長(zhǎng)慶油田回注水水質(zhì)指標(biāo)研究

鄭 苗，羅 躍，蘇高申，安 科

（長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州434023）

目前長(zhǎng)慶油田采用注水開發(fā)，將含油污水處理后回注是其主要的注水方式。若回注水處理不達(dá)標(biāo)，不合格的注水會(huì)對(duì)油層造成堵塞、腐蝕和結(jié)垢三大損害，導(dǎo)致注水效果大大降低。因此，以主要注水開發(fā)區(qū)塊地質(zhì)特征為前提，根據(jù)油田回注水水質(zhì)的實(shí)際運(yùn)行情況，有針對(duì)性地進(jìn)行巖心的傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)水平和處理成本，制定出與地層相適應(yīng)的、經(jīng)濟(jì)合理的注水水質(zhì)指標(biāo)是十分必要的[1，2］。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

氯化鈣、氯化鎂、無水硫酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、OP－10等均為分析純。

UV－2450型紫外分光光度計(jì)，真空干燥箱，GJSB12K型變頻高速攪拌器，CILAS1180型激光粒度分析儀，JHGP型氣體滲透率儀，JHCF型巖心流動(dòng)試驗(yàn)儀。

1.2 巖心及流體

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回注水水質(zhì)分析結(jié)果，配制總礦化度及離子含量相近的模擬注入水，作為實(shí)驗(yàn)用水。

實(shí)驗(yàn)選用靖安長(zhǎng)6（柳130）及侏羅系延9（柳18－41）兩區(qū)塊天然巖心，靖安長(zhǎng)6巖心滲透率約為1×10－3～10×10－3μm2，侏羅系延9巖心滲透率約為80×10－3～100×10－3μm2，分別洗油、抽真空處理，并用模擬注入水飽和。

石英砂在專用打磨機(jī)上反復(fù)打磨[3］，以不同目數(shù)的篩網(wǎng)篩選出不同粒徑級(jí)別的固體顆粒。用激光粒度分析儀測(cè)定顆粒的粒徑，以模擬注入水配制粒徑中值約為3.0μm、不同濃度的懸浮固體溶液。

采用采油三廠原油制備乳化油作溶質(zhì)基液，用模擬注入水作溶劑，并在基液中加入OP－10表面活性劑，攪拌下配制不同濃度的乳化油溶液。

1.3 方法

參照SY／T 5523－2000《油氣田水分析方法》及SY／T 5329－94《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》，對(duì)各水樣進(jìn)行分析檢測(cè)。

依據(jù)SY／T 5358－2002《儲(chǔ)層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法》，先用模擬注入水驅(qū)替巖心，測(cè)定巖心原始滲透率K0；再用不同濃度的懸浮固體溶液及乳化油溶液驅(qū)替巖心，測(cè)定巖心滲透率K1，計(jì)算滲透率保留率W，確定儲(chǔ)層傷害程度。

2 結(jié)果與討論

2.1 注入水水質(zhì)分析

采集采油三廠靖安長(zhǎng)6及侏羅系延9兩個(gè)區(qū)塊的回注水水樣，對(duì)各水樣離子含量、懸浮固體濃度、乳化油濃度進(jìn)行分析檢測(cè)，結(jié)果見表1 。

由表1 可知，兩區(qū)塊注入水懸浮固體濃度及乳化油濃度明顯超標(biāo)。依據(jù)表1 結(jié)果，確定回注水水質(zhì)。

表1 水樣水質(zhì)分析／mg·L－1Tab.1 Quality analysis of water samples／mg·L－1

2.2 懸浮固體對(duì)巖心傷害實(shí)驗(yàn)

配制不同濃度的懸浮固體溶液，通過巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定滲透率保留率，考察注入水中不同濃度的懸浮固體對(duì)巖心的傷害程度[5］，結(jié)果見圖1。

圖1 靖安長(zhǎng)6油層（a）和侏羅系延9油層（b）不同懸浮固體濃度巖心傷害物理模擬實(shí)驗(yàn)Fig.1 Physical simulation experiment for different particle concentrations of suspended solids damage on core in Jingan Chang 6reservoir（a）and Jurassic Y9reservoir（b）

