油藏条件下的注入水伤害评价

祝丽丽

（吉林油田公司勘探开发研究院 吉林松原 138000）

1 前言

注入水对储层的伤害是目前注水开发油田普遍存在的问题， 注入水对储层的伤害与注入流体的矿化度、注入速度以及储层中黏土矿物含量类型有直接关系，因此需要对每一个油田开展敏感性评价实验，以便了解储层在注水过程中速敏和水敏的伤害程度。室内储层敏感性评价实验是基于单一流体下的评价结果，与矿场实际情况存在一定的差异，为此，开展了模拟地层条件下的注入水伤害实验，真实地表现出在地层中注入水对储层的伤害程度。

2 储层敏感性评价实验

本次评价以行业标准并结合现场实际情况开展模拟实验，得到的实验结论能够反映储层在外来流体作用下真实的伤害情况以及程度，这对该油田的注水开发提供了有效的证据。

2.1 速敏性评价实验

速敏性评价主要是考虑由于流体流速增加，导致地层微粒运移堵塞造成渗透率降低的一种伤害，在对莫里青储层速敏评价中，采用了三种方法进行评价，每种方法实验给出的结果可以代表不同的物理意义。

（1）模拟地层水速敏实验。根据莫里青油田地层水资料配置模拟地层水，按照行业实验标准进行速敏性评价实验，评价结果为弱速敏。

（2）注入水速敏实验。注入水速敏表现行为有两种，一是地层原有微粒运移，二是低矿化度引起的黏土颗粒分散运移，本次实验选用莫里青油田的水源井水，按照行业实验标准进行速敏性评价实验，实验结果为中等偏弱速敏。

（3）模拟油速敏实验。由于油田注水开发过程中始终是水驱替着油在前进，然而油相流体黏度大于水相流体黏度，其冲刷和携带能力都比水强。所以，进行了油相速敏性实验分析，实验结果为中等偏弱速敏，三种评价结果见表1。

表1 速敏实验数据表

从实验结果分析来看，模拟地层水的临界流速为0.17mL/min，与之对应的线性渗流速度为3.26m/d，表明地层流体在地层中的线性渗流速度在3.26m/d以内，可以确保地层不发生速敏性伤害。注入水的临界流速为0.15ml/min，与之对应的线性渗流速度为2.37m/d，表明注入水与地层中黏土矿物已经发生了膨胀、分散，增加了可运移的地层微粒浓度，使线性渗流速度降低。模拟油进行速敏性评价实验完全可以避免粘土膨胀所带来的影响，真实地反映出地层微粒在不同流速下对岩心渗透率的伤害程度。从实验结果来看模拟油临界流速为0.08mL/min时，与之对应的线性渗流速度为1.94米m/d，反映出油相流体对地层微粒的运移能力和携带能力远超出水相能力。因此，可以确定地层中由于渗流速度造成的伤害主要来自油相流体的伤害，所以，在开展水相流体速敏性实验时，应同时开展油相速敏性实验，这样才能够更加有效地指导油田注水开发。

2.2 水敏性评价实验

储层水敏性是指外来流体的盐度变化引起油气储层中黏土矿物的水化、膨胀、分散、运移，导致岩心渗透率或有效渗透率下降的现象。本次水敏性评价采用两种评价方式，得出不同结论，其中两相流体共存评价出的水敏对现场具有更重要的指导意义。

（1）常规水敏实验。根据地层水资料配制模拟地层水，按照行业实验标准将地层水稀释成1/2、1/4、1/8地层水盐度，最后的流体为蒸馏水，开始评价实验，评价结果为中等偏强水敏-强水敏。

（2）模拟地层条件水敏实验。模拟地层条件水敏实验方法，首先是岩心饱和地层水， 油驱水建立束缚水饱和度，再用地层水驱油至残余油饱和度，测定残余油下地层水渗透率，再用水源井水驱替地层水并测定注入水渗透率，同时要确保无油相产出，两种实验评价结果见表2。

表2 水盐敏实验数据表

从实验数据上看，在残余油状态下注入水源井水岩心渗透率仍有下降，水敏指数为33.18%，水敏程度由中等偏强转变为中等偏弱。两种方法评价相比模拟地层条件水盐敏实验更能够反映地层的实际情况。

从水敏实验的两种情况中可以得出以下认识：（1）常规水敏性评价方法将蒸馏水渗透率和地层水渗透率比较会造成水敏程度增强；（2）水敏程度只能代表水层的评价结果；（3）采用残余油下水敏评价可以获得油层的最大水敏伤害程度，且能够更好地指导现场的注水开发，同时，可以避免由于错误认识导致的错误决策。

3 注入水伤害性实验评价

采用机理研究与矿场实际相结合，了解储层微粒的稳定性，以及诱发微粒运移的因素，有利于分清储层与注入水之间各自的伤害关系，提升对储层伤害的认识深度。

实验过程：（1）模拟地层水饱和岩心，测定模拟地层水渗透率；（2）用现场取得的注入水进行机械杂质过滤，水中机械杂质粒径小于0.22μm，并测定注入水渗透率；（3）用含机械杂质的现场注入水进行动态驱替岩心，记录不同驱替孔隙体积倍数压力，并测定阶段岩心吸水能力。

储层无机械杂质注入水伤害实验，在矿化度2476.2mg/L无机械杂质，连续驱替条件下，渗透率损失14%。储层含机械杂质注入水伤害实验，水质较为清澈，可见少量机械杂质，悬浮物粒径分布主要为2～5μm ，占累计分布的80%以上。渗透率损失69%，由此可见机械杂质堵塞可使渗透率下降幅度达到55%。随着注入量增加渗透率仍存在下降趋势。

机械杂质堵塞综合评价：（1）注入水经过0.22μm 滤膜过滤后，放置2个月，细菌大量繁殖，细菌特征表现为：个体小、可形变、易聚集形成大颗粒，繁殖能力强，具有较强的黏弹性，含有机成分，堵塞孔喉后极难处理，并且具有深部侵入的特点。（2）机械杂质既可以进入储层中堵塞喉道，又会堆积在缝壁上形成致密的滤膜。影响储层的吸水能力，最终导致注水压力升高，出现欠注注不进的情况。另外，注入水中细菌超标，是造成储层堵塞的另一个因素。因此必须做好机械杂质的处理及杀菌工作。

4 结 论

（1）在开展水相速敏实验的同时，应开展油相流体的速敏性实验，油相速敏实验能够更真实地反映出微粒运移对储层造成的伤害程度。

（2）两相流体存在的水敏感性评价，能够真实反映出注入水对储层造成的损害情况，对现场注水起到重要的指导意义。

（3）在注入水过程中确保储层受到的伤害最小，首要的问题就是注入水水质治理，去掉机械杂质，尤其是杀菌问题不可忽视。