稠油漏失井作业油层保护技术研究与试验

田苗

摘要：油井漏失会带来安全隐患，井喷事故的发生与井漏有直接的原因，因此采取有效的堵漏措施对于井下作业安全、防止井喷事故也有重大的意义。为解决此类问题多采用高分子油溶性暂堵剂、粉体暂堵剂、凝胶暂堵剂等对漏失井进行封堵。存在残留高、耐温性能差。研究并应用了稠油漏失井作業油层保护技术，该技术具有油层保护及压井液双重功能，既能实现保障SAGD井注汽效果的作业目标，又能降低井喷等安全风险。

关键词：漏失井;油层保护;稠油井;研究与试验

引言

辽河油田稠油井目前普遍使用蒸汽吞吐的开采方式，部分稠油井由于多轮次吞吐、出砂等原因，存在油层亏空、漏失现象。漏失严重的井作业时洗井液大量漏失，导致冲砂等施工无法完成。油井漏失还会带来安全隐患，井喷事故的发生与井漏有直接的原因，因此采取有效的堵漏措施对于井下作业安全、防止井喷事故也有重大的意义。目前现场解决此类问题多采用高分子油溶性暂堵剂、粉体暂堵剂、凝胶暂堵剂等对漏失井进行封堵。但存在残留高、耐温性能差、返排性能不好等问题，堵漏效果不理想，针对以上情况，开展了稠油漏失井作业油层保护技术研究及试验。

1 漏失井作业油层保护技术

1.1 油层保护液主剂的筛选

试验中把不同相对分子质量的MC、HPMC、HEMC和HBMC分别配成质量分数为2.0%的水溶液，在20℃条件下测定其黏度，并取50mL放入比色管中进行成胶实验。试验得出以下结论：

（1）随着相对分子质量的增加，MC、HPMC、HEMC、HBMC的成胶温度分别在43.5～49.0，51.0～54.0，50.0～52.5，53.0～56.0之间变化，它们的成胶温度变化不大;

（2）随着相对分子质量的增加，凝胶析水量逐渐增加;

（3）试验中在相同试验条件下HPMC析水量最低;

（4）按照凝胶析水量最低的原则，优选羟丙基甲基纤维素（HPMC） 为热敏纤维素醚。

1.2 HPMC质量分数的确定

试验时配制不同质量分数的HPMC溶液，测定其凝胶成胶温度、成胶时间、凝胶析水量和凝胶强度。通过试验发现：随着HPMC 质量分数的增加凝胶成胶时间逐渐缩短， 凝胶析水量逐渐减少。凝胶强度逐渐增加。考虑到成本因素， 选择HPMC 的质量分数为3.0%。

1.3 55℃下实验室制备热敏（可逆）水溶性凝胶

试验中取 6克羟丙基甲基纤维素醚，在搅拌的同时，将其慢慢加入到 200ml 水中，然后搅拌15min以上，加入1.59克NH4SCN，放置24h，取15ml配好的水溶性透明凝胶液体，将其慢慢加热到 55℃，液体变成灰白色不流动的凝胶，将其放置在冷水中，凝胶就会变成透明液体，再次将其加热到 55℃，液体又变成灰白色凝胶。

1.4 70℃、100℃下制备热敏水溶性凝胶

试验中取 6克羟丙基甲基纤维素醚，在搅拌的同时，将其慢慢加入到 200ml 水中，然后搅拌 15 min 以上，加入1 g KSCN ，放置24h，取15 ml配好的水溶性无色透明凝胶液体，将其慢慢加热到70℃，液体变成灰白色流动性差的凝胶，将其慢慢加热到 100℃，液体变成灰白色固态凝胶，将其放置在冷水中，凝胶就会慢慢变成灰白色液体，最后变成原来的无色液体，再加热和冷却仍会重复上述过程，即整个过程是可逆的。

1.5矿化度对热敏（可逆）水溶性凝胶粘度影响试验

试验发现：矿化度越高热可逆凝胶粘度值发生突变的温度越低，矿化度越低热可逆凝胶粘度值发生突变的温度越高，但最终其粘度都比较接近，可见矿化度对热可逆凝胶成胶温队影响比较大，但对热可逆凝胶最终成胶粘度影响不大。

1.6 热敏（可逆）水溶性凝胶的封堵性能测试

试验中利用所研制的热敏（可逆）水溶性凝胶， 在松散填充岩心中进行封堵性能实验。

取岩心2块，饱和地层水并测水相渗透率，在60℃下分别注入热敏（可逆）水溶性凝胶2PV，清除管线中残留液并充分反应成胶，测水相渗透率计算堵水率。结果列于下表，从表中可以看出，对于初始水相渗透率为1.33μm2的2个岩心，热敏（可逆）水溶性凝胶的堵水超过99%，显示良好的封堵性。

1.7 添加剂对HPMC 凝胶性能的影响试验

通过在HPMC 凝胶体系中加入无机物或有机物可以降低凝胶析水量，改善凝胶性能。把相对分子质量为2.2 ×104 的HPMC 配成质量 分数为3.0% 的水溶液， 分别量取50 ml加入一定量的添加剂， 测定其成胶温度、凝胶析水量和凝胶强度。

试验发现：选择性添加无机或有机物都能使凝胶不再析水、凝胶强度增强; 添加无机物能使凝胶成胶温度降低， 添加有机物能使凝胶成胶温度升高。因此， 通过加入合适的添加剂能够改善凝胶性能.

2 现场试验

截止2012年12月初，该技术完成了2口井的现场试验。总体来讲，稠油漏失井作业油层保护技术研究与应用达到了设计要求。

从两口井井施工过程及施工结果看，两口井注入压力均有不同程度上升，这表明稠油漏失井作业油层保护液完成了从液体向凝胶的转变，凝胶对地层漏失点进行了有效的封堵，这和稠油漏失井作业油层保护液室内试验结果是一致的，这也证明稠油漏失井作业油层保护液对治理稠油作业漏失是有效的。

3结论

（1）研究的可逆热敏凝胶油层保护液具有高温成胶低温液态特性，强度随温度升高逐渐加增强，可实现在稠油漏失井作业过程中的油层封堵，保护油层。

（2）从室内试验和现场试验结果可以得出，稠油漏失井作业油层保护液对治理稠油作业漏失是有效的。

（3）采取稠油漏失井作业油层保护液进行有效的堵漏措施对于油层保护、井下作业安全及防止井喷事故具有重大的意义，该技术具有很好的应用前景。

参考文献：

[1]蒋晓波.井下作业过程中油层保护技术研究和认识[J].中国科技博览，2016，（2）.

[2]唐兵.油层保护技术在稠油热采井作业中的应用[J]. 化学工程与装备，2014，（9）：115-117.