低滲透油藏注水開發(fā)中存在問題分析

劉國(guó)平 馮帆 楊先聞 魏文宗 馬小軍

摘要：低滲透油氣資源是我國(guó)石油資源重要組成部分，每年產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模占總產(chǎn)能建設(shè)70%以上，目前低滲透油氣田已成為油氣開發(fā)主戰(zhàn)場(chǎng)。本文重點(diǎn)對(duì)低滲透油藏注水開發(fā)中存在問題進(jìn)行分析，包括水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高、注入壓力高、注水工藝配套難度大、水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度低、油井產(chǎn)量遞減速度快、地層傷害嚴(yán)重以及分注管柱工藝水平要求高等等，多方位剖析問題原因，所取得的認(rèn)識(shí)可為同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：低滲透油藏;注水井解堵;技術(shù)研究

1.前言

我國(guó)低滲透油氣資源分布具有油氣藏類型多、含油氣層系多、分布區(qū)域廣等特點(diǎn)，每年新發(fā)現(xiàn)油氣藏儲(chǔ)量中，低滲透油氣田占一半以上，其產(chǎn)能建設(shè)的規(guī)模占到油氣田產(chǎn)能建設(shè)規(guī)?？偭康?0%以上，表明低滲透油氣田已經(jīng)成為油氣開發(fā)建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。但低滲透油藏多呈現(xiàn)“三低”特征，即低孔隙度、低滲透率、低儲(chǔ)量豐度，生產(chǎn)成本高，開采難度大，本文重點(diǎn)對(duì)低滲透油藏注水開發(fā)中存在問題進(jìn)行分析。

2.低滲透油藏分類

一般來說，低滲透油藏可以分為三類，即一般低滲透油藏、特低滲透油藏、超低滲油藏，其主要分類依據(jù)是滲透率大小，一般低滲透油藏滲透率10～50mD，特低滲透油藏滲透率1～10mD，而超低滲透油藏滲透率0.1～1mD，如此分類基本符合我國(guó)低滲透油藏狀況。

3.注水開發(fā)中存在問題

3.1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高，污水處理工藝難度大

對(duì)于低滲透油藏，儲(chǔ)層非質(zhì)性強(qiáng)，孔隙結(jié)構(gòu)差，滲流喉道細(xì)小，孔喉連通性差，對(duì)注入水水質(zhì)要求級(jí)別高。以空氣滲透率小于10mD的特低滲儲(chǔ)層為例，要求懸浮固體含量小于1.0mg/L，懸浮物顆粒直徑中值小于1.0微米，含油量小于5mg/L，平均腐蝕率小于0.076mm/a，具體如表1所示。

表1 ?不同滲透率水質(zhì)要求級(jí)別表

低滲透油藏污水處理工藝分為沉降凈化、浮選凈化兩個(gè)工藝流程，其中沉降凈化流程為：產(chǎn)出水→收油罐→加入凈水劑、殺菌劑、緩蝕劑、阻垢劑→斜管沉降罐→緩沖罐→過濾罐→注水系統(tǒng);浮選凈化流程為：產(chǎn)出水→殺菌劑、緩蝕劑→收油罐→加入凈水劑→聚結(jié)分離器→助濾劑、浮選劑→誘導(dǎo)浮選器→反沖洗劑→過濾罐→殺菌劑、緩蝕劑→注水系統(tǒng)。

3.2 注水壓力高，欠注嚴(yán)重

造成注水壓力高原因主要有三方面，一是儲(chǔ)層物性差，注水啟動(dòng)壓力高;二是油層堵塞嚴(yán)重，包括作業(yè)污染、水質(zhì)不合格、出砂等，導(dǎo)致滲流通道被“封死”;三是注采關(guān)系不對(duì)應(yīng)，油水間連通性差。

3.3 注水工藝配套難度大，注水投資大

為實(shí)現(xiàn)“注上水、注好水”精細(xì)注水目標(biāo)，有效補(bǔ)層地層能量，低滲透油藏注水開發(fā)需要配套相關(guān)注水工藝，大幅度增加注水投資，主要有四方面，一是必須配套多種措施進(jìn)行油層改造，提高注入能力;二是增產(chǎn)增注措施有效期短，需要重復(fù)實(shí)施;三是常規(guī)分注工具無法滿足高溫高壓分層注水需要;四是地面注水工藝流程需要配套不同的壓力等級(jí)。

3.4 水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度低，自然遞減大

注水開發(fā)核心是建立注采驅(qū)動(dòng)壓力體系，常規(guī)油藏儲(chǔ)層物性好，連通系數(shù)高，易建立注采動(dòng)態(tài)關(guān)系，但對(duì)于低滲透油藏，由于滲透率低，注水啟動(dòng)壓力高，加大注采井間建立有效水動(dòng)力系統(tǒng)難度，注水井壓力升高，采油井壓力下降，即存在“注不進(jìn)、采不出”問題，導(dǎo)致水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度，油井產(chǎn)能快速下降，自然產(chǎn)能遞減速度快。

3.5 地層傷害嚴(yán)重，儲(chǔ)層物性變差

低滲透油藏注水開發(fā)過程中地層傷害原因主要有兩方面，一是受未能有效注水影響，地層壓力下降快，產(chǎn)生地層應(yīng)力敏感性傷害，即地層滲透率、孔隙度、壓縮系數(shù)等隨著地層壓力下降而減少;二是注入水對(duì)地層造成傷害，主要體現(xiàn)在四點(diǎn)，一是注入水與地層水配伍性差，二者直接生產(chǎn)沉淀，另外水中溶解氧、硫化氫、二氧化碳均能引起沉;二是注入水與巖石礦物不配伍，引起儲(chǔ)層中水敏物質(zhì)膨脹、分散和運(yùn)移，同時(shí)PH值變化也會(huì)引起巖石微粒脫落、分散與沉淀;三是注入條件的變化，如流速、溫度、壓力的變化，會(huì)造成地層傷害;四是注入水中不溶物造成的地層堵塞，包括機(jī)械雜質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物、細(xì)菌、油及乳化物等。

3.6 實(shí)施精細(xì)注水開發(fā)，分注管柱工藝性要求高

受儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響，注水井段內(nèi)各小層及同一小層內(nèi)部不同部位吸水強(qiáng)度差異大，需要實(shí)施精細(xì)分層注水開發(fā)，提高水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度。一般來說，對(duì)于厚層塊狀油藏，根據(jù)正反韻律特征實(shí)施細(xì)分注水，而多層薄互層油藏，根據(jù)隔夾層發(fā)育特征，結(jié)合吸水剖面測(cè)試情況，實(shí)施細(xì)分注水。但對(duì)于低滲透油藏，注水壓力高，對(duì)分注管柱工藝性要求高，比如封隔器密封性等。

4.結(jié)論

本文在對(duì)低滲透油藏進(jìn)行分類基礎(chǔ)上，針對(duì)注水開發(fā)中存在問題進(jìn)行分析，包括水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高、注入壓力高、注水工藝配套難度大、水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度低、油井產(chǎn)量遞減速度快、地層傷害嚴(yán)重以及分注管柱工藝水平要求高等等，可為同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

劉國(guó)平，男，1995年5月出生陜西，漢族，助理工程師，2019年畢業(yè)于西安石油大學(xué)，現(xiàn)于長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠紅井子作業(yè)區(qū)從事地質(zhì)工作。