低滲透油藏欠注問題原因分析與增注技術

摘 要：低滲透油藏能否保證油田正常高效注水，對油田注水開發效果的影響非常明顯。本文圍繞低滲透油藏欠注問題與原因分析，重點就采取的增注技術進行了論述，以期為解決低滲透油藏欠注問題提供參考。

關鍵詞：低滲透油藏；欠注；增注

油田注水是保持一定地層壓力水平，實現油田穩產、高產及提高采收率的主要手段。能否保證油田正常高效注水，對油田注水開發效果的影響非常明顯，尤其對低滲透油藏更是如此。因此，找準低滲透油藏欠注問題及原因，加強增注技術研究與分析，對于促進低滲透油藏一體化治理將起到至關重要的技術支撐作用。

1低滲透油藏欠注問題

低滲透油藏儲量較大，水驅效果較差。低滲透油藏水驅效果差，表現為低液量、低含水、低注水量，調整后含水下降，但相同采出程度所對應的實際含水率要高于理論的含水率，相同采出程度所對應的水驅指數要小于理論值，水驅開發效果較差。某區塊2016年調整后開發形勢變好，由于后期水質問題造成區塊注水井欠注，水驅效果變差。

前期研究認識存在一定差距，注水水質不滿足油藏需求。低滲透微觀孔隙結構與注水適配性研究成果—孔喉大小和分布決定了儲層的有效滲流能力，對某區塊開展孔隙微觀結構研究，指導水質適配，提高注水效果。通過鑄體薄片法測定，某區塊孔喉半徑主要集中在1.1μm～1.6μm范圍內，占50.9%左右，要求粒徑中值<0.4μm。目前注水井口注入水懸浮物粒徑主要集中在0.4μm～1.4μm，平均1.1μm，不滿足油藏開發需求。

現有注水井啟動壓力升高，注水井欠注。某注水站在2009年以前注水水質含油量≤10mg/L、懸浮物含量≤4mg/L、粒徑中值≤2.5μm（原B2級），注入水質按“低滲透油田水質標準”執行，為含油量≤5mg/L、懸浮物含量≤1mg/L、粒徑中值≤1μm（原A1級）。注水水質的改善在一段時間內改善了注水效果，但注水水質不能滿足油藏需求，造成后期地層堵塞，總體上啟動壓力呈上升趨勢，注水量呈下降趨勢。

層系井網已完善，需進一步水質升級。某區塊分四套層系開發，目前沙三段、沙四段井網均已完善，由于平面存在物性差異，需要進一步提升水質，滿足油藏開發需求。

洗井流程不完善效果差，制約注水開發效果。根據《注水井洗井工藝規程》對注水井洗井的要求，包括正洗井和反洗井，現有洗井水回收方式受依托生產設施和環境因素影響大，洗井不及時。在注水井洗井水回收進罐車組方式下，罐車組回收洗井水洗井方式費用高、勞動強度大。

洗井水進集輸流程方式影響采油和集油系統正常生產。洗井水回收水進入集輸系統后會影響產液量。洗井回水直接進入集油管網，導致油井管線回壓升高，加之洗井回水溫度（23℃）低于原油凝固點（30℃），加劇了油井管線回壓升高，影響了采油和集油系統生產。洗井回水進入集油管網，容易導致原油計量的失準。

2低滲透油藏欠注原因

低滲透油藏分布較廣，欠注情況較嚴重。注水井注入壓力高將會加大地層配注系統的負荷，使注水能耗增加，水井欠注導致儲層產生應力敏感效應，降低了波及系數和采收率，為提高水驅效率，必須增強注水。要提高這類油藏的注水量不能僅依靠地面設備來實現，因此如何解決低滲透油田降壓增注的技術問題，提高低滲透油藏注水量已成為當前亟待研究的重要課題。注水井欠注的直接后果是地層壓力下降。地層壓力下降進一步引發儲層滲透率降低和產能下降。分析低滲透油藏水井欠注的原因可分為內因和外因兩部分 ：

