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摘要：随着辽河油田进入开发后期，地层能量不断衰退，亏空和漏失问题日趋严重，特别是稠油SAGD井组，因长期高温注汽影响，地层气窜、漏失严重，通用化学封堵剂难以达到效果。为了保证SAGD高温漏失井作业施工顺利进行，通过使用有机交联剂，将高分子聚合物形成具有一定粘度和耐温性的凝胶暂堵体系，解决作业过程中地层温度高、生产井段长、地层漏失严重等问题。
关键词：辽河油田;SAGD;修井作业;高温;封堵剂
1 概述
SAGD采油技术是辽河油田稠油开发后期一种重要的方法。随着油田生产不断进行，地层能量不断衰退，地层亏空和漏失问题日趋严重，在冲砂洗井、油井大修及挤水泥等井下作业过程中，入井液体进多出少或只进不出现象时有发生，致使井下异物无法循环携带出来，作业施工无法正常进行，严重困扰了油田正常生产。为了保证SAGD高温漏失井作业施工顺利进行，开展SAGD高温凝胶堵剂的研究，解决作业过程中地层温度高、生产井段长、地层漏失严重等问题。
2 技术原理
SAGD高温凝胶堵剂是通过使用有机交联剂，将高分子聚合物形成具有一定粘度和一定耐温性的凝胶暂堵体系。使用时按照设计的浓度配制注入到漏失SAGD井中，利用其高粘弹性和流动阻力，把漏失层封堵起来。当施工任务完成后，在物理化学作用下，高粘度凝胶开始破胶水化，堵塞自行解除，因而可以有效保持油流通道，使油井恢复正常生产。
使用不同的高分子聚合物及交联剂可以得到不同凝胶体系。通过多次实验，选择GPAM-有机交联体系，配合使用油溶性树脂，形成了凝胶破胶及树脂溶解的对油层无伤害SAGD高温堵剂，满足SAGD井高温防漏暂堵要求。
3 浓度与凝胶粘度关系实验
随着高温凝胶使用浓度的增加，其凝胶粘度和凝胶强度都有所增加，而且随着使用浓度的增大，粘度越来越大，甚至可以形成冻胶而失去流动性，这对于亏空严重的漏失层位SAGD油井堵漏是十分有效的。实验表明，当高温凝胶使用浓度为1%时即可形成稳定溶胶，粘度达到100Mpa·s以上，完全能够满足携带井下异物及减轻地层漏失要求。
4 耐温性实验
高分子聚合物凝胶粘度与温度呈敏感性关系，一般来说，当温度升高，其凝胶粘度下降。如果堵剂粘度下降幅度过大，则无法把漏层封堵起来，不能满足SAGD漏失井暂堵要求，导致后续生产无法正常进行。根据辽河油田地温梯度，考察了1.2%凝胶不同温度下粘度变化情况，在低温阶段，随着温度升高，其粘度有所增高，主要是高分子聚合物溶胀速度加快，液相粘度增加所致。当温度达到70℃以上時，其液相粘度开始下降，表现出高分子聚合物随着温度升高粘度下降的特性。由于使用了温度稳定剂，当地层温度持续升高时，其凝胶粘度无明显下降趋势，粘度仍达到90Mpa·s以上，能够满足SAGD高温漏失井需要。
5 油溶性实验
SAGD高温凝胶堵剂遇水后能形成高粘弹体凝胶，其中的固相物由不同颗粒直径的油溶性材料制成，其固体颗粒能被地层原油逐渐溶解。室内试验表明，在70℃温度下，将高温凝胶恒温 8小时，测得其油溶率达90%以上，而且随着温度增加，溶解速度加快，因此，其中固相颗粒不会对油层造成堵塞伤害。
6 失水量测定
凝胶堵剂进入地层后，在液柱压力作用下，其中自由水会渗透到地层中去。如果地层温度高和裂缝较大，凝胶失水量增大，会导致油层伤害加大、暂堵失败等问题发生。因此，要尽可能使凝胶体系失水量保持最低。根据IPI标准，使用1.2%SAGD井凝胶堵剂在7个大气压作用30min后，测得其失水量为13ml，完全能够满足暂堵施工要求。
7 破胶实验
由SAGD修井作业暂堵工艺的特殊性，既要求凝胶堵剂在修井作业时能将油层封堵保护起来，又要求在任务完成后能自行解除堵塞，恢复油流通道，以免造成油层污染伤害及油井产量下降。因此，室内实验了3%凝胶堵剂在90℃温度条件下粘度变化情况。
