长庆油田吴定作业区低渗透油藏注水开发存在问题分析

长庆油田吴定作业区低渗透油藏注水开发存在问题分析
摘要：针对低渗透油田注水开发存在注水井注入压力上升快、吸水能力变差，采油井产量下降快、采收率低的一些突出问题，研究表明，注入水水质问题、储层的敏感性、开采过程中储层有效应力增加以及低渗透油藏过度压裂造成注入水沿裂缝窜流等是造成低渗透油藏注水开发效果差的主要原因，因此低渗透油藏注水开发中，应注重注水水质精细处理和注入水与地层水的配伍性，合理控制注采速度，保持地层能量，优化压裂方案，避免因过度压裂引起的注入水窜流，不能有效地开采基质中的剩余油。

关键词：低渗透注水开发储层伤害
长庆油田吴定作业区低渗透油藏储量资源丰富，并且随着勘探开发的快速发展，新探明地质储量中低渗储量的比例越来越大。

注水开发是低渗透油田主要开采方式之一，但是目前注水开发还存在一些突出问题，如注水井启动压力高，地层和注水压力上升快，吸水能力大幅下降等。

基于上述低渗透注水开发中存在的问题，本文剖析了产生这些问题的原因。

一、注水水质问题
目前在国内低渗透注水开发油藏中，注水水质中固体悬浮物和含油量超标，以及注入水与地层水配伍性差是低渗透油藏注水水质的突出问题。

1.固体悬浮物和含油影响
水中悬浮固体是指在水中的不溶性物质，通常包括硫化亚铁、氧化铁、沉淀的碳酸盐和硫酸盐、细砂和粘土颗粒等。

当注入水悬浮固体含量过高时，固体颗粒会被滤出在井壁或进入储层，形成低渗透性的滤饼或低渗透污染区域，堵塞储层的流通孔道，使油层吸水量大幅度地下降，严重影响注水开发效果。

注入水中含油量过高时，含油会聚集成油滴，进入岩石的微小孔隙，形成附加毛管压力，堵塞微小孔隙，使注入压力上升。

目前作业区低渗透油藏回注污水处理工艺多采用”改进三段处理”流程，水质参照碎屑岩油藏注水水质推荐标准，但低渗油田现场注入水中固体悬浮物和含油量通常严重超标。

2.结垢影响
等较多时，容易形成沉淀，使得管线和地层堵塞。

选取两种不同的注入水样，在地层温度下将地层水与注入水按不同体积比混合，静置8小时，测定混合前后水中钙镁离子含量，计算混合后水体的失钙镁率。

从注入水与地层水配伍性实验结果来看，该油藏地层水与两种注入水样的配伍性均较差，最大失钙镁率达63.1%，结垢严重。

低渗透油藏渗透率低、孔隙微小，当用该水作为低渗油田注入水时，会造成储层内结垢严重，导致注入压力上升，油层吸水能力下降。

二、储层敏感性影响
低渗透油田注水开发过程中储层敏感性主要表现为速敏和水敏伤害。

1.储层速敏伤害
速敏伤害是影响低渗透油田注水效果的主要因素之一，低渗油藏胶结物和粘土含量通常较高，微粒易运移，对储层造成速敏伤害。

在开发过程中，由于注水井注入速度过大，或采油井井底压力过低，会导致近井地带储层发生较为严重的速敏伤害，使储层渗透性变差。

对1块低渗透取心岩心进行速敏评价实验，实验中选用模拟地层水，测试速度先由小到大，再由大到小，测试结果随着地层水的流速增加，低渗透储层的渗透率下降，测试达到最大流速时，岩心渗透率下降为初始值的25%，随着测试流速的降低，渗透率的恢复率为25%，说明速敏引起的储层渗透率伤害具有不可恢复性。

