祁國(guó)棟

（延長(zhǎng)油田股份有限公司定邊采油廠，陜西榆林 718600）

陜北油田注水開(kāi)發(fā)對(duì)油層的損害及保護(hù)的綜合探究

祁國(guó)棟

（延長(zhǎng)油田股份有限公司定邊采油廠，陜西榆林 718600）

以陜北油田定邊采油廠油房莊油區(qū)為研究對(duì)象，研究注水開(kāi)發(fā)過(guò)程對(duì)影響效果的主要因素進(jìn)行分析，注水技術(shù)是把水注入油層，以補(bǔ)充和保持油層壓力的措施。為了彌補(bǔ)原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，并獲得較高的采收率，必須對(duì)油田進(jìn)行注水。

油田開(kāi)發(fā)；注水；油層損害

1 注水水質(zhì)對(duì)油氣層損害的分析

若注水水質(zhì)符合油田的基本指標(biāo)就不會(huì)對(duì)油氣層造成損害，但是在油房莊油區(qū)的注入作業(yè)中水質(zhì)卻達(dá)不到一般的要求，注水水質(zhì)的好壞與油層的損害程度有關(guān)。以下從四個(gè)方面分析注水水質(zhì)不合格對(duì)油氣層的損害情況。

1.1 懸浮物固體的損害

影響注水水質(zhì)非常重要的因素之一就是懸浮固體。在注水作業(yè)中懸浮物的來(lái)源廣泛，可以是水源本身附帶的顆粒，也可以是幾種不同配伍水混合產(chǎn)生的沉淀物，也可以是細(xì)菌腐蝕產(chǎn)生的沉淀物。這些懸浮物會(huì)將油層的滲流孔道堵塞，從而使得油層的滲透率降低。我們對(duì)商67井同一 szv 層位選定四種模型號(hào) A，B，C，D 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。研究懸浮物固體對(duì)低滲透層水的滲透率影響得到數(shù)據(jù)如下表1。

表1 懸浮特固體對(duì)地層損害作用數(shù)據(jù)

從表 l可以看出：注入水中懸浮物固體顆粒粒徑不同。對(duì)油層的損害程度也不一樣，但可以看出注入水中所攜帶的懸浮固體顆粒粒徑大小對(duì)油層的損害程度與油層孔道大小關(guān)系密切。

1.2 鐵質(zhì)的損害

油房莊油區(qū)注人水中的鐵質(zhì)大都以 Fe2+，F(xiàn)e3+的形式存在。其中 Fe3+很不穩(wěn)定，易生成氫氧化鐵絮狀沉淀。該沉淀物顆粒不規(guī)則，在水流沖擊下能破碎成小顆粒，堵塞油層孔隙。

1.3 油污的損害

油房莊油區(qū)注入水中油污對(duì)油層的損害與懸浮固體對(duì)油層的損害不完全一樣，因?yàn)橛椭樵诳自庵辛鲃?dòng)時(shí)形成的油粒形態(tài)可以變化。油污在地層中容易形成很大的乳狀油塊。會(huì)使水相滲透率降低。當(dāng)水進(jìn)入到含油飽和度為零的水層時(shí)，水中的油滴會(huì)捕集在井眼周?chē)貙又校瑥亩奂刹豢蓜?dòng)油。油污又是 FeS 等固體物的良好黏合劑，從而增大了這些物質(zhì)堵塞注水層的可能性，對(duì)油層造成損害。

1.4 細(xì)菌的損害

油房莊油區(qū)注水系統(tǒng)中細(xì)菌的存在不但污染水質(zhì)，腐蝕注入管道，而且還產(chǎn)生堵塞物，損害地層。對(duì)注入水質(zhì)產(chǎn)生危害的細(xì)菌主要有腐生菌（TGB）和硫酸鹽還原菌（SRB）。

（1）腐生菌

腐生菌是一種好氧菌，菌體大量繁殖所產(chǎn)生的黏性物質(zhì)和某些代謝產(chǎn)物，既可附在管壁上給硫酸鹽還原菌造成厭氧環(huán)境，加劇腐蝕程度。又能堵塞油層。

