刘剑波，黄继新，郭二鹏

(1.密苏里科技大学，密苏里罗拉 65409；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083)

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术是开发超稠油与油砂经济有效的方式[1_3]，在国内外已得到大规模工业化应用[4_6]。在SAGD开采过程中存在的一个重要问题是，在高温高压条件下上覆盖层对注入的蒸汽能否起到有效封堵作用。

在热采过程中，需要注入大量高温高压蒸汽，导致蒸汽腔内温度升高、岩石体积膨胀，从而引起蒸汽腔及周围地层的应力状态发生变化[7]。由于油砂储层埋藏浅(埋深一般小于200 m)，地层应变与变形可能使盖层发生剪切或拉伸破坏[8]，造成注入的高温蒸汽及热流体泄漏到上覆地层，甚至地面。蒸汽泄露一方面会造成能量损失，降低开发效果;另一方面可能引起严重的环保问题。为确保SAGD生产的有效性与安全性，盖层必须对注入的蒸汽具有良好的封堵能力，且在整个生命周期保持完整，不会发生塑性变形与破坏，避免注入的蒸汽及热流体发生泄漏。因此，在实施注蒸汽热采项目之前，必须对盖层的稳定性进行地质力学试验与评价[9_11]。国外特别是加拿大研究人员在这方面进行了较多的试验与模拟研究，讨论了高温高压蒸汽的注入对油砂储层应力的影响，以及引起的物性参数(如孔隙度和渗透率)的改变、地层形变及破坏机理与破坏形式[7]；研究了SAGD不同泄流区域的地质力学行为以及蒸汽腔形成与扩展对地层形变的影响[9]；在油砂生产现场进行了一系列小型压裂试验，确定了地层破裂压力与闭合压力[10]。……