере один мономер с возможностью полимеризации и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, чтобы объем заполнялся комбинацией первой текучей среды и второй текучей среды. Объем 42 кольцевого пространства между обсадными колоннами 22 и 40 герметизируется бетонной пробкой 26 и пробкой 28 кольцевого пространства обсадной колонны. Температура текучей среды в объеме 42, содержащем вторую текучую среду, находится в общем в диапазоне 0-37,8 С. Для подводных установок температура текучей среды (т.е. первая температура) часто бывает ниже 15,6 С или 4,4 С или, например, находится в диапазоне температур -3,9-1,7 С. Когда начинают добываться углеводородные текучие среды и проходить вверх через эксплуатационный трубопровод 52 наружу из ствола 10 скважины, эти текучие среды имеют, в общем, более высокую температуру, чем первая температура. Расчетные температуры добываемой текучей среды находятся в диапазоне 10-148,9 С, часто встречающимися являются температуры 51,7-121,1 С. Сравнительно более горячие добываемые текучие среды в трубопроводе 52 нагревают текучую среду в замкнутом объеме 42,чтобы текучая среда имела второе давление и вторую температуру. В обычных системах давление текучей среды в изолированном объеме кольцевого пространства начало бы увеличиваться до значительно более высокого давления при увеличении температуры. По контрасту с этим, согласно настоящему изобретению, вторая текучая среда, содержащая по меньшей мере один мономер с возможностью полимеризации, заранее выбирается такой, чтобы второе давление внутри ограниченного объема, после того как температура внутри объема повысилась до второй температуры, было меньше давления в случае, если бы замкнутый объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. Поэтому после того как температура текучей среды в объеме увеличивается до второй температуры, мономер с возможностью полимеризации во второй текучей среде полимеризуется с уменьшением давления в замкнутом объеме, чтобы второе давление было меньше, чем давление в случае, если бы замкнутый объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. Вторая текучая среда также содержит по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, которая уменьшает накопление статического заряда. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения добавка, снижающая статические заряды, имеет гидрофильные и гидрофобные группы. Гидрофобная группа добавки, снижающей статические заряды, притягивается к второй текучей среде, содержащей мономер и/или полимер. Гидрофильная группа добавки, снижающей статические заряды, остается на стыке второй текучей среды и окружающего воздуха, чтобы при этом посредством проводимости рассеивался статический заряд, тем самым, предотвращая образование электрической дуги. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения добавка, снижающая статические заряды, является поверхностно-активным веществом. Примеры добавки, снижающей статические заряды, имеющей гидрофильные и гидрофобные группы, включают в себя, но не в качестве ограничения, анионные фосфатные эфиры, четвертичные аммониевые соли, выбранные из группы, состоящей из следующего: диоктадецилдиметиламмоний хлорид,дитэллоу-диметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметил аммоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, дитэллоу-диметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, дитэллоу-диэтиламмоний хлорид, дитэллоу-дипропил аммоний бромид, дитэллоу-дибутил аммоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, би[дитэллоу-диметиламмоний]сульфат,три[дитэллоу-диметиламмоний] фосфат и их смеси.-9 013417 Анионные фосфатные эфиры предпочтительно выбираются из группы, состоящей из ZELEC TY и/или ZELEC UN (оба поставляются DuPont, Wilmington, DE). В результате уменьшения накопления статического заряда во второй текучей среде становится возможным существенно уменьшить риски, связанные с искрением и пожаром. Преимущества, достигаемые практическим осуществлением изобретения, контрастируют с недостатками обычного способа. Кольцевой объем первоначально заполнен первой текучей средой. Температура первой текучей среды может быть равной температуре окружающей среды, или быть ниже, в зависимости от условий в стволе скважины во время добавления первой текучей среды. Для стволов подводных скважин первая текучая среда может охлаждаться водой, через которую проходит первая текучая среда по пути от источника на буровой платформе к стволу скважины. При таких условиях первая текучая среда должна иметь температуру в диапазоне 0-37,8 С. Для подводных установок температура текучей среды (т.