黃永強(qiáng)，王 城，魏 宏

（中國(guó)石化河南油田分公司第一采油廠，河南桐柏 474700）

水驅(qū)油藏進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)后期，開(kāi)采對(duì)象進(jìn)一步向中低滲透層轉(zhuǎn)移，對(duì)注入水的水質(zhì)要求越來(lái)越高，而不合格的注入水水質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層滲流物性及油藏注水開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)都會(huì)產(chǎn)生重要影響。目前各油田在實(shí)踐過(guò)程中采取以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SY/T5329-94）推薦指標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合油田自身特點(diǎn)推出適合的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，由于該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)滲透率來(lái)劃分不同儲(chǔ)層水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而滲透率一致的儲(chǔ)層，由于孔隙結(jié)構(gòu)、敏感性的差異，對(duì)水質(zhì)要求是不一致的，應(yīng)通過(guò)開(kāi)展注水水質(zhì)的配伍性研究，通過(guò)巖心傷害實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際油層回注驗(yàn)證試驗(yàn)，針對(duì)不同具體類(lèi)型的油藏，制定和完善與之相適應(yīng)的科學(xué)、規(guī)范、經(jīng)濟(jì)、可行的注水水質(zhì)控制指標(biāo)，建立不同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

下二門(mén)深層系由于注入水水質(zhì)差，注水過(guò)程中形成對(duì)地層的污染堵塞，造成目前注入壓力高或壓力上升快，注水井欠注嚴(yán)重，地層能量下降快，開(kāi)發(fā)效果越來(lái)越差。為有效改善低滲透油藏注水開(kāi)發(fā)效果，進(jìn)一步提高采收率，有必要針對(duì)不同的低滲油藏開(kāi)展注入水水質(zhì)適應(yīng)性評(píng)價(jià)研究，找出導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率下降的主要因素，制定出相應(yīng)的注入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為下步注水水質(zhì)調(diào)整提供理論支持。

1 下二門(mén)深層系儲(chǔ)層特征

下二門(mén)油田深層系（H3V-Ⅸ）構(gòu)造形態(tài)為被斷層切割的不規(guī)則背斜，共劃分五個(gè)油組，油層主要分布在Ⅴ—Ⅵ油組。疊合含油面積1.1 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量84×104t。據(jù)取心物性分析，深層系儲(chǔ)層孔隙度7.3%～12.4%，平均 10.45%，反算平均滲透率為 32×10-3μm2，屬低孔低滲儲(chǔ)層。深層系孔喉分選系數(shù)為1.72～2.55（Φ），平均2.22（Φ），均值大于 6（Φ），歪度 0.34～1.36（Φ），平均0.94，中值半徑為 1.33～11.16 μm，主要流動(dòng)孔隙平均半徑 1.45～26.95 μm，平均 9.01 μm。滲透率貢獻(xiàn)值主要由中、小孔道提供，孔隙分選性較好，孔喉偏細(xì)，造成物性較差。

2 注水水驅(qū)替實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)

22（50/56）⑤號(hào)巖心和11號(hào)巖心的滲透率分別是84×10-3μm2和 3.4×10-3μm2，雖然其滲透率傷害趨勢(shì)都幾乎一致，最終傷害率都在40%左右?？墒?，其壓力變化卻非常明顯：高滲透率的驅(qū)替壓力在滲透率傷害的情況下絕對(duì)值升高并不大，最終升高是67%，可是低滲透巖心在同樣傷害率的情況下，其壓力升高則達(dá)到143%。說(shuō)明低滲透率傷害對(duì)注水壓力影響更大。這也是目前低滲透率儲(chǔ)層注水困難的一個(gè)根本原因。并不一定是水質(zhì)多么不過(guò)關(guān)，而是水質(zhì)稍微不過(guò)關(guān)，對(duì)儲(chǔ)層造成了傷害，那么后面注水壓力就迅速升高，以至于注不進(jìn)去。

表1 注水試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1 巖心22（50/56）⑤號(hào)滲透率變化圖

圖3 巖心11號(hào)滲透率變化圖

圖2 巖心22（50/56）⑤號(hào)壓力變化圖

圖4 巖心11號(hào)壓力變化圖

3 綜合水質(zhì)指標(biāo)篩選評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

取水質(zhì)指標(biāo)中固懸物含量（SS）3.0和5.0 mg/L、粒徑中值（d）3.0和 5.0 μm、含油量（O）5.0和 10.0 mg/L進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案（見(jiàn)表2）。

表2 綜合水質(zhì)指標(biāo)篩選評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

表3 水質(zhì)綜合因素對(duì)低滲透儲(chǔ)層的損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表3 水質(zhì)綜合因素對(duì)低滲透儲(chǔ)層的損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（續(xù)表）

