回注水水質(zhì)對儲層物性的影響

羅輝（中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西 西安 710021）

回注水水質(zhì)對儲層物性的影響

羅輝（中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西 西安 710021）

注水是目前保持地層壓力，提高開發(fā)效果的主要的開發(fā)方式，良好的注水不僅能實(shí)現(xiàn)注采平衡，也能提高驅(qū)動效率，取得良好的開發(fā)效果。而注水水質(zhì)對儲層物性的影響不可忽略，油田采出水經(jīng)過處理，回注水注入地層，若回注水水質(zhì)較差，將對儲層造成污染，堵塞儲層孔隙吼道，影響儲層物性。利用人工巖心和取樣巖心，采用恒流驅(qū)替注入污水和處理水，分析對巖心物性的影響，取得了注水水質(zhì)對儲層物性影響的初步認(rèn)識。

注水；水質(zhì)；儲層滲流；巖心

油氣田開發(fā)中后期地層能量下降，注水是有效的保持地層壓力的手段，是目前國內(nèi)各大油田廣泛采用的二次采油技術(shù)。在低滲油田注水開發(fā)上，對注入水的水質(zhì)要求較高，注水中含有懸浮顆粒、細(xì)菌、二氧化碳等，盲目的對水質(zhì)不加處理便實(shí)施注水工藝，將造成注水工藝設(shè)備管線造成腐蝕，污染傷害儲層，堵塞儲層孔隙吼道，使得儲層內(nèi)粘土物質(zhì)膨脹，極大的影響儲層物性。因此在滿足注采平衡的同時(shí)，必須要對注入水水質(zhì)加以要求。

目前注水水質(zhì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為SY∕T5329-94，在油田礦場實(shí)踐中，在嚴(yán)格執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，往往注入水處理費(fèi)用高昂，影響了經(jīng)濟(jì)效益[1]。在注水水質(zhì)處理工藝優(yōu)選方面，各大油田都針對性的開展了許多研究和工藝的革新，基本實(shí)現(xiàn)了結(jié)合自身情況較好的工藝實(shí)施。

注水水質(zhì)對儲層物性及滲流影響較大，注水水質(zhì)優(yōu)劣不僅影響了注水工藝設(shè)備，還影響注水開發(fā)的整體效果。例如李洪建等從腐蝕和結(jié)垢方面，根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場取樣化驗(yàn)分析，對榮興屯油田儲層注水時(shí)吸水能力下降原因進(jìn)行了深入的分析，表明注水水質(zhì)不合格為影響注水井吸水能力的重要原因。依據(jù)物性實(shí)驗(yàn)，分析影響注水開發(fā)效果的影響因素，對后期的注水開發(fā)有著重要的指導(dǎo)作用。

1 水質(zhì)影響物性實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)基本原理

建立以水質(zhì)對儲層物性影響的關(guān)系，用以評價(jià)注水水質(zhì)與注水區(qū)塊儲層適應(yīng)性好壞的分析，才能具體的有針對性。本著以理論分析—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—理論決策的研究思路和方法，分析注水水質(zhì)與對儲層物性的影響之間的關(guān)系。用不同水質(zhì)條件的注入水，在儲層巖心上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，用以評價(jià)水質(zhì)對儲層物性的影響。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)研究區(qū)儲層埋深及地層溫度，確定實(shí)驗(yàn)溫度為55℃，實(shí)驗(yàn)選取的水樣為未經(jīng)過處理的污水、一級處理水、二級處理水（處理水質(zhì)按照注水水質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。根據(jù)研究區(qū)儲層巖心取樣分析，按照巖心滲透率大小值分為兩類，一類為滲透率大于50mD，一類滲透率小于50mD，以此來分析對不同滲透率下注水出儲層物性的影響。并在實(shí)驗(yàn)過程采用同一注水壓力，使得注水過程能有良好的對比。

1.3 實(shí)驗(yàn)材料

（1）流體：油田現(xiàn)場污水、一級處理、二級處理后的處理水。（2）巖心：人造巖心和天然巖心。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)采用恒流驅(qū)替方法，分析不同水質(zhì)對儲層巖心物性影響情況。

2 水質(zhì)對儲層物性影響

2.1 污水水質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

理論上同一種水質(zhì)對不同滲透率巖心傷害程度不同，三種不同水質(zhì)對同一滲透率的巖心傷害程度也不相同，反應(yīng)出注入水水質(zhì)對巖心物性的影響，不僅與水質(zhì)情況有關(guān)，也于巖心本身滲透率有關(guān)。在水質(zhì)一定的情況下，隨著注入量的增大，巖心的傷害持續(xù)增加，到后期傷害增加率逐漸趨于減緩[2]?？傮w看來，當(dāng)注入時(shí)間足夠長時(shí)，污水內(nèi)懸浮顆粒將導(dǎo)致巖心堵塞嚴(yán)重，使得巖心滲透率大幅下降，懸浮顆粒在巖心內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重堆積。而對于滲透率原本較低的巖心，孔吼半徑原本較小，較大的懸浮顆粒無法進(jìn)入巖心，只能在巖心端面形成堵塞顆粒堆積，相反對巖心傷害較小。

2.2 處理后水質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

處理后的污水在巖心注入時(shí)，處理后的污水內(nèi)懸浮顆粒含量較少，且顆粒半徑大小也較小，對于滲透率小于50mD的低滲巖心，在巖心端面產(chǎn)生了一些堵塞膜，端面類似于一個(gè)濾網(wǎng)，許多顆粒吸附在端面上，減小了進(jìn)入巖心的懸浮顆粒數(shù)量?？傮w而言，此影響的效果受到處理后污水水質(zhì)中懸浮顆粒粒徑大小，以及巖心滲透率的大小。

微觀分析表明，在注水流動過程，當(dāng)懸浮顆粒粒徑完全大于孔吼半徑，則顆粒完全無法進(jìn)入，直接形成堵塞面。當(dāng)顆粒半徑在1∕2～1∕3孔吼半徑時(shí)堵塞形成，并隨著注入持續(xù)，巖心滲透率降逐漸降低（圖1）。

圖1 巖心滲透率保留率與顆粒粒徑中值

3 結(jié)語

注入水水質(zhì)指標(biāo)較多，包含懸浮物顆粒、懸浮物濃度、含油量、細(xì)菌含量等，從對巖心儲層物性的傷害方面考慮，僅重點(diǎn)分析了懸浮物顆粒對儲層堵塞，以及對儲層滲透率的影響。不同注入水水質(zhì)，對不同儲層物性的巖心影響不盡相同，為懸浮物顆粒濃度及顆粒粒徑的綜合影響結(jié)果。

由于設(shè)備及條件有限，能提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能足夠詳盡，建議在后續(xù)工作中，以開發(fā)的角度不僅考慮注入水，以及分析其余影響水質(zhì)指標(biāo)對巖心物性的影響，開展進(jìn)一步細(xì)致的工作。

[1]張艷.低滲透油田注水水質(zhì)評價(jià)處理技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2002，3(30):52-54.

[2]李明忠，等.注水水質(zhì)造成油層損害的評價(jià)技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2002，3(24):40-43.

羅輝（1988-），男，陜西富平人，助理工程師，從事油氣田開發(fā)工作。