е. первая температура) часто бывает меньше 15,6 С или меньше 4,4 С, или например, находится в диапазоне -3,9-1,7 С. После герметизации текучей среды в кольцевом пространстве она нагревается добываемой текучей средой, проходящей вверх через колонну 52 эксплуатационной насоснокомпрессорной трубы в стволе скважины; результатом увеличения температуры обычно является увеличение давления, иногда до катастрофических уровней. Более того, может существовать риск искрения и пожара вследствие накопления статического заряда в ограниченном объеме, результатом чего могут быть катастрофические повреждения. Давление в кольцевом пространстве. Согласно настоящему изобретению давление в объеме кольцевого пространства регулируется на допустимом уровне способом, раскрытым в этом документе. При практическом осуществлении изобретения ограниченный объем, содержащий текучую среду, нагревается, чтобы текучая среда в ограниченном объеме находилась под вторым давлением и при второй температуре. В одном варианте осуществления второе давление является неизменным по всему ограниченному объему. В другом варианте осуществления второе давление может варьироваться от места к месту в объеме. В этом варианте осуществления, следовательно, второе давление (и вторая температура) относится к конкретному месту, называемому выбранным местом, в кольцевом объеме. Например, кольцевой объем в компоновке обсадной колонны в стволе скважины может иметь протяженность по вертикали в сотни и даже тысячи футов. В связи с этим расчетное гидростатическое давление в заполненном текучей средой стволе скважины на забое ствола превышает давление скважины на устье скважины. В другом варианте осуществления изобретения, поэтому, настоящий способ направлен на регулирование максимального давления в объеме кольцевого пространства, принимая во внимание высоту столба гидростатического давления и другие факторы в объеме. Для целей этого описания заданное давление является давлением, необходимым в кольцевом пространстве во время практического применения настоящего изобретения. В одном варианте осуществления изобретения заданное давление при практическом применении изобретения является вторым давлением, которое ниже давления в случае если бы объем содержал только первую текучую среду. В другом варианте осуществления изобретения второе давление равно первому давлению в кольцевом объеме. В другом варианте осуществления изобретения вторая текучая среда, содержащая по меньшей мере один мономер с возможностью полимеризации, заранее выбирается такой, чтобы накопление статического заряда сокращалось и второе давление второй текучей среды, содержащейся в герметизированном кольцевом объеме при второй температуре, превышало первое давление в негерметизированном объеме кольцевого пространства при первой температуре и содержании только первой текучей среды не более чем на 50%, предпочтительно не более чем на 30% и наиболее предпочтительно не более чем на 15%. Во многих случаях первое давление, первая температура, второе давление и вторая температура могут измеряться, и количественное значение каждого может быть известно. Специалист-практик должен понимать при этом, что изобретение может во всей своей полноте практически применяться без знания количественных значений этих параметров. Для практического применения изобретения достаточно,чтобы второе давление поддерживалось ниже предельного давления, при котором целостность емкости(т.е. обсадной колонны), в которой содержится текучая среда, не подвергалась риску в неприемлемой степени. Вторая система текучей среды. В практическом применении изобретения первая текучая среда в кольцевом объеме замещается, по меньшей мере частично, второй текучей средой. Как используется в этом документе, текучая среда, которая добавляется в объем кольцевого пространства для регулирования давления в данном объеме, называется второй текучей средой, или, альтернативно, текучей средой кольцевого пространства. В общем, вторая текучая среда содержит жидкий компонент и добавочный компонент, который придает необходимые свойства, описанные в этом документе. Согласно настоящему изобретению добавочный компонент включает в себя по меньшей мере один мономер с возможностью полимеризации и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды. Жидкий компонент может содержать воду, углеводороды или и то и другое, включая в себя один или несколько компонентов буровой текучей- 10013417 среды. Водные растворы, содержащие растворенные органические и/или неорганические соли, кислоты или основания могут включаться в состав системы второй текучей среды. Углеводородные смеси, включающие в себя материалы, обычно находящиеся в буровых текучих средах, или текучих средах заканчивания, могут включаться в состав. Примеры включают в себя дизельное топливо, смеси C6-С 20, спирты,альдегиды, кетоны, эфиры, карбонилы, ароматические углеводороды, парафины и циклопарафины. Эмульсии