低渗透油层伤害评价及解堵试验

渗 透 率 下 降 率 ，%
30
24
K<5mD
5mD<K<10mD
18
10mD<K<15mD
12
K>15mD
6
0
0
10
20
30
40
50
注 入 孔 隙 体 积 /PV
图 1 注入清水岩心伤害曲线
3.2 注入合格污水岩心伤害实验 选取 1-2 号、2-2 号、3-2 号、4-2 号四块岩心，
其 水 测 渗 透 率 分 别 为 3.24 ×10 -3μm2、7.63 ×10 -3μm2、 14.20×10-3μm2、24.08×10-3μm2， 分 别 注 入 合 格 污 水 (取自联合站，对取样污水进行过滤处理，符合《大 庆油田油藏水驱注水水质标准》)，如图 2 所示。
3.3.1 悬浮物粒径中值超标 2 倍和 5 倍
注入水中悬浮物粒径越大，岩石孔隙越易形成
桥 堵[3]，从 而 导 致 渗 透 率 大 幅 下 降 。参 考 大 庆 外 围 油
田注水水质标准，悬浮物粒径超标的污水是将现场
所取得注入水用不同直径标准滤膜进行过滤得到
的 ， 粒 径 分 别 为 3.0μm 和 7.0μm， 污 水 中 其 他 指 标
20%，但 没 有 达 到 严 重 伤 害 的 程 度 。 注 入 合 格 污 水 ，
随着注入倍数的增加，渗透率下降率增大，当注入
倍 数 达 到 40PV 后 ，渗 透 率 下 降 率 趋 于 平 缓 。
3.3 注入超标污水岩心伤害实验
注入水中悬浮物粒径、悬浮物含量、含油量、细
菌含量等不合格时， 将会直接引起储层的机械堵
本文通过天然岩心驱替实验，对不同水质注入 水对不同渗透率岩心伤害进行分析，同时针对岩心 伤害特点，对不同酸的解堵效果进行评价。 2 实验方法
实 验 采 用 恒 速 法 。 注 入 速 度 控 制 在 0.2mL/min， 相 当 于 地 层 中 流 体 渗 流 速 度 2m/d。 实 验 所 用 岩 心 取自朝阳沟油田。 注入水取自现场的注入水，根据 实验需要通过过滤配制而成。 实验步骤如下：
基 金 项 目 ： 本 文 系 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ， 项 目 编 号 ：51074034 。 作者简介：周亚洲，东北石油大学油气田开发专业在读博士，主 要从事油藏数值模拟及提高采收率研究工作。 E-mail ：zhouyazhou720@163.com
第5期
周亚洲等. 低渗透油层伤害评价及解堵实验
塞，或注入污水与地层液体中的相应成分发生物化
反 应 ，引 起 储 层 伤 害[2]。
为研究超标污水中各指标对岩心渗透率的伤
害，分别配制悬浮物粒径、悬浮物含量、含油量、细
菌含量超标 2 倍和 5 倍污水， 进行岩心驱替实验，
确定污水对低渗透岩心伤害影响的最敏感指标，以
及不同渗透率级别的岩心对水质超标的敏感程度。
选取 1-1 号、2-1 号、3-1 号、4-1 号四块岩心， 其 水 测 渗 透 率 分 别 为 3.52×10-3μm2、8.58×10-3μm2、 11.16×10-3μm2、21.36×10-3μm2， 分 别 注 入 取 自 现 场
的清水，实验结果如图 1 所示。 四块岩心中，1-1 号 伤 害 最 严 重 ， 渗 透 率 下 降 率 为 10.46% ， 其 他 岩 心 的 渗 透 率 下 降 率 均 小 于 10%。 可 见 ，渗 透 率 越 低 ，岩 心 伤害越严重，注入清水时，对岩心有轻微伤害。 注入 清水的伤害主要是由于岩石的水敏、速敏引起的。
· 41 ·
渗 透 率 下 降 率 ，%
30
24
K<5mD
5mD<K<10mD
18
10mD<K<15mD
12
K>15mD
6
0
0
10
20
30
40
50
注 入 孔 隙 体 积 /PV
图 2 注入合格污水岩心伤害曲线
注 入 合 格 污 水 后 ，对 渗 透 率 级 别 K＜10×10-3μm2
的岩心， 存在着一定的伤害， 渗透率下降率超过
进而分析了四种水质指标(即悬浮物粒径中值、悬浮物含量、含油量、细菌含量)超标对低渗透油层的伤害程度。 实验 结果表明：渗透率越低，岩心伤害越严重。 对岩心伤害影响最严重的指标是悬浮物颗粒粒径和悬浮物含量，其次是 含油量，细菌超标对岩心伤害影响不大。 通过对朝阳沟油田井口污水水质进行检测和不同渗透率级别岩心实验，得 出 朝 阳 沟 油 田 储 层 伤 害 主 要 是 由 于 悬 浮 物 含 量 超 标 引 起 的 ， 悬 浮 物 含 量 超 标 倍 数 达 到 45 倍 。 针 对 机 械 杂 质 和 油 污 等对岩心的堵塞，进行了新型土酸、粉末硝酸和复合酸的解堵实验。 结果显示，伤害最有效的主体酸是粉末硝酸和 复合酸，但粉末硝酸存在反应快、难以控制、安全性差的缺点，推荐采用复合酸解堵。
· 40 ·
中外能源 SINO-GLOBAL ENERGY
Βιβλιοθήκη Baidu
2013年 第 18 卷
低渗透油层伤害评价及解堵实验
周亚洲，殷代印，张承丽
( 东 北 石 油 大 学 提 高 油 气 采 收 率 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 黑 龙 江 大 庆 163318)
摘 要 通过不同水样的岩心驱替实验，评价了不同渗透率级别岩心注入清水、超标污水、井口污水后渗透率的伤害程度，
关键词 低渗透 水质指标 渗透率下降 酸化解堵
1 前言 大 庆 朝 阳 沟 油 田 目 前 共 有 低 效 注 水 井 399 口 ，
其中注入超标污水导致油层伤害引起的低效注水 井 126 口 。 注 入 水 水 质 不 达 标 可 能 引 起 黏 土 膨 胀 、 微 粒 运 移 和 原 油 乳 化 等 ，导 致 储 层 渗 透 率 下 降[1]。
①岩 心 抽 空 饱 和 模 拟 地 层 水 ；②用 模 拟 地 层 水 测 定 岩 心 水 相 渗 透 率 K1； ③ 用 不 同 参 数 的 注 入 水 驱 替 50 倍 孔 隙 体 积 后 ， 测 定 岩 心 水 相 渗 透 率 K2； ④计算注入水注入岩心后渗透率的下降率，评价注 入水对岩心渗透率的伤害程度，当渗透率下降率大 于 等 于 30%时 ，即 认 为 注 入 水 对 地 层 伤 害 严 重 。 3 岩心伤害实验 3.1 注入清水岩心伤害实验