稠油漏失井作業油層保護技術研究與試驗

田苗

摘要：油井漏失會帶來安全隱患，井噴事故的發生與井漏有直接的原因，因此采取有效的堵漏措施對于井下作業安全、防止井噴事故也有重大的意義。為解決此類問題多采用高分子油溶性暫堵劑、粉體暫堵劑、凝膠暫堵劑等對漏失井進行封堵。存在殘留高、耐溫性能差。研究并應用了稠油漏失井作業油層保護技術，該技術具有油層保護及壓井液雙重功能，既能實現保障SAGD井注汽效果的作業目標，又能降低井噴等安全風險。

關鍵詞：漏失井;油層保護;稠油井;研究與試驗

引言

遼河油田稠油井目前普遍使用蒸汽吞吐的開采方式，部分稠油井由于多輪次吞吐、出砂等原因，存在油層虧空、漏失現象。漏失嚴重的井作業時洗井液大量漏失，導致沖砂等施工無法完成。油井漏失還會帶來安全隱患，井噴事故的發生與井漏有直接的原因，因此采取有效的堵漏措施對于井下作業安全、防止井噴事故也有重大的意義。目前現場解決此類問題多采用高分子油溶性暫堵劑、粉體暫堵劑、凝膠暫堵劑等對漏失井進行封堵。但存在殘留高、耐溫性能差、返排性能不好等問題，堵漏效果不理想，針對以上情況，開展了稠油漏失井作業油層保護技術研究及試驗。

1 漏失井作業油層保護技術

1.1 油層保護液主劑的篩選

試驗中把不同相對分子質量的MC、HPMC、HEMC和HBMC分別配成質量分數為2.0%的水溶液，在20℃條件下測定其黏度，并取50mL放入比色管中進行成膠實驗。試驗得出以下結論：

（1）隨著相對分子質量的增加，MC、HPMC、HEMC、HBMC的成膠溫度分別在43.5～49.0，51.0～54.0，50.0～52.5，53.0～56.0之間變化，它們的成膠溫度變化不大;

（2）隨著相對分子質量的增加，凝膠析水量逐漸增加;

（3）試驗中在相同試驗條件下HPMC析水量最低;

（4）按照凝膠析水量最低的原則，優選羥丙基甲基纖維素（HPMC） 為熱敏纖維素醚。

1.2 HPMC質量分數的確定

試驗時配制不同質量分數的HPMC溶液，測定其凝膠成膠溫度、成膠時間、凝膠析水量和凝膠強度。通過試驗發現：隨著HPMC 質量分數的增加凝膠成膠時間逐漸縮短， 凝膠析水量逐漸減少。凝膠強度逐漸增加。考慮到成本因素， 選擇HPMC 的質量分數為3.0%。

1.3 55℃下實驗室制備熱敏（可逆）水溶性凝膠

試驗中取 6克羥丙基甲基纖維素醚，在攪拌的同時，將其慢慢加入到 200ml 水中，然后攪拌15min以上，加入1.59克NH4SCN，放置24h，取15ml配好的水溶性透明凝膠液體，將其慢慢加熱到 55℃，液體變成灰白色不流動的凝膠，將其放置在冷水中，凝膠就會變成透明液體，再次將其加熱到 55℃，液體又變成灰白色凝膠。

1.4 70℃、100℃下制備熱敏水溶性凝膠

試驗中取 6克羥丙基甲基纖維素醚，在攪拌的同時，將其慢慢加入到 200ml 水中，然后攪拌 15 min 以上，加入1 g KSCN ，放置24h，取15 ml配好的水溶性無色透明凝膠液體，將其慢慢加熱到70℃，液體變成灰白色流動性差的凝膠，將其慢慢加熱到 100℃，液體變成灰白色固態凝膠，將其放置在冷水中，凝膠就會慢慢變成灰白色液體，最后變成原來的無色液體，再加熱和冷卻仍會重復上述過程，即整個過程是可逆的。

1.5礦化度對熱敏（可逆）水溶性凝膠粘度影響試驗

試驗發現：礦化度越高熱可逆凝膠粘度值發生突變的溫度越低，礦化度越低熱可逆凝膠粘度值發生突變的溫度越高，但最終其粘度都比較接近，可見礦化度對熱可逆凝膠成膠溫隊影響比較大，但對熱可逆凝膠最終成膠粘度影響不大。

1.6 熱敏（可逆）水溶性凝膠的封堵性能測試

試驗中利用所研制的熱敏（可逆）水溶性凝膠， 在松散填充巖心中進行封堵性能實驗。

取巖心2塊，飽和地層水并測水相滲透率，在60℃下分別注入熱敏（可逆）水溶性凝膠2PV，清除管線中殘留液并充分反應成膠，測水相滲透率計算堵水率。結果列于下表，從表中可以看出，對于初始水相滲透率為1.33μm2的2個巖心，熱敏（可逆）水溶性凝膠的堵水超過99%，顯示良好的封堵性。

1.7 添加劑對HPMC 凝膠性能的影響試驗

通過在HPMC 凝膠體系中加入無機物或有機物可以降低凝膠析水量，改善凝膠性能。把相對分子質量為2.2 ×104 的HPMC 配成質量 分數為3.0% 的水溶液， 分別量取50 ml加入一定量的添加劑， 測定其成膠溫度、凝膠析水量和凝膠強度。

試驗發現：選擇性添加無機或有機物都能使凝膠不再析水、凝膠強度增強; 添加無機物能使凝膠成膠溫度降低， 添加有機物能使凝膠成膠溫度升高。因此， 通過加入合適的添加劑能夠改善凝膠性能.

2 現場試驗

截止2012年12月初，該技術完成了2口井的現場試驗。總體來講，稠油漏失井作業油層保護技術研究與應用達到了設計要求。

從兩口井井施工過程及施工結果看，兩口井注入壓力均有不同程度上升，這表明稠油漏失井作業油層保護液完成了從液體向凝膠的轉變，凝膠對地層漏失點進行了有效的封堵，這和稠油漏失井作業油層保護液室內試驗結果是一致的，這也證明稠油漏失井作業油層保護液對治理稠油作業漏失是有效的。

3結論

（1）研究的可逆熱敏凝膠油層保護液具有高溫成膠低溫液態特性，強度隨溫度升高逐漸加增強，可實現在稠油漏失井作業過程中的油層封堵，保護油層。

（2）從室內試驗和現場試驗結果可以得出，稠油漏失井作業油層保護液對治理稠油作業漏失是有效的。

（3）采取稠油漏失井作業油層保護液進行有效的堵漏措施對于油層保護、井下作業安全及防止井噴事故具有重大的意義，該技術具有很好的應用前景。

參考文獻：

[1]蔣曉波.井下作業過程中油層保護技術研究和認識[J].中國科技博覽，2016，（2）.

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