实验表明，在90℃条件下，高粘度凝胶8h以后粘度开始下降，12h后凝胶粘度下降幅度较大，24h后凝胶粘度降为36mpa·s，基本完全破胶。
8 抗剪切性实验
由于高分子聚合物的可降解性，当凝胶堵剂通过油管时受高压射流作用和在井筒内反复循环受到剪切稀释作用，会导致凝胶粘度降低、封堵效果变差、暂堵失效等问题发生，因此必需进行抗剪切性能评价。
实验表明，使用1.5%的凝胶堵剂经高速搅拌90min后，粘度降幅约为11%，说明其抗剪切性良好，能够满足SAGD漏失油井暂堵需要。
9 岩心伤害实验
通过室内实验检测，SAGD高温凝胶堵剂通过岩芯后，其伤害率均小于10%，说明其中固相颗粒已被基本溶解，高粘度凝胶已破胶水化，达到入井流体岩心伤害标准要求，不会对油层造成污染伤害。
10 现场试验情况
SAGD高温凝胶堵剂研发成功后，在杜84-50158C、曙1-45-027、曙1-46-更36等三口井进行了现场试验，取得成功。杜84-50158C井地层漏失严重，90 m3清水冲砂洗井只进不出。向该井加入凝胶堵剂4.62t，用清水70 m3，成功封堵漏失层位，保持了后续作业施工顺利进行。随后进行的2井次现场实验，也取得了较好效果，成功率达到100%。
11 结论
（1）SAGD高温凝胶堵剂采用高分子聚合物与有机交联技术，使凝胶堵剂性能得到极大改善。
（2）通过使用温度剂，使聚合物凝胶耐温性达到150℃以上，改变了聚合物凝胶低温使用惯例，适合SAGD高温漏失井的应用。
（3）现场试验表明，SAGD高温凝胶堵剂能够满足高温漏失SAGD油井暂堵需要。同时，该凝胶体系也可应用于漏失严重的稠油高温注汽井和大修挤水泥作业中。
参考文献：
[1]王浩等.GS-高温暂堵剂的研制与应用[J].特种油气藏.2002（04）
[2]邱玲等.低压气井液体胶塞暂堵技术研究及应用[J].断块油气田.2011（03）
[3]李丹等.新型抗高温水溶性暂堵剂实验研究[J].应用化工.2011（12）
作者简介：
张丽，女，1984年生，汉族，籍贯四川省内江，2007年7月毕业于长江大学石油工程系。井下作业工程师，现就职于辽河油田曙光采油厂科技科，从事技术研究和科技管理工作。
关键词：辽河油田;SAGD;修井作业;高温;封堵剂
1 概述
SAGD采油技术是辽河油田稠油开发后期一种重要的方法。随着油田生产不断进行，地层能量不断衰退，地层亏空和漏失问题日趋严重，在冲砂洗井、油井大修及挤水泥等井下作业过程中，入井液体进多出少或只进不出现象时有发生，致使井下异物无法循环携带出来，作业施工无法正常进行，严重困扰了油田正常生产。为了保证SAGD高温漏失井作业施工顺利进行，开展SAGD高温凝胶堵剂的研究，解决作业过程中地层温度高、生产井段长、地层漏失严重等问题。
2 技术原理
SAGD高温凝胶堵剂是通过使用有机交联剂，将高分子聚合物形成具有一定粘度和一定耐温性的凝胶暂堵体系。使用时按照设计的浓度配制注入到漏失SAGD井中，利用其高粘弹性和流动阻力，把漏失层封堵起来。当施工任务完成后，在物理化学作用下，高粘度凝胶开始破胶水化，堵塞自行解除，因而可以有效保持油流通道，使油井恢复正常生产。
使用不同的高分子聚合物及交联剂可以得到不同凝胶体系。通过多次实验，选择GPAM-有机交联体系，配合使用油溶性树脂，形成了凝胶破胶及树脂溶解的对油层无伤害SAGD高温堵剂，满足SAGD井高温防漏暂堵要求。
3 浓度与凝胶粘度关系实验
随着高温凝胶使用浓度的增加，其凝胶粘度和凝胶强度都有所增加，而且随着使用浓度的增大，粘度越来越大，甚至可以形成冻胶而失去流动性，这对于亏空严重的漏失层位SAGD油井堵漏是十分有效的。实验表明，当高温凝胶使用浓度为1%时即可形成稳定溶胶，粘度达到100Mpa·s以上，完全能够满足携带井下异物及减轻地层漏失要求。
4 耐温性实验