由圖1可知，隨著注入體積的增加，懸浮固體對(duì)巖心的傷害程度加大，且懸浮固體濃度越高，滲透率保留率越低。對(duì)比靖安長(zhǎng)6與侏羅系延9巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，相同濃度的懸浮固體對(duì)于滲透率低的巖心（靖安長(zhǎng)6）傷害程度更大。靖安長(zhǎng)6、侏羅系延9注入水分別控制懸浮固體濃度低于5mg·L－1、10mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上，滿足回注要求。

2.3 乳化油對(duì)巖心傷害實(shí)驗(yàn)

配制不同濃度的乳化油溶液，通過巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定滲透率保留率，考察注入水中不同濃度的乳化油對(duì)巖心的傷害程度[6］，結(jié)果見圖2。

圖2 靖安長(zhǎng)6油層（a）和侏羅系延9油層（b）不同乳化油濃度巖心傷害物理模擬實(shí)驗(yàn)Fig.2 Physical simulation experiment for different concentrations of emulsified oil damage on core in Jingan Chang 6reservoir（a）and Jurassic Y9reservoir（b）

由圖2可知，隨著注入體積的增加，乳化油對(duì)巖心的傷害程度加大，且乳化油濃度越高，滲透率保留率越低。對(duì)比靖安長(zhǎng)6與侏羅系延9巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，相同濃度的乳化油對(duì)于滲透率低的巖心（靖安長(zhǎng)6）傷害程度更大。靖安長(zhǎng)6、侏羅系延9注入水分別控制乳化油濃度低于10mg·L－1、30mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上，滿足回注要求。

3 采出水回注指標(biāo)修訂

根據(jù)注入水不同濃度懸浮固體及乳化油對(duì)巖心的傷害程度和規(guī)律，在室內(nèi)研究分析基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有工藝技術(shù)水平和處理成本，確定了采油三廠重點(diǎn)區(qū)塊采出水回注指標(biāo)推薦標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果見表2 。

表2 采油三廠重點(diǎn)區(qū)塊回注水推薦指標(biāo)／mg·L－1Tab.2 Water quality standards recommened for oil production plantⅢ key blocks／mg·L－1

4 結(jié)論

（1）對(duì)于不同滲透率范圍的巖心，巖心滲透率降低是懸浮固體雜質(zhì)和乳化油共同作用的結(jié)果，當(dāng)回注水中存在懸浮固體和乳化油時(shí)，巖心滲透率均隨注入體積的增加而下降。

（2）注水中懸浮固體對(duì)儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：懸浮物粒徑相同，濃度越大，對(duì)巖心的損害程度越大。靖安長(zhǎng)6、侏羅系延9注入水分別控制懸浮固體濃度低于5mg·L－1、10mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上。

（3）注水中乳化油對(duì)儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：乳化油濃度越大，對(duì)巖心的損害程度越大。靖安長(zhǎng)6、侏羅系延9注入水分別控制乳化油濃度低于10mg·L－1、30mg·L－1，滲透率保留率可保持80%以上。

（4）優(yōu)化后的水質(zhì)指標(biāo)加強(qiáng)了對(duì)特殊儲(chǔ)層的合理開發(fā)與保護(hù)，合理放寬了侏羅系延9的注水水質(zhì)控制指標(biāo)，同時(shí)對(duì)靖安長(zhǎng)6的水質(zhì)指標(biāo)加強(qiáng)了控制。

[1]張巧靈，黃義堅(jiān).大港油田回注水水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)化研究[J］.石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2006，17（5）：5－8.

[2]趙林，黃琨.哈得4東河砂巖油藏注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究[J］.油田化學(xué)，2005，22（2）：150－153.

[3]王亮.低滲透油藏注水水質(zhì)指標(biāo)及采出水處理專家系統(tǒng)研究[D］.南充：西南石油學(xué)院，2004.

[4]孫麗麗，侯急瑞，趙鳳蘭，等.蘇丹油田注水傷害及對(duì)策研究[J］.油田化學(xué)，2011，28（2）：137－140.

[5]蔣建方，胡恩安.水中懸浮固體顆粒對(duì)儲(chǔ)層損害研究[J］.石油鉆采工藝，2001，23（1）：54－56.

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