с дисперсионной водной фазой и прерывной органической фазой могут также включаться в состав; альтернативно, эмульсии с дисперсионной органической фазой и прерывной водной фазой могут включаться в состав. Дополнительно, вторая текучая среда может включать в себя жидкую фазу, как дисперсионную фазу и дополнительно включать в себя твердую фазу, которая может присутствовать в качестве суспензии или массивных частиц. Или вторая текучая среда может содержать жидкость, как дисперсионную фазу,либо слоистую с паровой фазой, или содержащую паровую фазу в форме пузырьков в жидкости. В другом варианте осуществления изобретения вторая текучая среда может включать в себя жидкую, паровую и твердую фазы, в любой или всех формах, описанных выше. В каждой альтернативе, вторая текучая среда имеет нерасчетные свойства расширения по отношению к повышению температуры текучей среды. Накопление статического заряда может происходить в ограниченном объеме. Более того, результатом замены части первой текучей среды в кольцевом объеме второй текучей средой может быть накопление статического заряда второй текучей среды. Это накопление статического заряда ведет к увеличенному риску искрения и пожара, что может иметь катастрофические последствия. Согласно настоящему изобретению вторая текучая среда содержит по меньшей мере один полимеризуемый мономер и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды. Вторая текучая среда имеет свойства теплового расширения, которые вызывают меньшее повышение давления в кольцевом пространстве, чем можно было бы ожидать, по существу, от несжимаемой жидкости. Вторая текучая среда также имеет свойства уменьшения накопления статического заряда, поскольку вторая текучая среда содержит по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения добавка, снижающая статические заряды, имеет гидрофильные и гидрофобные группы. Гидрофобная группа добавки, снижающей статические заряды, притягивается к второй текучей среде, содержащей мономер и/или полимер. Гидрофильная группа добавки,снижающей статические заряды, остается на стыке второй текучей среды и окружающего воздуха, чтобы при этом посредством проводимости рассеивался статический заряд, тем самым, предотвращая образование электрической дуги. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения добавка, снижающая статические заряды, является поверхностно-активным веществом. Добавление по меньшей мере одной добавки, снижающей статические заряды, во вторую текучую среду снижает риски, связанные с накоплением статического заряда. Мономер с возможностью полимеризации. Согласно настоящему изобретению вторая текучая среда содержит по меньшей мере один полимер с возможностью полимеризации. Поэтому согласно настоящему изобретению создается способ регулирования давления в ограниченном объеме, предусматривающий вторую текучую среду, содержащую мономер, который полимеризуется с уменьшением удельного объема при втором давлении и температуре в диапазоне между первой температурой и второй температурой. Соответственно, давление в герметизированном кольцевом объеме уменьшается при нагреве мономера, который добавляется в текучую среду кольцевого пространства перед герметизацией объема. Как водорастворимый мономер, так и водонерастворимый мономер, когда добавляются в кольцевое пространство, могут полимеризоваться, что сопровождается уменьшением объема (и связанным с ним уменьшением давления в кольцевом объеме). Результатом такого уменьшения объема в ограниченном объеме изолированного кольцевого пространства будет уменьшение давления в ограниченном объеме, относительно аналогичной системы без полимеризации конкретных мономеров настоящего изобретения. Мономер изобретения может смешиваться с водой, нефтью или с более сложной смесью, характерной для бурового раствора, включающей в себя компоненты высокой плотности, при подготовке второй текучей среды. Доля мономера, присутствующего во второй текучей среде, должна находиться в диапазоне 1-99% от объема, более предпочтительно 5-75% от объема, еще более предпочтительно 10-50% от объема. Пример второй текучей среды содержит 20% от объема мономера и 80% от объема второго компонента, содержащего воду и материал высокой плотности, такой как сульфат бария. При полимеризации мономеров, включающей в себя полимеризацию акрилатов, таких как метилакрилат и метилметакрилат, результатом процесса полимеризации может быть 25% уменьшение объема между жидким мономером и твердым полимером. См., например, "Acrylic and Methacrylic Ester Polymers", Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, второе издание, J. Kroschwitz, ed., John WileyUsing Molecular Modeling", J. Poly. Sci.; Part B: Polymer Physics, 41 528-548 (2003 г.). В предпочтительном варианте этого