注水水質(zhì)對油田開發(fā)效果影響

吳礦燕

摘要：在油田開發(fā)中，影響其開發(fā)效果的因素有很多，其中注水的水質(zhì)是其中一個非常關(guān)鍵的因素，一旦注入的水質(zhì)不合格，巖層間的滲透效率降低，嚴(yán)重時，會影響儲層間的非均質(zhì)性，加重縱向滲透率變異系數(shù)，最終影響水驅(qū)的采收效率。大量的實踐證明，當(dāng)注水的水質(zhì)不合格，地層的滲透率會降低，進(jìn)而會影響油田的采收率，滲透率越低，采收率也就越低。

關(guān)鍵詞：油田;注水水質(zhì);地層滲透;采收率

1、前言

油田進(jìn)入到二次開發(fā)采油階段后，油田的注水工作將貫穿于開發(fā)的全過程，經(jīng)過大量的實踐證明，作為注水源頭的注水水質(zhì)是實現(xiàn)注水開發(fā)的關(guān)鍵因素。注入水的主要作用是驅(qū)動原油和補(bǔ)充地層能量，同時對地面工程設(shè)備和以及設(shè)施的功能展現(xiàn)和使用壽命都有很嚴(yán)重的影響，由于水質(zhì)的質(zhì)量對地面工程系統(tǒng)的運行和質(zhì)量有很強(qiáng)的制約性。通過油田注水的操作保持地層的壓力穩(wěn)定，提高地層的開發(fā)效果。在實際工作過程中，油田注水的水質(zhì)是影響油田注水效果的重要指標(biāo)，關(guān)系著油田開發(fā)的采收率和運行成本。盡管當(dāng)前油田注水有自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是這對控制的注水水質(zhì)要求非常高，在實際操作中，由于儲層間物性的差異，不同油田儲層對水質(zhì)要求也不同。

1.1采油的注水水質(zhì)要求

油田注水水質(zhì)是衡量石油注水效果的重要指標(biāo)，出廠的水質(zhì)是影響水質(zhì)的主要因素，盡管水質(zhì)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，但是仍含有微小的懸浮物以及鈉離子、碳酸根離子硝酸離子等以及鐵錳等氧化物。這些物質(zhì)聚集在管壁處使管網(wǎng)內(nèi)的水質(zhì)渾濁、內(nèi)部的雜質(zhì)增多，色度以及含鐵量含錳量呈直線上升趨勢，輸送管道材質(zhì)的不同。對水質(zhì)的影響也不盡相同，金屬材質(zhì)的管道管壁受到水及其雜質(zhì)的腐蝕，易形成氧化鐵等結(jié)垢，其他水泥管制管道阻力較大，微生物和有機(jī)物粘附，細(xì)菌含量超標(biāo)造成水質(zhì)污染。油田開發(fā)注水的水質(zhì)要求：不堵塞孔隙，不產(chǎn)生沉淀，沒有腐蝕性以及良好的洗油能力。

2.我廠現(xiàn)行的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：

2.1懸浮物含量：≤5mg/L

一方面，注入水中的懸浮物會沉積在注水井井底，造成細(xì)菌大量繁殖，腐蝕注水井油套管，縮短注水井使用壽命;另一方面，造成注水地層堵塞，使注水壓力上升，注水量下降，甚至注不進(jìn)水。從理論上講，注入水中懸浮物（固體）的含量越低、粒徑越小，其注入性就越好，但其處理難度就越大、處理成本也就大增加。所以，注入水中懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小指標(biāo)應(yīng)從儲層實際需要、技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)可行性三方面來綜合考濾

2.2油含量：≤8 mg/L

注入水中的油分產(chǎn)生的危害與懸浮固體類似，主要是堵塞地層，降低水的注入性。油田污水中的油分按油珠粒徑大小可分為四類：浮油、分散油、乳化油、溶解油。

2.3懸浮物直徑中值：≤3μm

注入水的中懸浮物直徑中值的大小與許多因素有關(guān)。如懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小、含油量、膠體與高分子化合物濃度等。中值越小，注入水的注入性就越好。