因此，在低渗透油藏注水与采油过程中应合理控制注采速度，减小速敏引起的低渗透储层伤害。

2.储层水敏伤害
低渗透储层的粘土含量一般较高，平均为8.91%。

通常膨胀性的粘土矿物有蒙脱石、伊蒙混层、绿蒙混层和部分伊利石等。

储层在注水开发之前，粘土矿物与地层水处于溶胀平衡状态，当注入水使地层水的浓度降低或组成发生变化时，使平衡破坏并导致粘土发生膨胀，从而降低了储层渗透性。

粘土对储层的水敏伤害除了吸水膨胀作用外，还存在由粘土微粒的分散作用而引起的储层堵塞。

粘土矿物及粘土级大小的微粒通常与地层盐水处于絮凝平衡状态。

当注入水稀释使阳离子浓度减低时，就会使粘土颗粒表面聚集大量的负电荷，使粘土颗粒相互排斥造成分散，并随周围的流体移动，堵塞储层的喉道。

并导致这些区块注水开发过程中均产生了严重的水敏伤害。

注水开发是个动态过程，当地层注入低矿化度的注入水时，地层水不断被稀释使矿化度降低造成粘土膨胀，对储层渗透率的伤害具有叠加性。

三、储层有效应力影响
储层的有效应力增加是影响低渗透油藏开采动态和效果的重要因素之一。

在低渗透油藏注水开发过程中，注采不平衡和地层压力下降，储层的有效应力变大，一方面储层骨架会发生弹-塑变形，使油层渗透率下降，另一方面孔隙介质变形，使依附在壁上的松散颗粒脱落，在孔隙中运移并在狭窄孔隙或喉道处堆集，造成堵塞，使储层渗透率降低。

因此，低渗透油藏注水开采过程中，应注重保持地层能量，减小因有效应力增加造成的低渗透储层伤害。

四、度压裂的影响
低渗透油田采油井压裂可增加油层向裂缝的泄油面积，注水井压裂可增加注水井的注入性能，但采油井和注水井过度压裂，易造成裂缝将油层切割，基岩弹性能量释放后注入水将沿裂缝窜流，导致油井暴性水淹，不能有效的开采基岩中
的剩余油。

选用同一口油井中两块渗透率相近的取心岩心，抽真空，饱和水，测水相渗透率，然后造束缚水，测油相渗透率，再将岩心制成裂缝岩心，测量裂缝岩心的油相渗透率。

分别对两块岩心进行水驱油实验，得到含水率与采收率随驱替倍数关系曲线，，裂缝岩心含水率上升较基质岩心快，说明在裂缝岩心水驱油实验中，注入水首先沿裂缝窜流，含水迅速上升。

实验中低渗透基质岩心采收率可达57%，而裂缝岩心的水驱油采收率仅为10.4%。

低渗透油藏压裂后，裂缝与基质的油水渗流能力存在明显差异。

五、结论
1.造成低渗透油藏注水开发中存在问题的主要原因有：一是注入水的水质问题，水质不达标和结垢伤害，造成储层堵塞；二是储层速敏和水敏造成的储层伤害；三是在低渗透油藏开采过程中，由于有效压力增加引起的储层渗透率下降；四是由于低渗透油藏过度压裂造成的注入水沿裂缝窜流。

2.低渗透油藏注水开发中应注重注水水质精细处理和注入水与地层水的配伍性，减少储层伤害。

在低渗透油藏注水开发过程中，应合理控制注采速度，注重保持地层能量，减少因储层速敏和应力敏感引起的低渗透储层伤害。

低渗透油藏应优化压裂方案，避免因过度压裂引起的注入水窜流，不能有效地开采基质中的剩余油。

参考文献：
[1]郑维师，刘易非.低渗砂岩气藏中压敏效应对产能的影响[J]，2004，21（12）：13～15.
[2] 全洪慧，朱玉双，张洪军，等.储层孔隙结构与水驱油微观渗流特征-以安塞油田王窑区长6油层组为例[J].石油与天然气地质，2011，32（6）：952-959.。