注水小斷塊地層水敏性研究與應(yīng)對(duì)措施

閆龍

摘要：稀油小斷塊注水效果一直受各種因素影響而治理效果較差，低滲透地層由于滲透率和孔隙度低影響注水開(kāi)發(fā)，對(duì)于某些敏感地層對(duì)注入水有嚴(yán)格的要求，注入水質(zhì)不達(dá)標(biāo)或者礦物質(zhì)成份復(fù)雜都會(huì)對(duì)注水造成不可挽回的影響，通過(guò)研究，采用酸化壓力擴(kuò)寬注入孔隙及裂縫，對(duì)水凈化設(shè)備改進(jìn)，運(yùn)用鍋爐加熱對(duì)注入水升溫，再通過(guò)合理實(shí)驗(yàn)配比在注入水中加入鈉鹽，調(diào)節(jié)水的礦物質(zhì)成份，緩解注入水對(duì)地層的傷害，降低水敏的危害。

關(guān)鍵詞：水敏；鈉鹽；注入水；離子；礦物質(zhì)

1、前 言

研究區(qū)小斷塊主要生產(chǎn)杜家臺(tái)油層，其主要特點(diǎn)是滲透性差，許多低滲油井處于低產(chǎn)、停產(chǎn)狀態(tài)，另外由于油井近井地帶污染而低滲，生產(chǎn)不久后供液差不能正常生產(chǎn)。2012-2016年精細(xì)地質(zhì)研究，利用各種技術(shù)來(lái)提高油井利用率，主要通過(guò)改變注水方式，并合理恢復(fù)了一批有潛力的停產(chǎn)井以提高斷塊整體開(kāi)發(fā)效果，達(dá)到提高采油速度和采出程度的目的。

2、油藏基本概況

斷塊是一個(gè)北端地層超覆以及兩條斷層控制的一個(gè)狹長(zhǎng)的巖性構(gòu)造油氣藏，地層傾向西南，地層傾角在8～22○之間，構(gòu)造高點(diǎn)位于斷塊北部。主要含油氣目的層為杜家臺(tái)油層，含油面積0.85Km2，油層有效厚度12.3m，石油地質(zhì)儲(chǔ)量125×104t，油藏埋深為1371m—1524m，含油幅度140m左右。巖性以中砂巖、不等粒砂巖為主，其次為中—粗砂巖，少量粗—中砂巖、細(xì)—中砂巖、細(xì)砂巖。平均孔隙度23.3%，平均滲透率為264.6×10-3um2，為中—高滲、中—小孔、中喉、不均勻型儲(chǔ)層。

油藏類型為一受構(gòu)造及巖性共同作用的巖性構(gòu)造油藏。油水界面為-1520m。斷塊地面原油密度為（20℃）0.9321g/cm3，原油粘度（50℃）31.23mPa·s；地下原油密度為0.9158g/cm3，地下原油粘度為15.9mPa·s，初餾點(diǎn)182℃，凝固點(diǎn)-16℃未凝，含臘量為4.67%左右，膠質(zhì)瀝青含量14.6%；地層水總礦化度2629.41mg/l，水型為NaHCO3水型。斷塊原始地層壓力14.9MPa，飽和壓力12.6MPa，體積系數(shù)1.2358油層溫度65.6℃。

3、開(kāi)發(fā)中存在的主要問(wèn)題

杜家臺(tái)油層孔隙度為27.3%，平均滲透率為278.6×10-3um2，為低孔低滲油氣藏。砂巖連通系數(shù)較低，原斷塊井網(wǎng)井距為350m，砂巖連通系數(shù)僅有49%，油層連通性較差，導(dǎo)致水驅(qū)效果差，油井壓降后壓力恢復(fù)比較緩慢。

3.1水敏嚴(yán)重差影響區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果

斷塊杜家臺(tái)油層開(kāi)采時(shí)間長(zhǎng)，地層多蒙脫石和伊利石、導(dǎo)致油層水敏嚴(yán)重，造成注水壓力逐年升高，注水效果也日趨變差，區(qū)塊油水井總井25口，受水敏影響多達(dá)11井次。

3.2面積注水水驅(qū)效果差

從注水動(dòng)態(tài)分析上看，由于受物源方向以及非均質(zhì)性的影響，注入水沿物源方向單層突進(jìn)，部分井組內(nèi)出現(xiàn)水淹井，含水上升較快，而物源方向兩側(cè)的油井注水受效差，供液差，油井低液低產(chǎn)。原注水方式受水敏影響已不適應(yīng)當(dāng)前區(qū)塊的開(kāi)發(fā)。

4、斷開(kāi)塊穩(wěn)產(chǎn)的主要做法

針對(duì)這些問(wèn)題，通過(guò)大量的研究工作，認(rèn)為地層水敏是制約油藏采出的主要因素，并研究水敏的成因及特點(diǎn)，提出合理的應(yīng)對(duì)方案，解決地層水敏問(wèn)題，對(duì)成因進(jìn)行探討。

