長慶油田回注水水質(zhì)指標研究

鄭 苗，羅 躍，蘇高申，安 科

（長江大學化學與環(huán)境工程學院，湖北 荊州434023）

目前長慶油田采用注水開發(fā)，將含油污水處理后回注是其主要的注水方式。若回注水處理不達標，不合格的注水會對油層造成堵塞、腐蝕和結(jié)垢三大損害，導致注水效果大大降低。因此，以主要注水開發(fā)區(qū)塊地質(zhì)特征為前提，根據(jù)油田回注水水質(zhì)的實際運行情況，有針對性地進行巖心的傷害評價實驗，并結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)水平和處理成本，制定出與地層相適應(yīng)的、經(jīng)濟合理的注水水質(zhì)指標是十分必要的[1，2］。

1 實驗

1.1 試劑與儀器

氯化鈣、氯化鎂、無水硫酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、OP－10等均為分析純。

UV－2450型紫外分光光度計，真空干燥箱，GJSB12K型變頻高速攪拌器，CILAS1180型激光粒度分析儀，JHGP型氣體滲透率儀，JHCF型巖心流動試驗儀。

1.2 巖心及流體

依據(jù)現(xiàn)場回注水水質(zhì)分析結(jié)果，配制總礦化度及離子含量相近的模擬注入水，作為實驗用水。

實驗選用靖安長6（柳130）及侏羅系延9（柳18－41）兩區(qū)塊天然巖心，靖安長6巖心滲透率約為1×10－3～10×10－3μm2，侏羅系延9巖心滲透率約為80×10－3～100×10－3μm2，分別洗油、抽真空處理，并用模擬注入水飽和。

石英砂在專用打磨機上反復打磨[3］，以不同目數(shù)的篩網(wǎng)篩選出不同粒徑級別的固體顆粒。用激光粒度分析儀測定顆粒的粒徑，以模擬注入水配制粒徑中值約為3.0μm、不同濃度的懸浮固體溶液。

采用采油三廠原油制備乳化油作溶質(zhì)基液，用模擬注入水作溶劑，并在基液中加入OP－10表面活性劑，攪拌下配制不同濃度的乳化油溶液。

1.3 方法

參照SY／T 5523－2000《油氣田水分析方法》及SY／T 5329－94《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》，對各水樣進行分析檢測。

依據(jù)SY／T 5358－2002《儲層敏感性流動實驗評價方法》，先用模擬注入水驅(qū)替巖心，測定巖心原始滲透率K0；再用不同濃度的懸浮固體溶液及乳化油溶液驅(qū)替巖心，測定巖心滲透率K1，計算滲透率保留率W，確定儲層傷害程度。

2 結(jié)果與討論

2.1 注入水水質(zhì)分析

采集采油三廠靖安長6及侏羅系延9兩個區(qū)塊的回注水水樣，對各水樣離子含量、懸浮固體濃度、乳化油濃度進行分析檢測，結(jié)果見表1 。

由表1 可知，兩區(qū)塊注入水懸浮固體濃度及乳化油濃度明顯超標。依據(jù)表1 結(jié)果，確定回注水水質(zhì)。

表1 水樣水質(zhì)分析／mg·L－1Tab.1 Quality analysis of water samples／mg·L－1

2.2 懸浮固體對巖心傷害實驗

配制不同濃度的懸浮固體溶液，通過巖心流動實驗測定滲透率保留率，考察注入水中不同濃度的懸浮固體對巖心的傷害程度[5］，結(jié)果見圖1。

圖1 靖安長6油層（a）和侏羅系延9油層（b）不同懸浮固體濃度巖心傷害物理模擬實驗Fig.1 Physical simulation experiment for different particle concentrations of suspended solids damage on core in Jingan Chang 6reservoir（a）and Jurassic Y9reservoir（b）

