Contribution in testing swelling packers behavior

Abstract

Effect of polymer swelling that was considered to be a problem, gives today a possibility, to complete wells that are a problem one for conventional packer setting and sealing. Polymers (rubbers) can swell in hydrocarbons or water based fluids as well. Several ways of application have been accepted. Mainly they are connected with open hole and sand screen completions in unconsolidated formations. The ability of changing the volume to more than several hundred percent, can help to avoid packer failure. When defining swelling packer elements it is important to determine their mechanical properties, swelling speed in various fluids, and stability (ageing tests). To implement home made products it was necessary to provide laboratory testing equipment for such purpose. The developed apparatus enables use of different fluids, temperature change up to known reservoir temperature, and pressure differential that element can withstand.

Zjawisko pęcznienia polimerów, które dawniej stanowiło problem, obecnie daje nowe możliwości w sytuacji, gdy nie wystarcza zastosowanie jednego, konwencjonalnego pakera. Polimery (gumy) mogą pęcznieć w węglowodorach lub płynach na osnowie wodnej. Możliwych jest kilka rozwiązań. Głównie dotyczą warunków panujących w nieuzbrojonym otworze i tam, gdzie zastosowano sita w przypadku formacji słabo zwięzłych. Zdolność do zmiany objętości do kilkuset procent może spowodować nieskuteczne działanie pakera. Określając elementy pakera ważne jest by uwzględnić jego właściwości mechaniczne, prędkość pęcznienia w różnych płynach oraz stabilność (testy na starzenie). W celu zastosowania rodzimych produktów konieczne było przeprowadzenie badań laboratoryjnych umożliwiających przetestowanie różnych środowisk (płynów), jak również modelowanie zmiany temperatur złożowych i ciśnień, które w przyszłości paker miałby wytrzymać.