注水采油中注入水與產(chǎn)層配伍性研究

毛吉峰　李登運(yùn)　唐思穎（長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠胡尖山采油作業(yè)區(qū)，陜西　榆林　719000）

注水采油中注入水與產(chǎn)層配伍性研究

毛吉峰李登運(yùn)唐思穎（長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠胡尖山采油作業(yè)區(qū)，陜西榆林719000）

針對(duì)注水采用中注入水與產(chǎn)層配伍性的相關(guān)問(wèn)題，采用常規(guī)手段對(duì)某地區(qū)的注水采油開(kāi)發(fā)方案進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并為注水開(kāi)發(fā)方案提出了相關(guān)解決方案。從本文的研究結(jié)果來(lái)看，在注水采油生產(chǎn)中，所注入水的礦化度應(yīng)該盡可能的與實(shí)際地層水接近，才能獲得更好的石油生產(chǎn)效果。

注水采油；注入水；產(chǎn)層；配伍

從當(dāng)前石油生產(chǎn)來(lái)看，水壓驅(qū)動(dòng)屬于一種常見(jiàn)的生產(chǎn)方式，具有技術(shù)成熟、采收率高等優(yōu)點(diǎn)，因此可以在石油生產(chǎn)中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。在這種生產(chǎn)模式下，人們開(kāi)始人為的向注水井注水補(bǔ)充能量，來(lái)保證油層壓力，實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)。但從當(dāng)前石油生產(chǎn)的現(xiàn)狀來(lái)看，很多注水開(kāi)發(fā)的油田經(jīng)常出現(xiàn)注水井吸水能力下降的現(xiàn)象，不僅影響了整體生產(chǎn)效果，也增加了企業(yè)的生產(chǎn)投入。相關(guān)學(xué)者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，注入水與產(chǎn)層之間的不配伍是導(dǎo)致出現(xiàn)該現(xiàn)象的重要原因，因此要重視對(duì)采油注水問(wèn)題的討論，保證石油生產(chǎn)順利進(jìn)行。

1　注入水與產(chǎn)層巖石配伍性研究

該試驗(yàn)是在LSY-1型流動(dòng)試驗(yàn)架上完成的，并相應(yīng)的模擬了實(shí)際生產(chǎn)情況：注水壓差小于等于1.5MPa，注水溫度為20～25℃，分別選取巖心直徑2.5～2.55cm、長(zhǎng)度7～8cm的巖石塊為研究對(duì)象，并以水源水、模擬次地層水、模擬水源水為注入水展開(kāi)實(shí)驗(yàn)分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著累計(jì)注水量的增加，不論合種水都會(huì)使巖心滲透率數(shù)值下降，而降低的順序?yàn)樗此M次地層水→模擬地層水。

2　注入水的水源水與地層水的配伍試驗(yàn)

2.1確定實(shí)驗(yàn)樣本

在本次研究中，對(duì)一塊地層水的水源水進(jìn)行分析，經(jīng)檢查得知，樣本水源水的數(shù)據(jù)資料為：鎂離子19.94，鈣離子50.5，鐵離子0.61，硬度208.19，礦化度543.54，水型NaHCO2。

選取與上述參數(shù)相同參數(shù)的注入水進(jìn)行試驗(yàn)室分析，并從巖心樣本中選擇一塊儲(chǔ)存層具有代表性的巖心進(jìn)行流動(dòng)試驗(yàn)分析，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程均按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2.2試驗(yàn)分析的儀器、流程

采用LSY-流動(dòng)試驗(yàn)儀，751-WG分光光度儀、NP-01粘土膨脹儀等設(shè)備完成試驗(yàn)。

在試驗(yàn)分析中，分別將巖心按照特定矩陣排列，根據(jù)砂巖儲(chǔ)存層敏感性評(píng)價(jià)方法，開(kāi)展配伍試驗(yàn)分析。

2.3試驗(yàn)結(jié)果與討論

通過(guò)開(kāi)展試驗(yàn)室分析后，根據(jù)一塊儲(chǔ)層的綜合特征展開(kāi)分析可以發(fā)現(xiàn)，不同注入水對(duì)儲(chǔ)層巖心的傷害程度存在明顯差異。這是因?yàn)閮?chǔ)層產(chǎn)生傷害的主要原因與水中懸浮顆粒產(chǎn)生的機(jī)械型堵塞之前存在關(guān)系。同時(shí)，注入水與儲(chǔ)層礦物、地下水流體之間，因?yàn)橄嗷バ再|(zhì)不同，會(huì)發(fā)生十分明顯的物理、化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而破壞了原有儲(chǔ)層的形態(tài)，最終導(dǎo)致出現(xiàn)儲(chǔ)層傷害現(xiàn)象。在這種情況下開(kāi)展水源配伍性試驗(yàn)，能確定更加合理的注入水水源。