изобретения мономер суспендируется или эмульгируется (с использованием мыла) в воде, как водно/масляная смесь с подходящим инициатором (инициаторами) полимеризации, закачивается в кольцевое пространство и после цементирования происходит полимеризация (вновь, пользуясь пре- 11013417 имуществом медленной кинетики при температуре, близкой к точке замерзания), с общим уменьшением объема до 5%, который может достигаться при объемном соотношении 20% мономера и воды в смеси. Не ограничительные примеры акриловых мономеров включают в себя акриламид, метакриламид,их производные, акриловую кислоту, метакриловую кислоту, их соли, кислые соли и четырехкомпонентные соли N,N-диалкиламиноалкил акрилаты или метакрилаты, кислотные соли диаллиламина, соли диаллилдиалкил аммония, сульфоалкил акрилаты или метакрилаты, сульфоновые кислоты акриламидеалкила и их соли и т.п. Более предпочтительно, акриловые мономеры включают в себя метилакрилат, метилметакрилат и их смеси. Не ограничительные примеры других виниловых мономеров, которые могли бы практически применяться при этом способе полимеризации на месте, включают в себя другие акриловые эфиры, метакриловые эфиры, бутадиен, стирен, винилхлорид, N-винилпирролидон, Nвинилкапролактам или другие такие мономеры, растворимые в масле и воде. Дополнительные преимущества могут достигаться выбором инициатора процесса полимеризации. Инициатор азо-типа производит азот в качестве побочного продукта процесса полимеризации. Полученная в результате газовая фаза, будучи текучей средой с возможностью сжатия, может вносить вклад в регулирование давления в ограниченном объеме кольцевого пространства, когда текучая среда кольцевого пространства нагревается добываемой текучей средой, проходящей через эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб. Пероксидный инициатор также может использоваться, в зависимости от температурных и химических ограничений добываемой текучей среды. Альтернативно также может использоваться система окислительно-восстановительного инициатора, такая как персульфат аммония и активатор N,N,N'N'тетраметилэтилендиамин или персульфат калия или активатор сульфат железа/бисульфит натрия при инкапсулировании, как упомянуто выше, для регулирования синхронизации прохождения полимеризации. Вторая текучая среда также содержит по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, которая сокращает возрастание статических зарядов. Добавка, снижающая статические заряды. В ограниченном объеме после герметизации может накапливаться статический заряд. Более того, во время манипуляций с мономером и во время полимеризации мономера статические заряды могут накапливаться. Накопление статического заряда увеличивает опасность искрения и увеличивает риск пожаров и взрывов. Накопление статического заряда может регулироваться увеличением электропроводности второй текучей среды, содержащей полимеризуемый мономер. Увеличение электропроводности может совершаться увеличением ионной или электронной проводимости. Накопление статического заряда также может регулироваться увеличением электропроводности через поглощение влаги. Поглощение влаги может достигаться использованием гигроскопических добавок, снижающих статические заряды, которые, в общем, относятся к гигроскопическим веществам, действие которых основано на поглощении влаги из воздуха. Добавки, снижающие статические заряды, дополнительно могут работать, рассеивая статический заряд при его увеличении, следовательно, обычным измерением эффективности добавок, снижающих статические заряды, служит интенсивность статического затухания и поверхностная проводимость. Согласно настоящему изобретению добавки, снижающие статические заряды, которые работают,рассеивая статический заряд, добавляются в систему полимеризации. Согласно настоящему изобретению добавки, снижающие статические заряды, относятся к составам,которые уменьшают или рассеивают накопление статического заряда во второй текучей среде. Поэтому согласно настоящему изобретению добавки, снижающие статические заряды, добавляются во вторую текучую среду, содержащую мономер с возможностью полимеризации. Примеры добавок, снижающих статические заряды, включают в себя амины и амиды, эфиры жирных кислот, органические кислоты, производные полиоксиэтилена, полигидридные спирты, нейтральные или ионные поверхностно-активные вещества, четырехкомпонентные соли аммония и их смеси. Другие примеры добавок, снижающих статические заряды, включают в себя комбинации солей жирных кислот и четырехкомпонентных аминов, дистилляты жирного амида, амиды жирной кислоты гидроксиалкила,составы четырехкомпонентного алкил аммония, алкил пропиламины, этоксилированные амины и их смеси. Дополнительные примеры добавок, снижающих статические заряды, включают в себя N-(2 