2.4溶解氧：油層≤0.05mg/L，清水層≤0.5mg/L

在油田產(chǎn)出水中本來僅含微量的氧，但在后來的處理過程中，與空氣接觸而含氧。淺井中的清水、地表水含有較高的溶解氧。

2.5二氧化碳：-1～1mg/L

在大多數(shù)天然水中都含有溶解的CO2氣體。油田采出水中CO2主要來自三個方面：（1）由地層中地質(zhì)化學(xué)過程產(chǎn)生;（2）為提高原油采收率而注入CO2氣體;（3）采出水中HCO3-減壓、升溫分解。

2.6硫化氫油層：≤2mg/L，清水層0

在油田水中往往含有硫化氫，它一方面來自含硫油田伴生氣在水中的溶解，另一方面來自硫酸還原菌分解。

2.7細(xì)菌：≤100個/ml

在適宜的條件下，大多數(shù)細(xì)菌在污水系統(tǒng)中都可以生長繁殖，其中危害最大的為硫酸還原菌、粘泥形成菌（也稱腐生菌或細(xì)菌總數(shù)）以及鐵細(xì)菌。

3.注水水質(zhì)對油田開發(fā)的影響

3.1水質(zhì)對注水井滲透率分布的影響

油田進(jìn)入到注水開發(fā)時期，由于注水水質(zhì)的不達(dá)標(biāo)或不合格，很容易造成近井地帶的水層間矛盾，出現(xiàn)在滲透率較低的儲層，會造成滲透率下降，加重了注水井的縱向非均質(zhì)性，進(jìn)而造成注水井的縱向變異系數(shù)的改變，影響水驅(qū)采收率。為了進(jìn)一步驗證水質(zhì)變化對油田注水對滲透率分布的影響，將同一水質(zhì)的水以相同的速度注入到不同滲透率的人造巖心中，通過測算和分析可以得出，注入到不同孔隙體積的巖樣滲透率不同，其損害程度也不相同，同時不合適的水注入到巖心時，相對滲透率比較低的巖心損害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相對滲透率高的巖心，這樣注入的水質(zhì)引起地層的損傷后，滲透率變異系數(shù)增加。

3.2水質(zhì)對油田采收率的影響

油田注水前需要將水進(jìn)一步處理，通常是通過暴曬出掉水中的碳酸鹽以及通過沉淀去除掉水中的懸浮等固體顆粒，或是在水中添加絮凝劑，將水中的懸浮物凝結(jié)下來去除掉，或是通過過濾的方式，將水中的固體顆粒物去除掉。通過上述一系列操作，將注水的水質(zhì)進(jìn)一步的處理。由于水質(zhì)在不同滲透率比的巖層間滲透變異系數(shù)也不同，并且滲透變異系數(shù)越大，其驅(qū)水采收的效率越低，進(jìn)而油田的采收率也就越低，對水質(zhì)不合格的情況，這種影響越嚴(yán)重。

3.3水質(zhì)引起地層平均滲透率改變對水驅(qū)采收率的影響

油田開發(fā)的注水水質(zhì)不合格，特別是跟開發(fā)井地層間產(chǎn)生地層損害，整個開發(fā)井區(qū)域內(nèi)的地層平均滲透率就會降低。滲透率是影響采收效率的重要因素，通常情況下，滲透率高的地層孔喉半徑就越大，在注水開發(fā)時，流體在地層空隙間越易流動，且流動聚集性較好。因此在其他條件相同的情況下，滲透率越低的儲層其采收效率也就越低。通過大量的實踐證明，水驅(qū)采油的采收效率隨著滲透率的降低而降低，因此為了保證油田的采收率，要保證注水的水質(zhì)符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，保證油田的注水效果。一旦水質(zhì)發(fā)生改變會降低油田的平均滲透比，給油田的開采增加難度，無法保證油田的采收率，因此，在進(jìn)行油田注水的操作前要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H狀況來進(jìn)行水質(zhì)的選擇和處理。

4、結(jié)束語

油田注水水質(zhì)發(fā)生變化，或是水質(zhì)不合格都會對油田注水的采收率造成影響，甚至對儲層的空間造成損壞，嚴(yán)重時還會引起地面工程系統(tǒng)的損害，加重處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因此，合格的注水水質(zhì)是保證注水開發(fā)油田采收效率的重要條件。

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