2.3.1注入水對(duì)儲(chǔ)層傷害的主要類(lèi)型

（1）外來(lái)固體顆粒所產(chǎn)生的傷害，通過(guò)對(duì)注入水水質(zhì)的分析后發(fā)現(xiàn)，不同儲(chǔ)層注入水中含有著大于儲(chǔ)層平均喉道的懸浮顆粒，并且多以產(chǎn)層污水的形式得到表現(xiàn)，再加之濾膜系數(shù)為達(dá)到相應(yīng)的儲(chǔ)層標(biāo)準(zhǔn)，一旦懸浮顆粒流經(jīng)的尺寸不滿(mǎn)足吼吼直徑毛細(xì)孔道的要求時(shí)，則必然會(huì)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，最終造成傷害。

（2）速敏傷害。一般情況下，由于所油田生產(chǎn)區(qū)域的礫石含量較高，并且會(huì)以蠕蟲(chóng)狀薄片充斥在孔隙中，受產(chǎn)油過(guò)程的影響，易出現(xiàn)破碎脫落現(xiàn)象，而隨著注水速度不斷增大，所造成的的速敏傷害越明顯。而同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室分析中，本文將注入速度控制在4.2ml/min時(shí)，發(fā)現(xiàn)巖心滲透率開(kāi)始下降。

（3）水敏傷害。一般學(xué)者認(rèn)為：盡管一塊儲(chǔ)層易水化膨脹的粘土礦物蒙脫石散含量較低，但由于注入水與地層水礦化度之間存在較大的差異，這也會(huì)導(dǎo)致水敏傷害的發(fā)生。

2.3.2注入水對(duì)儲(chǔ)層傷害的評(píng)價(jià)

通過(guò)開(kāi)展相應(yīng)的試驗(yàn)分析后發(fā)現(xiàn)，不同注入水對(duì)儲(chǔ)層的傷害存在差異。根據(jù)麥克巴公司分類(lèi)方法，假設(shè)現(xiàn)場(chǎng)使用的注入水均處在可用范圍內(nèi)，那么相比之下，水源水的配伍性質(zhì)最好，其次為模擬次地層水、模擬地層水，這兩種水體都需要經(jīng)過(guò)水質(zhì)處理后才能被使用。

2.4建議

2.4.1地層水礦化度與水源水礦化度之間的差異較大，因此相關(guān)人員在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該選擇與地層水礦化度基本相同或相近的水源，切忌盲目的使用水源水而導(dǎo)致出現(xiàn)損害現(xiàn)象；也可以采用梯度注水法進(jìn)行處理，使注入水能更好的適應(yīng)地層要求。

2.4.2石油生產(chǎn)中所使用的注入水中含有相當(dāng)一部分高于儲(chǔ)層平均喉道直徑，再加之濾膜系數(shù)較低，導(dǎo)致出現(xiàn)損害現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)象，相關(guān)人員可以采取優(yōu)化過(guò)濾裝置的方式進(jìn)行處理，以提高注入水的質(zhì)量。

2.4.3在注入水與地層水混合后，在常溫時(shí)可能出現(xiàn)輕微的結(jié)垢現(xiàn)象，因此對(duì)相關(guān)人員而言，需要防止在石油注水中受地層條件（溫度、壓力等）常規(guī)因素的影響而出現(xiàn)鹽垢現(xiàn)象。

2.4.4在注水中，需要在滿(mǎn)足油田生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，盡可能的控制注水排量，進(jìn)而達(dá)到控制速敏傷害的目的。

2.4.5在增注過(guò)程中需要進(jìn)行全方面的考慮，切忌盲目的酸化處理，避免出現(xiàn)鐵質(zhì)沉淀。

3　結(jié)語(yǔ)

主要研究了注水采油中注入水與產(chǎn)層配伍性的相關(guān)問(wèn)題，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行研究?？傮w而言，注水采油是油田生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié)之一，其整體質(zhì)量對(duì)油田生產(chǎn)能力產(chǎn)生重要影響，因此在油田生產(chǎn)管理中，應(yīng)該重視對(duì)該問(wèn)題的分析，并能根據(jù)具體的生產(chǎn)要求合理控制注入水性質(zhì)，使其能更好與產(chǎn)層配伍，實(shí)現(xiàn)油田的平穩(wěn)生產(chǎn)。

［1］陳亞聯(lián).延長(zhǎng)油田代表性區(qū)塊清、污水配伍技術(shù)及儲(chǔ)層敏感性研究［D］.西安石油大學(xué)，2010.

［2］胡文庭.延長(zhǎng)油田寨科一旦八區(qū)塊配伍性研究及阻垢劑篩選［D］.長(zhǎng)江大學(xué)，2012.