內因主要是由于低滲透儲層基質滲透性差以及殘余油飽和度高。室內研究表明：注入水從油井突破前、水驅壓差逐步上升，且水驅殘余油階段水的相對滲透率一般小于0.3。因此在基質滲透率低和殘余油的共同作用下，低滲儲層吸水能力的70%被抑制。

外因主要是水質問題導致的儲層污染，儲層污染主要有儲層敏感性傷害，水質不配伍導致結垢傷害，水中固體顆粒、原油、細菌等的堵塞傷害。目前低滲透油藏在開發過程中的儲層傷害主要是三個方面：注入水不達標，堵塞地層，影響注水；注入水不合格，粘土膨脹，降低吸水能力；含油飽和度高的低滲透油藏，注水壓力高。

3低滲透油藏增注相關工藝技術

水井酸化技術。砂巖基質酸化酸巖反應和二次傷害機理研究是優選酸液體系與優化設計的基礎 酸液進入地層時，部分是與射孔孔眼和孔喉處的堵塞物（結垢或機雜）反應；另一部分與地層礦物發生反應，快反應礦物長石、粘土礦物、碳酸鹽膠結物和慢反應礦物石英在酸液中的反應變化以及生成的二次沉淀物和運移微粒在孔喉中的分布對于酸化設計都是至關重要的。

活性增注技術。表面活性劑是一種在低濃度下能迅速降低表面張力的物質，具有親水基和親油基。正是因為它的這種兩親性質，使其能顯著的降低界面張力。表面活性劑按照其極性分，可以分為非離子表面活性劑和離子表面活性劑，其中離子型表面活性劑又可以分為陽離子型、陰離子型、兩性型表面活性劑。由于地層帶負電荷，驅油用表面活性劑一般為陰離子型和非離子型表面活性劑。表面活性劑的非極性鏈越長，其親油性越強，表面活性劑的分子結構也會影響表面活性劑在表面的排布，并進一步影響界面張力。

多氫酸復合活性水降壓增注工藝。活性水降壓增注技術。表面活性劑溶液可使油水界面的張力降低，從而降低親油油層的毛管阻力，對毛管數的增加以及驅油效率的提高具有促進作用。新研制出的一種雙聚醚類活性劑體系可以在較高濃度下通過段塞處理的方式，使油水界張力、表面張力等下降，從而使后續水的驅水相滲透率得到提高，實現降壓增注的目的。

分子膜增注工藝技術。在近井地帶分子膜能夠驅除水膜優先吸附成膜，通過將儲層表面變為弱水濕、降低粘附功實現減阻增注，同時分子膜劑具有較高的表面活性，較好的增溶能力，優良的防膨性能，能有效降低油水界面張力，油滴通過吼道時阻力減小，殘余油就會更容易被驅替出來，形成流動油，協同作用實現長效降壓增注，提高水驅油效果。該工藝應用于水測滲透率小于30×10-3μm2的低滲砂巖儲層，注入工藝分連續注入及段塞注入兩種，連續注入濃度為0.1%，段塞注入濃度為1%，關井時間為12h。

小陽離子深部縮膨防膨工藝。部分敏感性油藏儲層粘土礦物含量較高，遇水發生易發生膨脹、運移，使地層滲透率下降，注水壓力上升，注水量減少甚至注不進。這類水井常規酸化后，雖然能夠解除近井地帶的污染，但由于沒有消除因粘土膨脹、運移造成油層傷害的根本因素，初期效果較好，但注水壓力上升快，有效期短。為此創新配套了小陽離子深部縮膨防膨技術，延長酸化有效期?？s膨劑是一種化學合成的高分子陽離子化合物，它通過與粘土礦物發生物理化學反應，使粘土晶格改性，使其遇水后不膨脹；已膨脹的粘土晶格，通過化學反應改性后釋放出水分子，晶格縮小。并通過多點吸附作用使這些改性的粘土物質與原地層礦物牢固結合，從而避免了粘土礦物遇水膨脹、運移給地層造成的傷害。

作者簡介：

鄂敬天（1984-），男，吉林松原人，大學本科，工程師。