油藏條件下的注入水傷害評價

祝麗麗

（吉林油田公司勘探開發研究院 吉林松原 138000）

1 前言

注入水對儲層的傷害是目前注水開發油田普遍存在的問題， 注入水對儲層的傷害與注入流體的礦化度、注入速度以及儲層中黏土礦物含量類型有直接關系，因此需要對每一個油田開展敏感性評價實驗，以便了解儲層在注水過程中速敏和水敏的傷害程度。室內儲層敏感性評價實驗是基于單一流體下的評價結果，與礦場實際情況存在一定的差異，為此，開展了模擬地層條件下的注入水傷害實驗，真實地表現出在地層中注入水對儲層的傷害程度。

2 儲層敏感性評價實驗

本次評價以行業標準并結合現場實際情況開展模擬實驗，得到的實驗結論能夠反映儲層在外來流體作用下真實的傷害情況以及程度，這對該油田的注水開發提供了有效的證據。

2.1 速敏性評價實驗

速敏性評價主要是考慮由于流體流速增加，導致地層微粒運移堵塞造成滲透率降低的一種傷害，在對莫里青儲層速敏評價中，采用了三種方法進行評價，每種方法實驗給出的結果可以代表不同的物理意義。

（1）模擬地層水速敏實驗。根據莫里青油田地層水資料配置模擬地層水，按照行業實驗標準進行速敏性評價實驗，評價結果為弱速敏。

（2）注入水速敏實驗。注入水速敏表現行為有兩種，一是地層原有微粒運移，二是低礦化度引起的黏土顆粒分散運移，本次實驗選用莫里青油田的水源井水，按照行業實驗標準進行速敏性評價實驗，實驗結果為中等偏弱速敏。

（3）模擬油速敏實驗。由于油田注水開發過程中始終是水驅替著油在前進，然而油相流體黏度大于水相流體黏度，其沖刷和攜帶能力都比水強。所以，進行了油相速敏性實驗分析，實驗結果為中等偏弱速敏，三種評價結果見表1。

表1 速敏實驗數據表

從實驗結果分析來看，模擬地層水的臨界流速為0.17mL/min，與之對應的線性滲流速度為3.26m/d，表明地層流體在地層中的線性滲流速度在3.26m/d以內，可以確保地層不發生速敏性傷害。注入水的臨界流速為0.15ml/min，與之對應的線性滲流速度為2.37m/d，表明注入水與地層中黏土礦物已經發生了膨脹、分散，增加了可運移的地層微粒濃度，使線性滲流速度降低。模擬油進行速敏性評價實驗完全可以避免粘土膨脹所帶來的影響，真實地反映出地層微粒在不同流速下對巖心滲透率的傷害程度。從實驗結果來看模擬油臨界流速為0.08mL/min時，與之對應的線性滲流速度為1.94米m/d，反映出油相流體對地層微粒的運移能力和攜帶能力遠超出水相能力。因此，可以確定地層中由于滲流速度造成的傷害主要來自油相流體的傷害，所以，在開展水相流體速敏性實驗時，應同時開展油相速敏性實驗，這樣才能夠更加有效地指導油田注水開發。

2.2 水敏性評價實驗

儲層水敏性是指外來流體的鹽度變化引起油氣儲層中黏土礦物的水化、膨脹、分散、運移，導致巖心滲透率或有效滲透率下降的現象。本次水敏性評價采用兩種評價方式，得出不同結論，其中兩相流體共存評價出的水敏對現場具有更重要的指導意義。

（1）常規水敏實驗。根據地層水資料配制模擬地層水，按照行業實驗標準將地層水稀釋成1/2、1/4、1/8地層水鹽度，最后的流體為蒸餾水，開始評價實驗，評價結果為中等偏強水敏-強水敏。

（2）模擬地層條件水敏實驗。模擬地層條件水敏實驗方法，首先是巖心飽和地層水， 油驅水建立束縛水飽和度，再用地層水驅油至殘余油飽和度，測定殘余油下地層水滲透率，再用水源井水驅替地層水并測定注入水滲透率，同時要確保無油相產出，兩種實驗評價結果見表2。

表2 水鹽敏實驗數據表

從實驗數據上看，在殘余油狀態下注入水源井水巖心滲透率仍有下降，水敏指數為33.18%，水敏程度由中等偏強轉變為中等偏弱。兩種方法評價相比模擬地層條件水鹽敏實驗更能夠反映地層的實際情況。

從水敏實驗的兩種情況中可以得出以下認識：（1）常規水敏性評價方法將蒸餾水滲透率和地層水滲透率比較會造成水敏程度增強；（2）水敏程度只能代表水層的評價結果；（3）采用殘余油下水敏評價可以獲得油層的最大水敏傷害程度，且能夠更好地指導現場的注水開發，同時，可以避免由于錯誤認識導致的錯誤決策。

3 注入水傷害性實驗評價

采用機理研究與礦場實際相結合，了解儲層微粒的穩定性，以及誘發微粒運移的因素，有利于分清儲層與注入水之間各自的傷害關系，提升對儲層傷害的認識深度。

實驗過程：（1）模擬地層水飽和巖心，測定模擬地層水滲透率；（2）用現場取得的注入水進行機械雜質過濾，水中機械雜質粒徑小于0.22μm，并測定注入水滲透率；（3）用含機械雜質的現場注入水進行動態驅替巖心，記錄不同驅替孔隙體積倍數壓力，并測定階段巖心吸水能力。

儲層無機械雜質注入水傷害實驗，在礦化度2476.2mg/L無機械雜質，連續驅替條件下，滲透率損失14%。儲層含機械雜質注入水傷害實驗，水質較為清澈，可見少量機械雜質，懸浮物粒徑分布主要為2～5μm ，占累計分布的80%以上。滲透率損失69%，由此可見機械雜質堵塞可使滲透率下降幅度達到55%。隨著注入量增加滲透率仍存在下降趨勢。

機械雜質堵塞綜合評價：（1）注入水經過0.22μm 濾膜過濾后，放置2個月，細菌大量繁殖，細菌特征表現為：個體小、可形變、易聚集形成大顆粒，繁殖能力強，具有較強的黏彈性，含有機成分，堵塞孔喉后極難處理，并且具有深部侵入的特點。（2）機械雜質既可以進入儲層中堵塞喉道，又會堆積在縫壁上形成致密的濾膜。影響儲層的吸水能力，最終導致注水壓力升高，出現欠注注不進的情況。另外，注入水中細菌超標，是造成儲層堵塞的另一個因素。因此必須做好機械雜質的處理及殺菌工作。

4 結 論

（1）在開展水相速敏實驗的同時，應開展油相流體的速敏性實驗，油相速敏實驗能夠更真實地反映出微粒運移對儲層造成的傷害程度。

（2）兩相流體存在的水敏感性評價，能夠真實反映出注入水對儲層造成的損害情況，對現場注水起到重要的指導意義。

（3）在注入水過程中確保儲層受到的傷害最小，首要的問題就是注入水水質治理，去掉機械雜質，尤其是殺菌問題不可忽視。