гидроксилалкил)этаноламин; комбинация N,N-би(2-гидроксиэтил)высший алифатический амин и высший алифатический спирт; комбинация N-(2-гидрокси-3-додециклоксипропил)этаноламин и N,N-би(2 гидроксиэтил)алкиламин; тетрагидропиримидин и их смеси. Другие примеры добавок, снижающих статические заряды, могут выбираться из группы, включающей в себя, глицерин моностеарат, стеариловый сульфонат натрия, додецилбензенсульфонат натрия, триэтаноламин стеарат и их смеси. Дополнительные примеры добавок, снижающих статические заряды, включают в себя N-ацил производные N-метил глицина, в которых группа ацила является лауроилом, олеоилом или производной от комбинированных жирных кислот кокосового масла; N-ацил саркозинаты и их соли; N,N-би(2 гидроксиэтил)высший алифатический амин и их смеси, каждый из которых описаны в патенте США 4785032. N-ацил саркозинаты могут приготовляться различными способами, включающими в себя способы, описанные в патентах США 2063987, 2729657, 3074980, 3836551. В предпочтительных вариантах настоящего изобретения добавка, снижающая статические заряды,- 12013417 имеет гидрофильные и гидрофобные группы. Гидрофобная группа добавки, снижающей статические заряды, притягивается ко второй текучей среде, содержащей мономер и/или полимер. Гидрофильная группа добавки, снижающей статические заряды, остается на стыке второй текучей среды и окружающего воздуха, чтобы при этом посредством проводимости рассеивался статический заряд, тем самым, предотвращая образование электрической дуги. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения добавка, снижающая статические заряды, является поверхностно-активным веществом. Предпочтительные примеры добавок, снижающих статические заряды, имеющие гидрофильные и гидрофобные группы, включают в себя, но не в качестве ограничения, анионные фосфатные эфиры, четвертичные аммониевые соли, выбранные из группы, состоящей из следующего: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, дитэллоу-диметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметил аммоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, дитэллоу-диметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, дитэллоу-диэтиламмоний хлорид, дитэллоу-дипропил аммоний бромид, дитэллоу-дибутил аммоний флюорид,цетилдецилметилэтиламмоний хлорид,би[дитэллоудиметиламмоний]сульфат, три[дитэллоу-диметиламмоний] фосфат и их смеси. Анионные фосфатные эфиры предпочтительно выбираются из группы, состоящей из ZELEC TY и/или ZELEC UN (оба поставляются DuPont, Wilmington, DE). ZELEC UN является анионным фосфатным эфиром, т.е. ненейтрализованным фосфатным эфиром, и является нерастворимым в воде. Дополнительно, ZELEC UN имеет высокий молекулярный вес с основной цепью жирных спиртов C8-C16. Соответственно, ZELEC UN является ненейтрализованным, анионным фосфатным C8-C16-алкиловым эфиром фосфорной кислоты и жирного спирта. ZELEC TY является нейтрализованным анионным фосфатным эфиром, растворимым в воде с основной цепью жирных спиртов меньшего молекулярного веса. В предпочтительном варианте изобретения по меньшей мере одна добавка, снижающая статические заряды, добавляется во вторую текучую среду в количестве 0,01%-10% от объема, предпочтительно по меньшей мере одна добавка, снижающая статические заряды, добавляется во вторую текучую среду в количестве 0,05-5% от объема и наиболее предпочтительно по меньшей мере одна добавка, снижающая статические заряды, добавляется во вторую текучую среду в количестве 0,1-1% от объема. Примеры Лабораторные эксперименты продемонстрировали эффективное снижение объема смеси метилметакрилата в процессе полимеризации эмульсии, и примером, приведенным ниже, подтверждается, что способ работает в устройстве, которое удерживает объем постоянным, при этом выполняя мониторинг давления в цикле нагревания (пример 1) и в полевом эксперименте с использованием испытательной скважины длиной 152,4 м (пример 2). Полевой эксперимент с использованием второй текучей среды,содержащей метилметакрилат и добавку, снижающую статические заряды, проводился с использованием испытательной скважины длиной 152,4 м (пример 3). Пример 1. Скваженный герметический пробоотборник был заполнен водной текучей средой с начальным манометрическим давлением 1379 кПа. Затем пробоотборник герметизировался для предотвращения ухода текучей среды из пробоотборника и был нагрет с 24 до 100 С. Как показано на фиг. 3, манометрическое давление текучей среды в пробоотборнике увеличилось во время цикла нагрева до 96527 кПа. Использовавшийся пробоотборник заполнялся текучей средой водной эмульсии, содержавшей 20% от объема загрузки метилметакрилата (с инициирующей добавкой азо-типа) при начальном манометрическом давлении 1379 кПа. Затем пробоотборник герметизировался для предотвращения