低渗透油田注水开发注水水质问题研究

低渗透油田注水开发注水水质问题研究

张清

大港油田第二采油厂工艺研究所 天津市 300280

摘要：进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的背景下，我国石油事业发展迅速。在石油开发工程当中，低渗透油田是非常重要的工程项目之一。经实际工作经验，研究发现：低渗透油田注水开发存在较为明显的注水水质问题。本课题重点对低渗透油田注水开发注水水质问题进行研究，希望以此为低渗透油田注水开发工作效率及效益的提升提供一些具有价值的参考建议。
关键词：低渗透油田；注水开发；水质问题；参考建议

1、低渗透油田开发的现状分析
  1.1注水井的分布比较分散
  在低渗透油田开发中采用注水开发的方式可以通过改善地层中的压力提高石油开采量及开采效率，而注水井的分布则直接关系到了注水开发的水平，但目前由于部分油田注水井的分布比较分散，加之油田所在区域的地质位置及地质结构比较复杂，使得注水井的施工质量参差不齐，部分注水井本身的分布位置不合理，造成使用率较低，不但增加了油田开发的成本，也影响了低渗透油田的开发质量。
  1.2注水井的性能差异较大
  我国地域辽阔，油田分布十分广泛，不同地区的注水井由于地理位置、施工环境、使用年限等的差别，造成注水井的性能差异较大，而注水井的压力会直接影响其开采量，造成石油开发效率的差异。
  1.3注水设备不完善
  注水设备的性能对于低渗透油田注水开发的结果影响巨大，在注水设备长期的使用过程中，受多种因素的影响会加速注水设备的老化，如果设备的更新换代不及时，设备维护检修工作不到位，就会造成注水设备的性能下降，给低渗透油田的注水开发造成不利影响。
2、低渗透油田注水开发注水水质的影响因素
  2.1悬浮物对注水水质的影响因素
  2.1.1水中悬浮物对注水水质的影响

水中悬浮物主要包括了注水水体中所包含的微生物、化学成分、粘土及其他有机物等，这些水中悬浮物在形态、大小、种类等方面存在着较大的差别，在对低渗透油田采取注水开发的过程中，由于受到地层、地质结构、注水位置等方面的影响，水中的悬浮物会降低岩石的吸附能力，同时也会对渗流孔道造成一定的堵塞，这种情况下就会降低注水开发的效果，导致石油开采的效率及开采量下降；
  2.1.2悬浮物颗粒对渗透率岩心的影响

通过采用恒流趋替法对不同浓度、粒径大小的悬浮物对渗透率岩心造成的影响进行实验可得，注水水体中所包含的悬浮物数量越多，浓度越大，对渗透率岩心所造成的影响也就越大；此外，水体中悬浮物颗粒的大小也会对渗透率岩心造成一定的影响，就实验结论而言，当水中悬浮物粒径为3.3um时，对渗透率岩心造成的影响最小。随着在岩层中注水量的不断增加，会造成近井位置滤饼的渗透性越来越低，在这种情况下考虑到油田开发成本，一般会通过酸化解堵的方式进行注水水质的改善，而在对低渗透油田注水开发进行水质标准的制定时，也需要考虑水体中悬浮物的浓度及悬浮物颗粒的大小，在减少对注水开发的不利影响的同时兼顾经济成本。
  2.2油对注水水质的影响因素
  在对低渗透油田进行注水开发时，一般还需要借助于乳化油的作用，而水体中的乳化油也会对低渗透油田注水开发的质量和效率造成不同程度的影响：
　　2.2.1吸附作用

当注水开发中所使用的乳化油进入油层的孔隙中时，会遇到诸如重力、范德华力、电应力等不同的力，在力的共同作用下会让乳化油停留在岩石的孔隙之中，长此以往就会造成孔隙逐渐缩小，孔隙的渗透力下降，在这种情况下注入的水体更加不容易进入岩层，不但会造成采油量下降，还会对地层和地质造成一定的伤害
　　2.2.2乳化作用

乳化油在吸附作用及液阻作用的影响下渗透率会逐渐下降，并且在注水开发的水体中不但包含了原油，还掺杂着原油、黄油、润滑油等物质，这些物质很难在原油中发生溶解，并且这些物质的粘度高，在长时间作用下必然会对油田渗透率造成不利的影响。
3、低渗透油田注水开发注水水质问题的应对措施
  3.1优化注水水质
  根据低渗透油田注水开发中注水水质对油田开发质量所造成的影响，在进行低渗透油田的开发时，应当首先从优化水质的角度出发，对注水水体中包含的悬浮物浓度及悬浮物颗粒的粒径进行深入的分析及评估，以此制定更加科学合理的注水水质标准。一方面，要考虑低渗透油田注水开发的成本问题，确保低渗透油田开发的就经济效益；另一方面，要考虑低渗透油田注水开发的质量与效率，合理的提高注水水质要求，做好水质检验工作，从而尽可能降低注水水质对低渗透油田注水开发造成的不利影响。例如，在注水水质标准的确定上可以按照悬浮物颗粒的粒径与孔喉直径的中间值作为基准，在此基础上适当放宽对注水水质的要求，这样既可以保障水中悬浮物不容易对注水开发造成负面影响，也便于油田开发企业控制成本，确保低渗透油田开发的投入与产出比。
  3.2水包油注射
  水包油型的基质对于水和油都具有较好的亲和力，采用注射水包油的方式是为了尽可能减少低渗透油田开发对水水质所造成的不良影响。这是由于在低渗透油田的开发过程中很容易对水库水质造成不同程度的危害和污染，为了尽可能控制这一问题，减少油田开发对水质造成的影响，可以使用注射水包油的方式加以解决。一般而言，在低渗透油田注水开发中注水水体中的油含量应当控制在每升15mg以内。

3.3改进注水开发工艺

首先需要进行空气泡沫驱的有效落实，该项方式具体是在油层内注入起泡剂和稳泡剂，进而确保水和气能够实现泡沫液的有效形成，对其驱油流动进行合理优化和科学完善，进而提升采收率，该项技术具有较大的发展潜能。在油藏温度下，空气的合理注入可以和原油出现低温氧化反应，进而实现烟道气虚的有效完成，使其出现热效应的有效产生。与此同时，泡沫所具有的高粘度和低张力特性能够确保残余油具有更大的活力能力。其次，还可以进行周期注水形式的科学应用，实现开采效率的进一步提升。通常情况下，对于低渗透油田而言，发育阶段会有油层裂缝发育产生，不同油层的油田会出现不同的性质，进而导致由曾出现一定的非均质，对油田开发效果造成很大的影响。与此同时，在具体落实注水开采时，裂缝突变和高渗透层会在一定程度内降低油田吸水量和出油成熟，进而导致油田油层出现一定的差异性，影响油层开采状况。
结语：在对低渗透油田进行注水开发时，注水水质会直接影响油田开发的质量和效率。为了减少注水水质对低渗透油田注水开发造成的不利影响，应当科学合理的制定注水水质标准，提高对注水水质的管控能力，减少油田开发对水库水质造成的危害，保障低渗透油田注水开发的有序开展。

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