海外河油田注水水质的试验确定

李秀敏

【摘要】根据海外河油田的地质特征和地层参数，结合油田污水处理现状，以储层渗透率下降率为标准，通过室内实验的方法，衡量注入水水质中粒径中值、机杂及含油量对油层渗透性的影响程度，进而确定海外河油田注入水的水质指标。

【关键词】注水 水质 渗透率 指标

1 地质概况

海外河油田位于辽河断陷中央凸起南部倾没带，含油层系主要为东营组马圈子油层，储集层为Ed2-3，含油面积13.1km2，动用地址储量4217×104t。古地质形态及早期的继承性古地质断层控制了目前的总体构造格局，把该区域划分为新海27块、海19块、海1块、海26块及海31块等5大断块。该油田储层成岩作用差，泥质含量高，储层结构异常疏松。原油性质在同一断块不同层位以及同一层位不同断块都具有很大差异，具有两高两低的特点，即高密度，高粘度，低含蜡量，低凝固点。

目前海外河油田主要采用注水开发，主要注水水质指标为含油、机杂及粒径中值。为了能够实现注够水、注好水、有效注水、精细注水，需对油田注入水的水质指标进行严格控制，综合考虑污水处理工艺及地层特点，合理控制注入水中杂质成分对油层的伤害。

在油田注水开发过程中，油层受到伤害的主要表现是油层渗透率下降，而油层渗透的下降主要是由注入水中的含油和机杂造成的，尤其是机杂；机杂主要从两个方面影响储层的渗透率：一方面机杂在储层孔隙内的聚集，使储层内流通孔道端面降低，使油水在储层孔道内流动时的阻力增大；另一方面机杂在喉道处的不断聚集形成“桥堵”，导致高渗透储层堵塞，迫使注入水沿着其他的阻力更大的孔道流动，增大了油水流动的阻力。通过室内实验的方法，针对注入水中粒径中值、机杂含量、含油量等因素对储层的影响进行评价，从而得出注入水注入储层后的渗透率下降幅度，进而评价其对油层渗透率的伤害程度。当注入水注入后储层后，渗透下降幅度小于30%时，即认为可忽略注入水对地层的伤害，可做为合格的注入水注入地层。

2 含油量的影响

注入水中所含有的油质成分是导致储层渗透率下降的一个重要因素，由于油质是非润湿相，其在通过储层内相对较小的喉道时，滴状油质需经过拉伸等变形，即产生“贾敏 ”效应，进而增大注入水通过孔喉时的阻力，导致注水困难。同时注入水中的油滴也可能与水中机杂相融合，使储层内孔隙的堵塞。所以，在油田注水开发时，要严格控制注入水中的含油量。根据不同含油量对地层造成伤害的实验结果，选用机杂粒径中值为2.5μm，机杂含量为10 mg /L。在注水25 PV的条件下分别测定含油量在10mg /L、 12 mg /L、15 mg /L时，渗透率下降幅度分别为26%、29%和47%。说明随着当含油量的增加，渗透率下降幅度增大，并且在较低的注水量（倍数）下就会使油层渗透率出现较大程度的降低。根据实验结论，确定注入水中的含油量应在12 m g /L以内。

机杂含量的大幅度增加将大大增加机杂向储层孔隙内同一地点聚集的速度，因而增大机杂堵塞储层的可能性，造成储层孔隙渗透率的大幅度下降，给油田注水带来困难。根据不同机杂含量对渗透率伤害程度的实验结果，其中机杂粒径为2.5μm，含油量为10mg /L。从实验结果可以看出，当注入水中机杂含量为12 mg /L时，注水时渗透率的下降幅度明显大于机杂含量为8 mg /L和10 mg /L时的下降幅度，在注水25 PV时分别测定机杂含量为8mg /L、10 m g /L和12mg /L时，储层渗透率的下降率分别为24%、26%和43%。说明注入水中机杂含量超过时10 m g /L将对储层造成比较严重的伤害，根据实验结论，应将注入水中机杂含量严格控制在10m g /L以内。图2 示意图2

4 粒径中值的影响

机杂能否堵塞储层孔隙，除与其含量有关外，还与其粒径中值密切相关，一般认为，当粒径中值超过孔隙中值的1/3时，就可能在储层有效孔隙内形成“桥堵”，导致储层孔隙的堵塞，因此要严格控制注入水的粒径中值。根据现有的注水水质控制标准，机杂含量为10mg/L，含油量为12mg/L。通过实验，随着注入水中粒径中值的增大，储层渗透率的下降幅度不断增大，在注水25倍孔隙体积的条件下，分别测定粒径中值分别为2.5μm、2.7μm、3.0μm注入水，渗透率下幅度分别为20%、24%和38%。并且注入水中粒径中值越大，对地层的伤害越易发生。即在低倍数注水时也能产生较大的伤害。从实验过程可以看出，在注水倍数相同的条件下，粒径中值为3.0μm渗透率的下降幅度明显大于粒径中值为2.5μm和2.7μm时的下降幅度。实验结果表明，当机杂粒径中值超过2.7μm时，储层出现了比较严重的堵塞，所在以注水时应将水中机杂的粒径中值控制在2.7μm。

根据海外河油田的地层因素，从含油、机杂及粒徑中值等三个方面，依据试验结果确定海外河油田的注入水水质为：含油量低于12 mg/L，机杂含量低于10mg/L粒径中值应小于1.6μm。

参考文献

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