圖5 水質(zhì)指標(biāo)綜合因素對(duì)低滲透巖心的損害曲線

注入水綜合指標(biāo)是指固懸物濃度、粒徑中值和含油率三項(xiàng)指標(biāo)，表2和圖5是注入水綜合指標(biāo)對(duì)低滲透巖心損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出：

（1）當(dāng)O=5，SS=3時(shí)，d=3和d=5的巖心滲透率保留值為80.56%、82.14%，滲透率有低有中，損害程度較弱；當(dāng)O=10，SS=5時(shí)，d=3和d=5的巖心滲透率保留值為81.28%、50.82%，d=3時(shí)損害程度較弱，d=5時(shí)損害程度較強(qiáng)。

（2）當(dāng) d=3時(shí)，O=5，SS=3和 O=10，SS=5的巖心滲透率保留值為80.56%、81.28%，損害程度較弱；當(dāng)d=5時(shí)，O=5，SS=3和O=10，SS=5的巖心滲透率保留值為82.14%、50.82%，O=5，SS=3損害程度較弱，O=10，SS=5，損害程度較強(qiáng)。

可以看出，隨著水質(zhì)指標(biāo)的增大，注入水對(duì)低滲透巖心損害逐漸加大，特別是當(dāng)O=10，SS=5時(shí)，固懸物粒徑中值從3.0 μm上升到5.0 μm，滲透率保留值從81.28%下降到50.82%，巖心受到嚴(yán)重?fù)p害。這說(shuō)明低滲透儲(chǔ)層對(duì)于固懸物粒徑中值最為敏感，隨著粒徑中值的增大，固懸物濃度和含油率的升高，容易引起儲(chǔ)層嚴(yán)重?fù)p害。結(jié)合低滲透儲(chǔ)層地質(zhì)特征和綜合因素評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下二門(mén)深層系巖心能夠接受的水質(zhì)指標(biāo)為：d≤3 μm，SS≤3 mg/L，O≤5 mg/L，其滲透率損害為19.44%（見(jiàn)表 3）。

4 注入強(qiáng)度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

本次實(shí)驗(yàn)，是在做上面的懸浮物和含油相關(guān)時(shí)間時(shí)選取有代表性的巖心進(jìn)行后續(xù)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間的關(guān)系以及氮?dú)馄繅毫Φ年P(guān)系，因此，測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的選取不一樣。后續(xù)強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，都是在經(jīng)過(guò)了一定濃度和粒徑的懸浮物或者油珠試驗(yàn)后再進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，因此，驅(qū)替的壓力相對(duì)較高，不同的巖心滲透率不一樣，因此測(cè)點(diǎn)壓力的調(diào)整也不一樣，再由于試驗(yàn)時(shí)間的關(guān)系，所以測(cè)點(diǎn)跳躍幅度不一樣。

表4 注入強(qiáng)度對(duì)低滲率巖心的損害評(píng)價(jià)表

注入壓力的增加可以提高低滲透儲(chǔ)層的注入量，但過(guò)大的注入壓力又會(huì)造成儲(chǔ)層的損害。注入強(qiáng)度對(duì)低滲透巖心的損害評(píng)價(jià)是在前面各種評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)驅(qū)替30 PV后，再多次提高驅(qū)替壓力，評(píng)價(jià)提高注入強(qiáng)度對(duì)巖心的損害程度。

從表4可以看出，驅(qū)替壓力增加，流速增大，巖心滲透率保留值有所提高，巖心 J4/9、J4/5、J4/11、20、24流速分別在 0.8、0.3、0.5、1.5、1.3 mL/min 比注入 30 PV時(shí)的滲透率保留值提高了20%以上，其中巖心J4/11、20和 24滲透保留值達(dá)到了 104.09%、110.39%、102.56%。巖心 2、20（55/83）4、24 分別在 0.7、1.1、1.5 mL/min時(shí)，滲透率損害程度有所增大。說(shuō)明適當(dāng)增加注水強(qiáng)度，可以提高滲透率保留值，這主要是因?yàn)樽⑺畯?qiáng)度增加，流速增大的結(jié)果。

5 結(jié)論及建議

（1）注入水水質(zhì)不過(guò)關(guān)對(duì)低滲透巖心的傷害程度更大，特別是注水壓力急劇升高，因此，對(duì)于低滲透油藏來(lái)說(shuō)，水質(zhì)要求更高。

（2）低滲透儲(chǔ)層對(duì)于固懸物粒徑中值最為敏感，隨著粒徑中值的增大，固懸物濃度和含油率的升高，容易引起儲(chǔ)層嚴(yán)重?fù)p害。

（3）下二門(mén)深層系巖心能夠接受的水質(zhì)指標(biāo)為：d≤3 μm，SS≤3 mg/L，O≤5 mg/L，其滲透率損害為19.44%。

（4）適當(dāng)增加注水強(qiáng)度，可以提高滲透率保留值。

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