Technical devices with application of water-swellable compositions
Authors: Исхаков Альберт Равилевич , Зарипов Ильдар Мухаматуллович 
Published: July 2024

В настоящее время в мировой практике широко применяется технология селективного заканчивания скважин с применением набухающих пакеров, в которых уплотнительный элемент выполнен из эластомера, способного увеличиваться в объеме при контакте с пластовыми жидкостями. Существенными достоинствами таких пакеров являются: - отсутствие в их конструкции подвижных частей, что позволяет обойтись без проведения специальных операций; - способность к самовосстановлению герметизирующих свойств. В 2014 году с целью импортозамещения в ПАО «Татнефть» коллективом специалистов была успешно выполнена задача по разработке и внедрению отечественного водонабухающего пакера для разобщения горизонтального ствола на сегменты. Дальнейшее развитие этой разработки специалистами ПАО «КВАРТ» было реализовано в технологии создания водонабухающего пакера для условий скважин с парогравитационным дренированием. Термостойкий водонабухающий пакер устанавливается в оснастке эксплуатационных колонн в паронагнетательных скважинах в качестве дополнительного барьера в случае потери герметичности цементной крепи. Для развития направления применения водонабухающих составов успешно реализована технология селективной изоляции пластов в цементируемом интервале скважин. В 2016 году специалистами института «ТатНИПИнефть» разработано устройство - заколонный самоуплотняющийся манжетный пакер (манжета с водонабухающей резиной), позволяющий ограничить давление столба тампонажного раствора и фильтрацию его жидкой фазы в продуктивные пласты, защитить цементный камень от разрушения при перфорации и предотвратить образование заколонных перетоков при формировании цементного камня. В статье авторами предлагается несколько альтернативных технических решений применения водонабухающего состава.

To date, the technology of selective well completion has gained wide international acceptance. It provides for application of swellable packers, in which the sealing element is made of elastomer capable to increase in volume upon contact with formation fluids. The essential advantages of such packers include: - lack of moving parts in the design eliminates the need for special operations; - self-healing capabilities. In 2014, for the purposes of import substitution Tatneft’s specialists successfully accomplished the task of development and implementation of indigenous water-swellable packer for zonal isolation in horizontal hole section. Specialists of PJSC Kvart further improved the technology and created a water-swellable packer applicable for conditions of SAGD wells. Thermal water-swellable packer is installed on production casing accessories of steam injection wells as an additional barrier in case of cement leaks. The technology of selective zonal isolation in the cemented well interval using water-swellable compositions has been successfully implemented. In 2016, specialists from TatNIPIneft Institute developed a behind-casing self-sealing cup packer (a cup with water-swelling rubber), which allows to restrict the pressure of oil-well cement column and fluid loss into productive formation, protect the cement sheath from failure during perforation and prevent cross flows behind casing during cement sheath development. In the article, the authors propose several alternative technical solutions for application of water swellable compositions.