黑建华-常规低渗透油藏注水开发技术对策

黑建华-常规低渗透油藏注水开发技术对策

黑建华

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摘要：近年来，我国社会迅速发展，科技的发展促进了各个行业的进步。低渗油藏是采油厂高效勘探开发的主要阵地，部分区块经过多年的高强度开发，采油速度、采出程度、采收率，处于中高含水、低速、低采出程度阶段。注采能力的提升成为了影响低渗透油藏开发效果的关键，由于低渗透油藏固定成本占比高，增量成本和运行成本低，为此要结合现有注采工艺的基础上把经济效益和实用性放在第一位，坚持“地面服从地下，地面地下相结合的方针，按照注采配套、简化工艺、节省投资”的原则，实现低渗透油藏的注采能力提升与优化。

关键词：低渗透油藏；注水开发技术；对策

引言

在注水开发过程中，对于粘土含量较高的低渗透油藏，水敏伤害对开发过程的影响更为突出，极易导致注水困难，严重的还会制约区块的开发进度和规模。因此低渗透油藏注水过程中的储层保护尤为重要。

1低渗透油藏欠注机理分析

低渗透油藏欠注导致油井压力降低，产量递减快，同时长期高压注水易导致套变。这是导致低渗透油藏堵塞的主要体现。针对低渗透油藏欠注的问题，通过对采油厂典型低渗透欠注区块进行剖析，分析影响低渗欠注的主要因素，主要体现在以下方面：（1）由于水质中悬浮物、含油、腐蚀物等外部因素造成欠注。（2）由于储层孔喉大小以及黏土矿物含量高造成欠注，低渗粘土矿物含量一般在9%以上，个别区块达到15%，欠注严重。（3）注水过程中主要是由于结垢、含油造成近井地带堵塞，现场也表明，比如部分区块主要是由于结垢造成的堵塞，现场通过酸化就可以解除堵塞、避免欠注。（4）随着注水的进行，远井地带会存在由于乳化、贾敏效应等因素导致堵塞，导致注水压力进一步上升。低渗透欠注是一个系统多种因素综合影响的结果，其根本原因是注入水与储层性质内外因相互作用导致的堵塞。因此从源头水质控制是保持注入能力的关键，并能大幅度降低后期解堵的投入，提高总体经济效益。

2水质提升策略

2.1源头水质控制

一是改造首站过滤器，一级过滤为体外搓洗核桃壳过滤，二级过滤为多介质过滤。二是优化污水药剂配方，30%NaOH溶液替代碱度调节剂（Ca（OH）2+NaOH）。

2.2沿程水质控制

（1）健全沿程水质监控系统。主要从健全监控网络，建立预警机制；建立三级水质分析制度；建立月度考核兑现制度三个方面开展针对性措施。（2）加大注水站及管线清洗力度。主要包括：注水站精细过滤装置滤芯进行清洗；对注水管网系统采用表活剂+杀菌剂进行了化学方式清理；对注水站及管网系统采用“高压气脉冲”物理法清洗。

2.3井口水质控制

确保井口水质达标率的关键就是要强化洗井，主要的措施有：定期洗井与按需洗井相结合；根据每一口水井的具体情况，配套固定洗井流程、可回收式方池子、活动罐车组等洗井方式；采用大排量洗井、氮气助排。近两年通过水质改性，并加强水质管理，定期清罐、冲洗管线、水井洗井，有效改善了注水水质，目前井口水质A1级，满足了油藏注水开发需求。

2.4储层注入水质控制

要通过优化投转注工艺的方式进一步做好注水储层保护。先用油层清洗剂预处理储层，清洗油膜（处理半径0.5m），增加防膨剂与储层接触，后用大剂量小分子季胺盐防膨剂防膨处理（处理半径1.2m），做好注水前的油层保护。