由圖1可知，隨著注入體積的增加，懸浮固體對巖心的傷害程度加大，且懸浮固體濃度越高，滲透率保留率越低。對比靖安長6與侏羅系延9巖心流動實驗結(jié)果可看出，相同濃度的懸浮固體對于滲透率低的巖心（靖安長6）傷害程度更大。靖安長6、侏羅系延9注入水分別控制懸浮固體濃度低于5mg·L－1、10mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上，滿足回注要求。

2.3 乳化油對巖心傷害實驗

配制不同濃度的乳化油溶液，通過巖心流動實驗測定滲透率保留率，考察注入水中不同濃度的乳化油對巖心的傷害程度[6］，結(jié)果見圖2。

圖2 靖安長6油層（a）和侏羅系延9油層（b）不同乳化油濃度巖心傷害物理模擬實驗Fig.2 Physical simulation experiment for different concentrations of emulsified oil damage on core in Jingan Chang 6reservoir（a）and Jurassic Y9reservoir（b）

由圖2可知，隨著注入體積的增加，乳化油對巖心的傷害程度加大，且乳化油濃度越高，滲透率保留率越低。對比靖安長6與侏羅系延9巖心流動實驗結(jié)果可看出，相同濃度的乳化油對于滲透率低的巖心（靖安長6）傷害程度更大。靖安長6、侏羅系延9注入水分別控制乳化油濃度低于10mg·L－1、30mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上，滿足回注要求。

3 采出水回注指標修訂

根據(jù)注入水不同濃度懸浮固體及乳化油對巖心的傷害程度和規(guī)律，在室內(nèi)研究分析基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)水平和處理成本，確定了采油三廠重點區(qū)塊采出水回注指標推薦標準，結(jié)果見表2 。

表2 采油三廠重點區(qū)塊回注水推薦指標／mg·L－1Tab.2 Water quality standards recommened for oil production plantⅢ key blocks／mg·L－1

4 結(jié)論

（1）對于不同滲透率范圍的巖心，巖心滲透率降低是懸浮固體雜質(zhì)和乳化油共同作用的結(jié)果，當回注水中存在懸浮固體和乳化油時，巖心滲透率均隨注入體積的增加而下降。

（2）注水中懸浮固體對儲層損害評價實驗發(fā)現(xiàn)：懸浮物粒徑相同，濃度越大，對巖心的損害程度越大。靖安長6、侏羅系延9注入水分別控制懸浮固體濃度低于5mg·L－1、10mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上。

（3）注水中乳化油對儲層損害評價實驗發(fā)現(xiàn)：乳化油濃度越大，對巖心的損害程度越大。靖安長6、侏羅系延9注入水分別控制乳化油濃度低于10mg·L－1、30mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上。

（4）優(yōu)化后的水質(zhì)指標加強了對特殊儲層的合理開發(fā)與保護，合理放寬了侏羅系延9的注水水質(zhì)控制指標，同時對靖安長6的水質(zhì)指標加強了控制。

[1]張巧靈，黃義堅.大港油田回注水水質(zhì)指標優(yōu)化研究[J］.石油規(guī)劃設(shè)計，2006，17（5）：5－8.

[2]趙林，黃琨.哈得4東河砂巖油藏注水水質(zhì)標準研究[J］.油田化學，2005，22（2）：150－153.

[3]王亮.低滲透油藏注水水質(zhì)指標及采出水處理專家系統(tǒng)研究[D］.南充：西南石油學院，2004.

[4]孫麗麗，侯急瑞，趙鳳蘭，等.蘇丹油田注水傷害及對策研究[J］.油田化學，2011，28（2）：137－140.

[5]蔣建方，胡恩安.水中懸浮固體顆粒對儲層損害研究[J］.石油鉆采工藝，2001，23（1）：54－56.

[6]王永清，李海濤.注入水中乳化油滴對儲層傷害的實驗研究[J］.西南石油學院學報，2003，25（1）：43－46.