高分子聚合物凝胶粘度与温度呈敏感性关系，一般来说，当温度升高，其凝胶粘度下降。如果堵剂粘度下降幅度过大，则无法把漏层封堵起来，不能满足SAGD漏失井暂堵要求，导致后续生产无法正常进行。根据辽河油田地温梯度，考察了1.2%凝胶不同温度下粘度变化情况，在低温阶段，随着温度升高，其粘度有所增高，主要是高分子聚合物溶胀速度加快，液相粘度增加所致。当温度达到70℃以上時，其液相粘度开始下降，表现出高分子聚合物随着温度升高粘度下降的特性。由于使用了温度稳定剂，当地层温度持续升高时，其凝胶粘度无明显下降趋势，粘度仍达到90Mpa·s以上，能够满足SAGD高温漏失井需要。
5 油溶性实验
SAGD高温凝胶堵剂遇水后能形成高粘弹体凝胶，其中的固相物由不同颗粒直径的油溶性材料制成，其固体颗粒能被地层原油逐渐溶解。室内试验表明，在70℃温度下，将高温凝胶恒温 8小时，测得其油溶率达90%以上，而且随着温度增加，溶解速度加快，因此，其中固相颗粒不会对油层造成堵塞伤害。
6 失水量测定
凝胶堵剂进入地层后，在液柱压力作用下，其中自由水会渗透到地层中去。如果地层温度高和裂缝较大，凝胶失水量增大，会导致油层伤害加大、暂堵失败等问题发生。因此，要尽可能使凝胶体系失水量保持最低。根据IPI标准，使用1.2%SAGD井凝胶堵剂在7个大气压作用30min后，测得其失水量为13ml，完全能够满足暂堵施工要求。
7 破胶实验
由SAGD修井作业暂堵工艺的特殊性，既要求凝胶堵剂在修井作业时能将油层封堵保护起来，又要求在任务完成后能自行解除堵塞，恢复油流通道，以免造成油层污染伤害及油井产量下降。因此，室内实验了3%凝胶堵剂在90℃温度条件下粘度变化情况。
实验表明，在90℃条件下，高粘度凝胶8h以后粘度开始下降，12h后凝胶粘度下降幅度较大，24h后凝胶粘度降为36mpa·s，基本完全破胶。
8 抗剪切性实验
由于高分子聚合物的可降解性，当凝胶堵剂通过油管时受高压射流作用和在井筒内反复循环受到剪切稀释作用，会导致凝胶粘度降低、封堵效果变差、暂堵失效等问题发生，因此必需进行抗剪切性能评价。
实验表明，使用1.5%的凝胶堵剂经高速搅拌90min后，粘度降幅约为11%，说明其抗剪切性良好，能够满足SAGD漏失油井暂堵需要。
9 岩心伤害实验
通过室内实验检测，SAGD高温凝胶堵剂通过岩芯后，其伤害率均小于10%，说明其中固相颗粒已被基本溶解，高粘度凝胶已破胶水化，达到入井流体岩心伤害标准要求，不会对油层造成污染伤害。
10 现场试验情况
SAGD高温凝胶堵剂研发成功后，在杜84-50158C、曙1-45-027、曙1-46-更36等三口井进行了现场试验，取得成功。杜84-50158C井地层漏失严重，90 m3清水冲砂洗井只进不出。向该井加入凝胶堵剂4.62t，用清水70 m3，成功封堵漏失层位，保持了后续作业施工顺利进行。随后进行的2井次现场实验，也取得了较好效果，成功率达到100%。
11 结论
（1）SAGD高温凝胶堵剂采用高分子聚合物与有机交联技术，使凝胶堵剂性能得到极大改善。
（2）通过使用温度剂，使聚合物凝胶耐温性达到150℃以上，改变了聚合物凝胶低温使用惯例，适合SAGD高温漏失井的应用。
（3）现场试验表明，SAGD高温凝胶堵剂能够满足高温漏失SAGD油井暂堵需要。同时，该凝胶体系也可应用于漏失严重的稠油高温注汽井和大修挤水泥作业中。
参考文献：
[1]王浩等.GS-高温暂堵剂的研制与应用[J].特种油气藏.2002（04）
[2]邱玲等.低压气井液体胶塞暂堵技术研究及应用[J].断块油气田.2011（03）
[3]李丹等.新型抗高温水溶性暂堵剂实验研究[J].应用化工.2011（12）
作者简介：
张丽，女，1984年生，汉族，籍贯四川省内江，2007年7月毕业于长江大学石油工程系。井下作业工程师，现就职于辽河油田曙光采油厂科技科，从事技术研究和科技管理工作。