低滲透油田注水水質(zhì)問(wèn)題研究

曹鵬昇 王駿（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第七采油廠，陜西 西安 710000）

油田開(kāi)發(fā)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)發(fā)展的重要組成部分，國(guó)家政府及國(guó)內(nèi)相關(guān)部門對(duì)油田開(kāi)發(fā)工作一直較為重視。在我國(guó)當(dāng)下的油田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中，大多為低滲透油田，該類油田儲(chǔ)油量較多，有利于國(guó)內(nèi)油氣開(kāi)發(fā)事業(yè)的發(fā)展，但是卻具有開(kāi)采率低等特點(diǎn)。隨著國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，近十多年來(lái)，我國(guó)對(duì)油田的開(kāi)發(fā)規(guī)劃及執(zhí)行較多，并促進(jìn)了新型開(kāi)發(fā)技術(shù)、材料、工藝及方式的出現(xiàn)，更大程度的促進(jìn)了油田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展。

低滲透砂巖油是國(guó)內(nèi)的低滲透油田主要成分，該類油田在高壓及高溫下的中深層分布，油田地點(diǎn)存在著細(xì)砂巖、粉砂巖較多的特性，巖層存在孔隙度較低、且油藏物性較差的特點(diǎn)。注水水質(zhì)對(duì)低滲透油田的開(kāi)發(fā)質(zhì)量會(huì)帶來(lái)重要影響，國(guó)內(nèi)當(dāng)前的該類油田開(kāi)發(fā)，對(duì)其注水水質(zhì)也頒布了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際執(zhí)行中，受油田實(shí)況影響也存在著一定問(wèn)題，例如注水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)需要利用一定的過(guò)濾技術(shù)，技術(shù)運(yùn)用又帶來(lái)不可避免的費(fèi)用問(wèn)題，制約著油田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展。

1 低滲透油田的注水開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

1.1 注水井的分布不夠集中

注水工作能較大程度改善地下儲(chǔ)層的壓力，實(shí)現(xiàn)油類資源的利用率增長(zhǎng)。油田在擴(kuò)建工作中，部分油田開(kāi)發(fā)方未對(duì)注水位置進(jìn)行合理科學(xué)的規(guī)劃，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)用的注水井存在著一定程度的分布欠集中問(wèn)題，影響注水效率。此外，低滲透油田的自然環(huán)境較為復(fù)雜，注水井差異也因此較大，開(kāi)發(fā)人員應(yīng)進(jìn)行注水系統(tǒng)的合理監(jiān)管，以此降低開(kāi)發(fā)成本。

1.2 注水系統(tǒng)設(shè)備有待升級(jí)

國(guó)內(nèi)當(dāng)前部分開(kāi)發(fā)方的注水設(shè)備中以空氣噴射系統(tǒng)為主，在水分、雜質(zhì)、微生物的影響下，注水設(shè)備會(huì)存在一定程度的老化現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致噴射管道穿孔現(xiàn)象，影響施工環(huán)境及注射施工，降低了注水效率。

1.3 注水井壓力存在著差距

在一個(gè)油田中，注水井施工在不同時(shí)期影響下，施工時(shí)間也存在不同，實(shí)際的注水井性能便存在一定差異，在地理因素影響下，部分注水井的壓力便會(huì)降低，影響到油田開(kāi)采的實(shí)際效率。

2 導(dǎo)致注水開(kāi)發(fā)中注水水質(zhì)問(wèn)題的原因分析

2.1 懸浮物的影響

第一、懸浮物本身的影響

水質(zhì)問(wèn)題是會(huì)影響到低滲透油田注水工作的關(guān)鍵因素，水作為自然界一大常見(jiàn)資源，其中存在著數(shù)量較多的懸浮物質(zhì)，例如有機(jī)物、粘土、化學(xué)沉淀或微生物等等，上述物質(zhì)的存在，會(huì)導(dǎo)致注水工作中的滲流孔道受到堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致油田的吸水能力受到影響。此外，在注水工作中，工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行不同水質(zhì)的選擇，例如水內(nèi)懸浮物的顆粒大小、組成、形態(tài)，油、巖石、水等地質(zhì)因素存在差異時(shí)，注水工藝存在不同時(shí)，應(yīng)經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)際綜合因素的考量后再進(jìn)行注水水質(zhì)的決定。從水質(zhì)指標(biāo)來(lái)看，工作人員應(yīng)先利用巖心來(lái)做室內(nèi)的注水實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)注水，對(duì)注水的實(shí)際效果進(jìn)行查看后，結(jié)合注水需求因素及經(jīng)濟(jì)效益因素進(jìn)行選擇。

第二、固體顆粒為巖心孔道帶來(lái)的影響

在利用人造巖心來(lái)做注水實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)DL（懸浮物中固體顆粒的粒徑）、DK（巖心孔道的直徑）兩者比值比1/7小時(shí)，表示水中懸浮物顆粒可通過(guò)。該類顆粒對(duì)孔隙帶來(lái)的實(shí)際阻礙非常小，能降低孔道的堵塞現(xiàn)象，當(dāng)DL 與DK 比值超過(guò)該比值時(shí)，該類固體顆粒便不可進(jìn)入儲(chǔ)層，當(dāng)懸浮物中的固體顆粒、儲(chǔ)層孔喉兩者間的匹配程度較高時(shí)，進(jìn)入儲(chǔ)層的實(shí)際深度就會(huì)增長(zhǎng)，保障注水工作的優(yōu)質(zhì)開(kāi)展。當(dāng)固體顆粒的粒徑出現(xiàn)大于喉道直徑的1/3時(shí)，固體顆粒便不可進(jìn)入油層，當(dāng)粒徑小于孔喉的1/7時(shí)，便可在不導(dǎo)致孔喉堵塞的狀態(tài)下進(jìn)入油層，處于1/3到1/7狀態(tài)下的顆粒便會(huì)對(duì)油層帶來(lái)較為嚴(yán)重的傷害，工作人員需進(jìn)行該類懸浮物顆粒的有效過(guò)濾。