4.1水敏成因分析

通過(guò)對(duì)地層研究分析認(rèn)為，該區(qū)塊地層水敏主要受注入水的成份和溫度控制，首先注入水沒(méi)有得到較為徹底的凈化，該地區(qū)地下水多為高鈣質(zhì)成份硬水，其成份多為鈣鎂離子，在注入地層中后，易于和原地層水中的礦物離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如地層水多為NaHCO3型，表現(xiàn)為堿性，注入水中鈣鎂離子遇到水中的OH-，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶的礦物質(zhì)鹽，隨著注水時(shí)間的延長(zhǎng)，在孔隙中堆積，最終堵塞孔道，影響注水。其次是注入水溫度因素，地層是一個(gè)泥沙互層的致密砂體，在其發(fā)育的億萬(wàn)年來(lái)形成了其自身的穩(wěn)定狀態(tài)，這其中包括化學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)和電態(tài)穩(wěn)定性，由于泥巖的吸附性作用，容易吸附原地層水中的礦物離子，在地層原始狀態(tài)中，各個(gè)小薄層都具有一定的電性，當(dāng)不同離子和溫度的注入水進(jìn)入地層后，就非常容易打破這種原始的平衡，導(dǎo)致不同的離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，包括層中黏土顆粒的反應(yīng)，結(jié)成難溶的絮狀物，最終堵塞地層，影響注水開(kāi)發(fā)。

4.2實(shí)施酸化沖擊解堵措施改善油層

首先針對(duì)斷塊油層物性較差，油層連通系數(shù)僅47%，大部分油井投產(chǎn)初期產(chǎn)量都很高，生產(chǎn)不久由于泄油半徑小或近井地帶堵塞表現(xiàn)為供液差。首先運(yùn)用現(xiàn)有成熟的技術(shù)來(lái)改善這些油井的開(kāi)發(fā)效果，加大加深原有的地層孔隙和裂縫，而酸化沖擊解堵技術(shù)強(qiáng)度高、持效久，用來(lái)改善油層近井地帶油層滲透性。

4.3加強(qiáng)注入水凈化，利用加鹽技術(shù)抑制水敏的發(fā)生

對(duì)注入水的凈水設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，定期檢查，及時(shí)更換濾芯，確保水質(zhì)的達(dá)標(biāo)。并在其中加入礦物鹽調(diào)整其礦物質(zhì)成份抑制水敏。在鹽的選擇上主要是考慮對(duì)地層親和力較強(qiáng)的鉀鹽和鈉鹽，這兩種鹽不易與原地層水離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生產(chǎn)難溶的物質(zhì)。在兩種鹽的篩選上由于影響水敏的因素復(fù)雜多樣，研究上不可能一一做到，因此，在選擇上主要通過(guò)四口注水井，一組注入鈉鹽，一組注入鉀鹽。進(jìn)行一年的注入觀察。最終得出四口注入井的注入效果均較好，其中注入鈉鹽的試驗(yàn)1井組壓升幅度在0.3-0.6Mpa之間。而注入鉀鹽的試驗(yàn)2井組壓升幅度在0.5-0.9Mpa之間，兩種鹽均符合標(biāo)準(zhǔn)，但通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)化學(xué)分析，鉀鹽的雜質(zhì)較多，其中含有一些硫根離子，長(zhǎng)期注水條件下，易造成緩慢堵塞的情況發(fā)生。因此最終選定較為純凈的鈉鹽。通過(guò)兩年多的注入觀察，地層的水敏現(xiàn)象得到了明顯的緩解。

4.4利用鍋爐加熱注入水，提高注入溫度

由于注入水溫度相對(duì)過(guò)低，容易影響地層化學(xué)穩(wěn)定性，因此有必要采取措施提高注入水的溫度，主要是通過(guò)燃?xì)忮仩t，對(duì)注入水進(jìn)行加熱到30-55℃，使注入水的溫度接近地層的溫度，降低對(duì)地層的危害。這樣做的好處是，溫度較高的水能更好的溶解鈉鹽，降低可能的顆粒鹽對(duì)地層的堵塞。其次，溫度的提高能夠?qū)Φ貙拥亩氯玫礁纳?，原地層的堵塞?duì)溫度較高和礦化度較低的注入水具有一定的溶解性，緩解地層水敏。

5.結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）對(duì)稀油小斷塊水敏嚴(yán)重區(qū)的儲(chǔ)層，通過(guò)酸化沖擊解堵對(duì)低滲透儲(chǔ)層進(jìn)行初步的處理，提高滲流能力，對(duì)凈水設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，改善注入水水質(zhì)，降低水中對(duì)地層具有危害性礦物質(zhì)的含量，降低水敏的危害。

（2）通過(guò)對(duì)注入水進(jìn)行加熱并在注水中加入鈉鹽調(diào)節(jié)注入水的礦物質(zhì)成份，能夠很好的與地層親和，調(diào)節(jié)地層水的離子成份，降低水敏化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而提高注水開(kāi)發(fā)效果。

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