注入水水質(zhì)對儲層參數的影響因素研究

來(lái)源：http://www.thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-07-18

　　摘要：注水過(guò)程中引起油層傷害完全依賴(lài)于油層自身特性及所含流體性質(zhì)與注入水水質(zhì)兩個(gè)方面，油層物性和流體物性是引起地層傷害的潛在因素，注入水是誘發(fā)油層傷害的外部條件。改善注入水的水質(zhì)可以有效地控制油層傷害，保證注水質(zhì)量。從現場(chǎng)實(shí)際的角度出發(fā)，重點(diǎn)分析了水質(zhì)的堵塞類(lèi)指標，即懸浮物含量和污水含油量對儲層參數的影響。

　　關(guān)鍵詞：水質(zhì) 儲層傷害 注水實(shí)驗 懸浮物 含油量

　　在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注水水質(zhì)的好壞將直接影響油田的開(kāi)發(fā)效果，如果注入含有懸浮物、油、細菌的劣質(zhì)水，可直接堵塞油層滲濾端面，導致注水井吸水能力下降，注入壓力升高，從而引起油層能量不足，油井產(chǎn)量下降。同時(shí)，注入水中的溶解氧、二氧化碳等氣體也會(huì )對地面工程設備造成腐蝕，縮短注水設備、管線(xiàn)等的使用壽命，其腐蝕產(chǎn)物隨注入水入井也同樣會(huì )造成儲層污染。對于含有粘土礦物的敏感性?xún)?，注入水的礦化度往往會(huì )引起粘土礦物膨脹，損害儲層。注水水質(zhì)若符合油田規定的基本指標，一般不會(huì )造成對油氣層的損害，但是在實(shí)際注水中，水質(zhì)一般都達不到要求，而注水水質(zhì)好壞直接影響造成油層損害的程度。如果忽視了注入水質(zhì)量，那么必然會(huì )導致堵塞地層孔道，滲透率下降，吸水指數下降。根據2007年6月份的某礦水質(zhì)數據，注入水水質(zhì)沿注水流程在井筒內急劇變差，懸浮物和含油量含量突然增加，超過(guò)油田水質(zhì)標準百倍以上。

　　一、懸浮物對地層的損害機理及規律

　　懸浮物也就是機械雜質(zhì)，通常是指水中不溶解而又存在于水中且不能通過(guò)過(guò)濾器的物質(zhì)。據調查，油田各注水水源中機械雜質(zhì)的主要成分是石英和長(cháng)石等，顆粒直徑10～60μm。注入水中懸浮物的含量及其大小是影響注入水水質(zhì)的重要指標，是造成地層傷害的重要因素。因為地層本身就是多孔介質(zhì)，所以注入水經(jīng)其表面進(jìn)入油層內部時(shí)，它就起到了過(guò)濾器的作用。懸浮物沿注水流程水質(zhì)的變化規律為：顆粒水中懸浮物的含量成倍增加;粒徑分布范圍變寬，既向小粒徑方向延伸，又向大粒徑方向擴展;懸浮物對中、低、高滲巖石的影響主要表現在巖石端面，端面附近和巖石深部;隨著(zhù)注入量的增加，懸浮物可以在巖石表面形成架橋，使滲透率下降平緩。當水質(zhì)一定時(shí)，懸浮物侵入巖石深度和損害巖石類(lèi)型存在差別，微小粒徑的物質(zhì)進(jìn)入巖石孔隙內部，堵塞孔喉使巖石滲透率受損，形成深部傷害;粒徑相對較大的物質(zhì)難以進(jìn)入巖石孔隙內部，只能在表面和淺表部位附著(zhù)、橋堵，在巖石表面形成濾餅，從而使巖石表面滲透率降低。通常懸浮物對地層傷害的機理有四種：