第三、固體濃度影響水側(cè)滲透率

業(yè)內(nèi)專業(yè)人士進(jìn)行了有關(guān)當(dāng)懸浮物固體的濃度改變時(shí)，對(duì)水側(cè)滲透率帶來(lái)的影響程度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，將DL＜DK1/7 的水內(nèi)懸浮物的固體顆粒定為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，增加注水速度、將懸浮固體的濃度降低時(shí)，可充分降低低堵塞現(xiàn)象，解決注水中的低堵塞問(wèn)題。

2.2 乳化油影響

乳化油是油田的注水流程中一大常用物，該類物質(zhì)存在著主要的兩類產(chǎn)生途徑。第一、當(dāng)?shù)貙又凶⑷胨螅偷貙觾?nèi)的原油發(fā)生接觸，進(jìn)而產(chǎn)生乳化油；第二、當(dāng)水注入后，其中的活性劑在經(jīng)過(guò)攪拌后，攪拌作用致使原油出現(xiàn)一定的乳化現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生乳化油。該類乳化油的主要作用有以下三點(diǎn)：第一、導(dǎo)致液阻效應(yīng)的產(chǎn)生。因乳狀液液珠相對(duì)孔喉直徑較大，便會(huì)對(duì)孔喉管道造成堵塞，并導(dǎo)致孔喉的變形；第二、吸附作用。乳狀液受范德華力、重力等因素影響，在孔隙中會(huì)吸附部分孔隙部位，減小了孔隙的實(shí)際直徑，進(jìn)而導(dǎo)致地層滲透率的降低；第三、將水相滲透率降低。注入用水中存在著數(shù)量較多的物質(zhì)，例如潤(rùn)滑油、原油、氧化原油或蠟等等，該類物質(zhì)會(huì)造成原油溶解度的降低，長(zhǎng)期以往，會(huì)帶來(lái)滲透率的降低。

3 改善注水開(kāi)發(fā)水質(zhì)問(wèn)題的方式

第一、提升注入用水的質(zhì)量。相關(guān)企業(yè)在開(kāi)采工作中，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)到孔喉直徑和顆粒直徑間的影響關(guān)系，并結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的改善，以此降低開(kāi)采成本，降低因水中懸浮物對(duì)孔喉、整體注水及開(kāi)采帶來(lái)的影響。例如影響注入用水質(zhì)量的主要因素有固體懸浮物、含油量超標(biāo)兩點(diǎn)，提升水質(zhì)的具體方式便是以對(duì)應(yīng)策略降低水中的含油量、固體懸浮物含量，以此保障水質(zhì)達(dá)到注水開(kāi)發(fā)需求。在一般情況下，多孔介質(zhì)中有流體通過(guò)時(shí)，流體分子與固體分子間會(huì)產(chǎn)生一定的相互作用，在孔道表層上形成流體吸附滯留層，工作人員可采用物理方式如凈化劑處理、過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾或活性炭吸附等形式來(lái)降低注入用水內(nèi)的固體懸浮物及含油量，并在水質(zhì)監(jiān)測(cè)合格時(shí)，再將用水投入進(jìn)注水開(kāi)發(fā)中，保障一定的注水水質(zhì)，避免因水質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致注水開(kāi)發(fā)效率、質(zhì)量受到影響。

第二、進(jìn)行水包油的注射。開(kāi)采流程中對(duì)水庫(kù)水質(zhì)的影響不可不免，企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身科技實(shí)力，盡量避免因油田導(dǎo)致地下水儲(chǔ)層受到影響，在進(jìn)行低滲透儲(chǔ)層的注油工作時(shí)，油含量以單升不超過(guò)15毫克為參考。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合國(guó)內(nèi)的油田現(xiàn)狀，低滲透油田類型數(shù)量較多、且分布區(qū)域也存在一定的廣泛性，在整體的油氣儲(chǔ)量中占據(jù)了較大份額，存在著較大的開(kāi)發(fā)潛力。然而，國(guó)內(nèi)的油田開(kāi)發(fā)企業(yè)在進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)時(shí)，因注水系統(tǒng)、水質(zhì)問(wèn)題等綜合因素影響，實(shí)際的開(kāi)發(fā)效率有待提升，石油的生產(chǎn)效率會(huì)存在一定程度下降現(xiàn)象。如何解決在低滲透油田的注水開(kāi)發(fā)中，注水的水質(zhì)問(wèn)題便值得業(yè)內(nèi)工作者進(jìn)行探究，尤其是從懸浮物質(zhì)、油對(duì)水質(zhì)會(huì)產(chǎn)生的影響出發(fā)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行注水水質(zhì)的改進(jìn)，提升低滲透油田的開(kāi)采質(zhì)量，促進(jìn)國(guó)內(nèi)的油氣開(kāi)發(fā)事業(yè)發(fā)展。