3精细注水开发技术的应用

在深化渗流机理认识的基础上，配套形成了“精细油藏描述、全过程油层保护、精细注水配套技术”的特低渗油藏精细注水开发技术系列。

3.1精细油藏描述

通过结合区域地震资料进行了拓频处理，分辨率有效提高，断裂系统更加清晰，构造解释更加准确，精细刻画了数十个小层的平面分布。

3.2全过程油层保护技术

在深化低渗透储层伤害机理基础上，配套开发了油田高效开发全过程油层保护技术系列。

（1）钻井过程中油层保护技术。利用岩心分析测试资料，研究钻井过程中储层伤害机理，研发形成针对性强的个性化钻井液保护体系——复合盐强抑制钻井液体系。

（2）作业过程中的油层保护技术。第一，测压解堵一体化射孔技术主要优点：①防止射孔液进入油层；②负压解堵；③压力及表皮系数测试联作；④减少作业时间。第二，改性泡沫酸化混排解堵技术。①降低返排液柱压力，提高返排能力；②泡沫暂堵高渗区带，实现均匀酸化；③降低基岩反应速度，增大酸化半径；④极强冲刷排污能力，改善地层渗流。

（3）其他储层保护措施。①注入水水质监测。严格控制注入水水质，在有限成本上，最大程度提升注入水过滤技术。确保注入水中悬浮物颗粒直径中值、悬浮物固相含量、含油量等符合各区块注入标准。同时定期检测注入水矿化度，避免引起低渗透储层盐敏伤害。②注水管线定期清洗。为避免铁离子、机杂等含量超标，需定期对注水管线进行冲洗。长期停注且之前长期注入水质不合格水的井，试注前也需要洗井，用以清除井内氧化物或腐蚀物。③定期使用杀菌剂。定期使用杀菌剂处理注入水中的微生物，减少注入水中杂质，保护储层。同时尽量避免使用具有强氧化性的杀菌剂，减小腐蚀设备和二次污染的几率。

3.3采油过程中的油层保护技术

空心杆洗井油层保护技术主要优点：洗井液体与地层不见面；洗井周期短，用水量少，费用低；洗井措施不影响油井生产。

3.4精细注水配套技术

（1）提出水质标准进一步细分。在渗流机理深化认识的基础上，提出了按照孔喉半径与固相颗粒粒径中值细分水质的理念，将原A1级水质细分为六级。

（2） 低矿化度弱碱水注水技术。低矿化度水能够降低阳离子浓度，进而剥离原油中极性离子，降低边界层厚度，改善渗流。同时处理工艺简单，水质稳定，与地层水配伍性好。   

（3）创新漂浮式超滤膜处理技术。针对现有水处理技术存在的不足，创新漂浮式超滤膜处理技术。针对低矿化度水源，创新漂浮式超滤膜水处理技术，确保水质达标率100%。漂浮式处理模块处理工艺简单，水处理量增加了3倍；反冲洗时间缩短3/4；水处理成本下降74%；水质达标率稳定100%。 

（4）全程密闭隔氧技术。推广应用隔氧膜和氮气吹扫隔氧技术，保证注入水全程密闭隔氧。主要优点：①防止注入水PH降低；②防止绿泥石、高岭石膨胀堵塞；③减少管柱、流程的腐蚀和细菌的产生；④防止二价铁离子生成。

（5）紫外线杀菌技术。推广应用紫外线杀菌技术，实现自动低成本杀菌保证水质。适当波长的紫外线（280~200nm）能够破坏微生物机体细胞中DNA的分子结构，引起DNA链断裂，达到杀菌的效果。该技术辅助化学药剂杀菌效果会更好。原有粒径测试采用电阻法和激光法，其中电阻法适用于粒径0.6~1200µm；激光法要求遮光比5%~15%，而中心水的遮光比低小于0.1%，均不能满足需求，因此探索了两种新的水质检测新方法:浊度、污染指数（FI）。试验表明，分子量越小，改善渗流能力越强；尤其是特低渗储层中，小分子表活剂效果最好，分子量大于2000以后，改善渗流能力明显降低，为此中心研发了小分子表面活性剂。

结语

强化低渗透油藏注水系统工程优化，构建油藏、井筒、地面三位一体的注水大格局，对影响注水效果的各种要素进行优化组合，配套优化水质处理、井筒分层与举升、增注等工艺，优化研究高效低能耗的低渗透油藏高效注采工艺技术，并制定低渗透注水系列标准规范，降低工艺成本，提高效果及效率，提高技术适应性和针对性，为低渗透油藏高效注水开发提供保障。

参考文献

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