（2）硫酸鹽還原菌

硫酸鹽還原菌是一種個(gè)體小、繁殖快的厭氧菌，它呈菌落式附著在管壁上，在附著的地方出現(xiàn)坑穴；在油田注水系統(tǒng)中它引起的腐蝕比任何其他菌更為嚴(yán)重。

2 地層對(duì)注入水的敏感性分析

2.1 水敏產(chǎn)生的油層損害

水敏是指與地層不配伍的外來(lái)流體進(jìn)入地層后引起黏土膨脹、分散、運(yùn)移，從而導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。它是注入油房莊油區(qū)油層損害中最復(fù)雜的一種。油層水敏性損害的原因是由于油層中存在一定量的黏土物，中低滲透層含黏土礦物5% ～20%。因?yàn)轲ね恋V物中的陽(yáng)離子具有一定的交換能力，不同程度地引起黏土水化膨脹、分散、運(yùn)移，使油層的孔隙通道變窄或堵塞。而非膨脹性黏土礦物雖不會(huì)引起黏土水化膨脹。但注水過(guò)程中有時(shí)黏土也易分散脫落，釋放微粒，堵塞孔道。水敏效應(yīng)也包括外來(lái)流體與地層流體不配伍而產(chǎn)生的堵塞現(xiàn)象。

2.2 速敏產(chǎn)生的油層損害

實(shí)驗(yàn)證明，顆粒運(yùn)移程度與巖石中流體流動(dòng)速度成正比，而不同巖石中的顆粒，對(duì)速度增加的反應(yīng)不同。有的反應(yīng)較小，稱(chēng)此巖石對(duì)速度不敏感；反之，當(dāng)流體流速增大時(shí)，巖石的滲透率明顯降低，稱(chēng)此巖石具有速敏效應(yīng)。引起滲透率明顯下降時(shí)的流體流動(dòng)速度稱(chēng)為速敏的臨界流速。目前，對(duì)于油房莊油區(qū)注水開(kāi)發(fā)油田，注采平衡的需要是地質(zhì)配注水量的主要依據(jù)，若是注水壓差和流量很大，注入水在油氣層中的流速超過(guò)臨界流速時(shí)，將使油氣層中的顆粒運(yùn)移，并堵塞喉道，造成速敏現(xiàn)象。

3 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以上對(duì)油房莊油區(qū)油層損害的分析，結(jié)合實(shí)際情況提出以下建議：

1）加強(qiáng)注入油房莊油區(qū)處理工藝、設(shè)備、流程等改進(jìn)工作。爭(zhēng)取使得注水處理工藝水平低、水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)象能夠改善。

2）改變油房莊油區(qū)含油污回注水與地面水混注的狀況，杜絕兩種不配伍水混注而形成的結(jié)垢物堵塞油層情況。嚴(yán)格管理對(duì)注水加藥處理，尤其是加強(qiáng)對(duì)殺菌劑的管理。

3）加大對(duì)油房莊油區(qū)儲(chǔ)層巖石和流體的機(jī)理研究，減小注入水對(duì)儲(chǔ)層巖石和流體的敏感性損害。

4）加強(qiáng)油房莊油區(qū)注水井管理，避免注水壓差和流量過(guò)大導(dǎo)致速敏對(duì)油層的損害。

[1] 王鴻勛，張琪培. 保護(hù)儲(chǔ)集層技術(shù)[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，2015.

[2] 趙戢，何艷萍. 保護(hù)油氣層技術(shù)[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，2012.

[3] 羅其. 油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的保護(hù)油層技術(shù)[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，2013.

Comprehensive Exploration on Damage and Protection of Reservoir Waterflooding in North Shaanxi Oilfield

Qi Guo-dong

The main factors influencing the effect of water injection are analyzed in this paper.The water injection technology is the measures to inject water into the oil layer to supplement and maintain the reservoir pressure.In order to make up for the underground deficit caused by the recovery of crude oil，to maintain or improve the reservoir pressure，to achieve high and stable oil production，and get a higher recovery rate，the oil field must be water.

oilfield development；water injection；reservoir damage

TE357.6

A

1003-6490（2017）06-0058-02

2017-05-09

祁國(guó)棟（1980—），男，工程師，陜西定邊人，主要從事陜北油田注水開(kāi)發(fā)綜合治理工作。