ухода текучей среды из пробоотборника и был нагрет с 24 до 100 С. Как показано на фиг. 3, манометрическое давление текучей среды в пробоотборнике увеличилось во время цикла нагрева до 20684 кПа при меньшей скорости повышения, чем при использовании только водной текучей среды. При температуре около 70 С инициировалась полимеризация мономера метилметакрилата и давление внутри пробоотборника уменьшилось ниже первоначального давления в пробоотборнике. Пример 2. Проводился полевой эксперимент увеличенного масштаба. Использовалась вода на глубине 152,4 м в кольцевом пространстве, ограниченном обсадными колоннами с диаметрами 17,78 и 24,447 см. После помещения текучей среды в кольцевом пространстве было создано предварительное манометрическое давление 3447,38 кПа, а затем кольцевое пространство было нагрето циркуляцией горячей воды внутри трубы с диаметром 17,78 см, в течение 2 ч температура на входе была 87,8 С, а на выходе - 71,1 С (по причине абсорбции тепла пластом на забое). В результате было получено манометрическое давление около 14479 кПа. В той же испытательной скважине была использована эмульсия, содержавшая 20% от объема загрузки метилметакрилата (с инициирующей добавкой азо-типа), аналогичная использованной в примере 1. Через несколько минут после создания предварительного манометрического давления 3447,38 кПа было замечено, что давление упало до нуля, поэтому в кольцевом пространстве вновь создали манометрическое давление 3447,38 кПа. В течение 2 ч температура повышалась так же, как ранее, и было заме- 13013417 чено, что температуры на входе и выходе были практически одинаковыми в результате получения тепла при реакции полимеризации. Давление вновь уменьшилось до нуля и затем медленно увеличилось до окончательного устойчивого манометрического давления 1654,74 кПа (фиг. 4). Значительное падение давления происходило вследствие сокращения мономера в полимер. Пробы, отобранные в конце эксперимента, были проанализированы для мономера и для полимера. Имелось свидетельство незначительных количеств мономера (1%), полимер имел средний молекулярный вес около 3 млн. Пример 3. Проводился полевой эксперимент увеличенного масштаба с использованием аналогичной текучей среды эмульсии, описанной в примере 1, но также содержащей добавку, снижающую статические заряды. Текучая среда эмульсии содержала 20% от объема загрузки метилметакрилата (с инициирующей добавкой азо-типа) и 1% от объема DuPont ZELEC TY или ZELEC UN (DuPont, Wilmington, DE). Текучая среда эмульсии использовалась на глубине 152,4 м в кольцевом пространстве, ограниченном обсадными колоннами с диаметрами 17,78 и 24,447 см. После помещения текучей среды в кольцевом пространстве было создано предварительное манометрическое давление 3447,38 кПа, и затем оно нагревалось циркуляцией горячей воды в трубе с диаметром 17,78 см. В течение 2 ч температура на вводе повышалась. Давление уменьшилось вследствие сокращения мономера в полимер. Добавка, снижающая статические заряды, противодействовала какому-либо возрастанию статического заряда. Хотя изобретение подробно описано со ссылками на конкретные варианты его осуществления, специалистам в области техники должно быть ясно, что в нем могут выполняться различные изменения и модификации без отхода от его сущности и объема изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в ограниченном объеме, содержащем первую текучую среду, имеющую первое давление и первую температуру в объеме,в котором на этапе а) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды в объеме второй текучей средой, содержащей по меньшей мере один полимеризируемый мономер и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, на этапе б) герметизируют объем для получения ограниченного объема и на этапе в) нагревают текучую среду в ограниченном объеме до достижения текучей средой второго давления и второй температуры, при этом мономер полимеризируется при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, с уменьшением давления в ограниченном объеме так, что второе давление было бы ниже давления в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. 2. Способ по п.1, в котором объем является объемом кольцевого пространства. 3. Способ по п.2, в котором объем кольцевого пространства ограничен двумя концентрическими обсадными колоннами в стволе скважины. 4. Способ по п.1, в котором первая температура находится в диапазоне 0-37,8 С. 5. Способ по п.1, в котором вторая температура находится в диапазоне 10-148,9 С. 6. Способ по п.1, в котором вторая температура находится в диапазоне 51,7-121,1 С. 7. Способ по п.1, в котором текучая среда в ограниченном объеме на этапе (б) находится под первым давлением и при первой температуре. 