　　(1)在地層表面形成濾餅使井桶變小，這是最普通最常見(jiàn)的一種。

　　(2)固體顆粒侵入地層，形成橋堵并在內部生成濾餅。

　　(3)固體顆粒在炮眼中堆積將炮眼堵塞。

　　(4)由于重力作用固體顆粒沉降到井底，使井底填高。

　　表1某油田某區懸浮物對儲層傷害實(shí)驗結果

　　水樣 巖樣號 原始滲透率

　　(10-3μm2) 傷害后滲透率

　　(10-3μm2) 滲透率下降百分數(%)

　　普通處理污水 #33 184.5 168.3 8.8

　　#21 36.6 23.7 35.1

　　#7 23.8 14.4 39.5

　　深度處理水 #13 27.4 24.3 11.4

　　#18 14.2 12.1 14.8

　　由實(shí)驗結果表1可知，懸浮物對地層巖心的損害與巖心的滲透率有關(guān)，滲透率越小，損害程度越大;懸浮物的含量越大，對地層的損害也越大。

　　二、含油對地層損害的機理及規律

　　含油是指在酸性條件下，水中可以被汽油或石油醚萃取出的石油類(lèi)物質(zhì)，稱(chēng)為水中含油。把處理好的污水回注到地層中，由于污水中表面活性劑存在和注水過(guò)程中的水力攪拌作用，會(huì )使注入水中所含的原油發(fā)生乳化;另一方面，由于注入水進(jìn)入地層后與地層中殘余原油接觸，由于原油中自帶的環(huán)烷酸、脂肪酸等天然表面活性劑，在減切作用力下產(chǎn)生乳化而形成乳化油滴。乳化油滴對地層的損害主要形式是吸附和液鎖(即賈敏效應)。某油田選用不同滲透率標準的人造巖心進(jìn)行不同濃度的含油量模擬注水實(shí)驗，借此來(lái)研究不同濃度下含油量對油層的傷害。從7塊巖心的含油量堵塞試驗結果可以看出：同一含油量濃度下，含油對低滲透巖心的損害要比高滲透巖心大得多;隨著(zhù)含油濃度的增加，對相同滲透率級別的巖心，損害程度增加。見(jiàn)表2和圖1。

　　表2含油量堵塞實(shí)驗方案

　　含油量

　　滲透率 5mg/L 10mg/L 20mg/L 30mg/L

　　低滲透 √ × × ×

　　中低滲透 √ √ × ×

　　中滲透 × √ √ ×

　　高滲透 × × √ √

　　三、注水各項指標的權重關(guān)系

　　在注水過(guò)程中，水質(zhì)指標的各因素之間的作用是非常復雜的，但最終結果是對地層造成了一定程度的堵塞，導致儲層的滲透率降低，注水壓力上升，所以在水質(zhì)評價(jià)指標中，堵塞類(lèi)是最主要的;另一方面，注水過(guò)程中各種腐蝕產(chǎn)物不容忽視，它們的產(chǎn)生在一定程度上也易造成地層的堵塞，但與前面提到的堵塞類(lèi)中懸浮物、含油量的影響相比，影響作用較小?？梢钥闯?，水質(zhì)指標中懸浮物、含油量的影響是最主要的因素。

　　四、結束語(yǔ)

　　懸浮物、含油量對地層的損害與滲透率有關(guān)，滲透率越小，損害程度越大，懸浮物、含油量的濃度越大，對地層的損害也越大。水質(zhì)對儲層的影響中，堵塞類(lèi)指標影響最大。某油田的注水站水質(zhì)雖然符合標準，但是井口實(shí)際注水水質(zhì)嚴重超標。由于從現場(chǎng)實(shí)際角度出發(fā)，本文僅考慮了注入水中懸浮物，含油量?jì)蓚€(gè)指標進(jìn)行論述，其它指標的還需要作進(jìn)一步的研究工作。

　　參考文獻：

　　[1]黃文明.杏樹(shù)崗油田杏一～三區注水井增注措施優(yōu)化設計方法[D].中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數據庫，2005.

　　[2]陳文.注水井儲層傷害評價(jià)研究及防治措施[D].中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數據庫，2004.

　　[3]朱國華，沈克勤.低滲透油田注水水質(zhì)研究[J].2004，石油與天然氣地質(zhì).

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