低滲透油田注水水質(zhì)問題研究

曹鵬昇 王駿（中國石油長慶油田分公司第七采油廠，陜西 西安 710000）

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

低滲透砂巖油是國內(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，油田地點存在著細砂巖、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。注水水質(zhì)對低滲透油田的開發(fā)質(zhì)量會帶來重要影響，國內(nèi)當(dāng)前的該類油田開發(fā)，對其注水水質(zhì)也頒布了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但在實際執(zhí)行中，受油田實況影響也存在著一定問題，例如注水水質(zhì)的達標(biāo)需要利用一定的過濾技術(shù)，技術(shù)運用又帶來不可避免的費用問題，制約著油田開發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展。

1 低滲透油田的注水開發(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層的壓力，實現(xiàn)油類資源的利用率增長。油田在擴建工作中，部分油田開發(fā)方未對注水位置進行合理科學(xué)的規(guī)劃，導(dǎo)致實際運用的注水井存在著一定程度的分布欠集中問題，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，開發(fā)人員應(yīng)進行注水系統(tǒng)的合理監(jiān)管，以此降低開發(fā)成本。

1.2 注水系統(tǒng)設(shè)備有待升級

國內(nèi)當(dāng)前部分開發(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)備會存在一定程度的老化現(xiàn)象，進而導(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

在一個油田中，注水井施工在不同時期影響下，施工時間也存在不同，實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降低，影響到油田開采的實際效率。

2 導(dǎo)致注水開發(fā)中注水水質(zhì)問題的原因分析

2.1 懸浮物的影響

第一、懸浮物本身的影響

水質(zhì)問題是會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資源，其中存在著數(shù)量較多的懸浮物質(zhì)，例如有機物、粘土、化學(xué)沉淀或微生物等等，上述物質(zhì)的存在，會導(dǎo)致注水工作中的滲流孔道受到堵塞，進而導(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)合實際情況進行不同水質(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，注水工藝存在不同時，應(yīng)經(jīng)過對實際綜合因素的考量后再進行注水水質(zhì)的決定。從水質(zhì)指標(biāo)來看，工作人員應(yīng)先利用巖心來做室內(nèi)的注水實驗，根據(jù)實驗結(jié)果進行總結(jié)并開展現(xiàn)場注水，對注水的實際效果進行查看后，結(jié)合注水需求因素及經(jīng)濟效益因素進行選擇。

第二、固體顆粒為巖心孔道帶來的影響

在利用人造巖心來做注水實驗時，實驗結(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，表示水中懸浮物顆?？赏ㄟ^。該類顆粒對孔隙帶來的實際阻礙非常小，能降低孔道的堵塞現(xiàn)象，當(dāng)DL 與DK 比值超過該比值時，該類固體顆粒便不可進入儲層，當(dāng)懸浮物中的固體顆粒、儲層孔喉兩者間的匹配程度較高時，進入儲層的實際深度就會增長，保障注水工作的優(yōu)質(zhì)開展。當(dāng)固體顆粒的粒徑出現(xiàn)大于喉道直徑的1/3時，固體顆粒便不可進入油層，當(dāng)粒徑小于孔喉的1/7時，便可在不導(dǎo)致孔喉堵塞的狀態(tài)下進入油層，處于1/3到1/7狀態(tài)下的顆粒便會對油層帶來較為嚴重的傷害，工作人員需進行該類懸浮物顆粒的有效過濾。

第三、固體濃度影響水側(cè)滲透率

業(yè)內(nèi)專業(yè)人士進行了有關(guān)當(dāng)懸浮物固體的濃度改變時，對水側(cè)滲透率帶來的影響程度的實驗，實驗中，將DL＜DK1/7 的水內(nèi)懸浮物的固體顆粒定為實驗對象，實驗結(jié)果表明，增加注水速度、將懸浮固體的濃度降低時，可充分降低低堵塞現(xiàn)象，解決注水中的低堵塞問題。

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)過攪拌后，攪拌作用致使原油出現(xiàn)一定的乳化現(xiàn)象，進而產(chǎn)生乳化油。該類乳化油的主要作用有以下三點：第一、導(dǎo)致液阻效應(yīng)的產(chǎn)生。因乳狀液液珠相對孔喉直徑較大，便會對孔喉管道造成堵塞，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，在孔隙中會吸附部分孔隙部位，減小了孔隙的實際直徑，進而導(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)，例如潤滑油、原油、氧化原油或蠟等等，該類物質(zhì)會造成原油溶解度的降低，長期以往，會帶來滲透率的降低。

3 改善注水開發(fā)水質(zhì)問題的方式

第一、提升注入用水的質(zhì)量。相關(guān)企業(yè)在開采工作中，應(yīng)正確認識到孔喉直徑和顆粒直徑間的影響關(guān)系，并結(jié)合實際需求進行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的改善，以此降低開采成本，降低因水中懸浮物對孔喉、整體注水及開采帶來的影響。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，提升水質(zhì)的具體方式便是以對應(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)達到注水開發(fā)需求。在一般情況下，多孔介質(zhì)中有流體通過時，流體分子與固體分子間會產(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、過濾網(wǎng)過濾或活性炭吸附等形式來降低注入用水內(nèi)的固體懸浮物及含油量，并在水質(zhì)監(jiān)測合格時，再將用水投入進注水開發(fā)中，保障一定的注水水質(zhì)，避免因水質(zhì)問題導(dǎo)致注水開發(fā)效率、質(zhì)量受到影響。

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

4 結(jié)語

結(jié)合國內(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，在整體的油氣儲量中占據(jù)了較大份額，存在著較大的開發(fā)潛力。然而，國內(nèi)的油田開發(fā)企業(yè)在進行油田開發(fā)時，因注水系統(tǒng)、水質(zhì)問題等綜合因素影響，實際的開發(fā)效率有待提升，石油的生產(chǎn)效率會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發(fā)中，注水的水質(zhì)問題便值得業(yè)內(nèi)工作者進行探究，尤其是從懸浮物質(zhì)、油對水質(zhì)會產(chǎn)生的影響出發(fā)，結(jié)合實際情況進行注水水質(zhì)的改進，提升低滲透油田的開采質(zhì)量，促進國內(nèi)的油氣開發(fā)事業(yè)發(fā)展。