8. Способ по п.1, в котором первое давление является максимальным давлением первой текучей среды в объеме и второе давление является максимальным давлением текучей среды в объеме на этапе (в). 9. Способ по п.1, в котором первое давление текучей среды при первой температуре в объеме определяют в выбранном месте в объеме и второе давление текучей среды при второй температуре в объеме на этапе (в) определяют в указанном выбранном месте в объеме. 10. Способ по п.1, в котором полимеризируемый мономер выбирают из группы, состоящей из акрилатов и метилакрилатов. 11. Способ по п.1, в котором полимеризацию мономера инициируют посредством инициирующей добавки, которую выбирают из группы, состоящей из инициирующей добавки азо-типа, пероксидной инициирующей добавки или системы персульфат аммония/N,N,N'N'-тетраметилэтилендиамин окислительно-восстановительной инициирующей добавки. 12. Способ по п.1, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы. 13. Способ по п.1, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом. 14. Способ по п.1, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром. 15. Способ по п.14, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей.- 14013417 16. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диталлодиметилбутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей. 17. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды. 18. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды. 19. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в конструкции обсадных колонн ствола скважины с объемом кольцевого пространства, ограниченного двумя обсадными колоннами в стволе скважины, содержащим первую текучую среду, имеющую первое давление и первую температуру в выбранном месте в объеме кольцевого пространства, в котором на этапе а) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды в объеме кольцевого пространства второй текучей средой, содержащей мономер, полимеризируемый при втором давлении и температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, и на этапе б) герметизируют объем кольцевого пространства для получения ограниченного объема, при этом текучая среда в ограниченном объеме в процессе скважинных операций нагревается до достижения текучей среды в указанном выбранном месте второго давления и второй температуры, и вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе давление в указанном выбранном месте было ниже, чем давление в указанном выбранном месте в ограниченном объеме, в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. 20. Способ по п.19, в котором второе давление превышает первое давление не более чем на 50%. 21. Способ по п.19, в котором второе давление превышает первое давление не более чем на 30%. 22. Способ по п.19, в котором второе давление превышает первое давление не более чем на 15%. 23. Способ по п.19, в котором второе давление равно первому давлению. 24. Способ по п.19, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы. 25. Способ по п.19, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом. 26. Способ по п.19, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром. 27. Способ по п.26, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей. 28. Способ по п.19, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей. 29. Способ по п.19, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды. 30. Способ по п.19, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды. 31. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в конструкции обсадных колонн ствола скважины с объемом кольцевого пространства, ограниченного двумя обсадными колоннами в стволе скважины, содержащим первую текучую среду, имеющую первое максимальное давление при первой температуре в объеме кольцевого пространства, в котором на этапе а) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды в объеме кольцевого пространства второй текучей средой,содержащей мономер, полимеризируемый при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, и на этапе б) герметизируют объем кольцевого пространства для получения ограниченного объема, при этом текучая среда в ограниченном объеме нагревается в процессе скважинных операций до температуры, превышающей первую температуру, и достижения второго максимального давления по меньшей мере части текучей среды, и вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе максимальное давление было бы меньше максимального давления в ограниченном объеме в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при повышенной температуре.- 15013417 32. Способ по п.31, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы. 33. Способ по п.31, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом. 34. Способ по п.31, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром. 35. Способ по п.34, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей. 36. Способ по п.31, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей. 37. Способ по п.31, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды. 38. Способ по п.1, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды. 39. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в ограниченном объеме, имеющем первое давление и первую температуру и содержащем первую текучую среду и вторую текучую среду, включающую мономер, полимеризируемый при температуре, находящейся между первой температурой и второй температурой, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, в котором на этапе а) герметизируют объем для получения ограниченного объема и на этапе б) нагревают первую текучую среду и вторую текучую среду в ограниченном объеме до достижения первой и второй текучими средами второго давления и второй температуры, при этом вторую текучую среду заранее выбирают такой, чтобы второе давление было ниже, чем давление в случае, если бы ограниченный объем содержал только первую текучую среду при второй температуре. 40. Способ по п.39, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы. 41. Способ по п.39, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом. 42. Способ по п.39, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром. 43. Способ по п.42, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей. 44. Способ по п.39, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей. 45. Способ по п.39, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды. 46. Способ по п.39, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды. 47. Способ регулирования давления и уменьшения накопления статического заряда в объеме кольцевого пространства в скважинном узле в стволе скважины, в котором на этапе а) заполняют объем кольцевого пространства в скважинном узле: первой текучей средой, на этапе б) замещают по меньшей мере часть первой текучей среды второй текучей средой, содержащей мономер, полимеризируемый с уменьшением давления в указанном объеме, и по меньшей мере одну добавку, снижающую статические заряды, в объеме кольцевого пространствав скважинном узле и на этапе в) герметизируют часть первой текучей среды, не замещенной второй текучей средой, и второй текучей среды в объеме кольцевого пространства в скважинном узле. 48. Способ по п.47, в котором мономер выбирают из группы, состоящей из акрилатов и метилакрилатов. 49. Способ по п.47, в котором вторая текучая среда содержит инициирующую добавку, которую- 16013417 выбирают из группы, состоящей из инициирующей добавки азо-типа, пероксидной инициирующей добавки или системы персульфат аммония/N,N,N'N'-тетраметилэтилендиамин окислительновосстановительной инициирующей добавки. 50. Способ по п.47, в котором добавка, снижающая статические заряды, содержит гидрофильные и гидрофобные группы. 51. Способ по п.47, в котором добавка, снижающая статические заряды, является нейтральным и/или ионным поверхностно-активным веществом. 52. Способ по п.47, в котором добавка, снижающая статические заряды, является анионным фосфатным эфиром. 53. Способ по п.52, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из ненейтрализованного водонерастворимого анионного фосфатного C8-C16-алкилового эфира фосфорной кислоты и жирного спирта, нейтрализованного водорастворимого анионного фосфатного эфира с основной цепью жирных спиртов и их смесей. 54. Способ по п.47, в котором добавку, снижающую статические заряды, выбирают из группы, состоящей из следующих материалов: диоктадецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний хлорид, дицетилдиметиламмоний хлорид, бидокосилдиметиламмоний хлорид, дидодецилдиметиламмоний хлорид, диталлодиметиламмоний бромид, диолеоилдиметиламмоний гидроксид, диталлодиэтиламмоний хлорид, диталлодипропиламмоний бромид, диталлодибутиламмоний флюорид, цетилдецилметилэтиламмоний хлорид, бидиталлодиметиламмоний сульфат, тридиталлодиметиламмоний фосфат и их смесей. 55. Способ по п.47, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,05-5% от общего объема второй текучей среды. 56. Способ по п.47, в котором добавку, снижающую статические заряды, добавляют во вторую текучую среду в количестве около 0,1-1% от общего объема второй текучей среды.

МПК / Метки

МПК: E21B 33/13, E21B 43/12

Метки: давления, регулирования, скважины, ствола, способ, накопления, пространстве, кольцевом, статического, повышения, заряда

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/19-13417-sposob-regulirovaniya-povysheniya-davleniya-i-nakopleniya-staticheskogo-zaryada-v-kolcevom-prostranstve-stvola-skvazhiny.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ регулирования повышения давления и накопления статического заряда в кольцевом пространстве ствола скважины</a>

Похожие патенты