回注水水質對儲層物性的影響

羅輝（中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西 西安 710021）

回注水水質對儲層物性的影響

羅輝（中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西 西安 710021）

注水是目前保持地層壓力，提高開發效果的主要的開發方式，良好的注水不僅能實現注采平衡，也能提高驅動效率，取得良好的開發效果。而注水水質對儲層物性的影響不可忽略，油田采出水經過處理，回注水注入地層，若回注水水質較差，將對儲層造成污染，堵塞儲層孔隙吼道，影響儲層物性。利用人工巖心和取樣巖心，采用恒流驅替注入污水和處理水，分析對巖心物性的影響，取得了注水水質對儲層物性影響的初步認識。

注水；水質；儲層滲流；巖心

油氣田開發中后期地層能量下降，注水是有效的保持地層壓力的手段，是目前國內各大油田廣泛采用的二次采油技術。在低滲油田注水開發上，對注入水的水質要求較高，注水中含有懸浮顆粒、細菌、二氧化碳等，盲目的對水質不加處理便實施注水工藝，將造成注水工藝設備管線造成腐蝕，污染傷害儲層，堵塞儲層孔隙吼道，使得儲層內粘土物質膨脹，極大的影響儲層物性。因此在滿足注采平衡的同時，必須要對注入水水質加以要求。

目前注水水質的行業標準為SY∕T5329-94，在油田礦場實踐中，在嚴格執行該標準時，往往注入水處理費用高昂，影響了經濟效益[1]。在注水水質處理工藝優選方面，各大油田都針對性的開展了許多研究和工藝的革新，基本實現了結合自身情況較好的工藝實施。

注水水質對儲層物性及滲流影響較大，注水水質優劣不僅影響了注水工藝設備，還影響注水開發的整體效果。例如李洪建等從腐蝕和結垢方面，根據室內實驗和現場取樣化驗分析，對榮興屯油田儲層注水時吸水能力下降原因進行了深入的分析，表明注水水質不合格為影響注水井吸水能力的重要原因。依據物性實驗，分析影響注水開發效果的影響因素，對后期的注水開發有著重要的指導作用。

1 水質影響物性實驗

1.1 實驗基本原理

建立以水質對儲層物性影響的關系，用以評價注水水質與注水區塊儲層適應性好壞的分析，才能具體的有針對性。本著以理論分析—實驗驗證—理論決策的研究思路和方法，分析注水水質與對儲層物性的影響之間的關系。用不同水質條件的注入水，在儲層巖心上進行實驗分析，用以評價水質對儲層物性的影響。

1.2 實驗設計

根據研究區儲層埋深及地層溫度，確定實驗溫度為55℃，實驗選取的水樣為未經過處理的污水、一級處理水、二級處理水（處理水質按照注水水質行業標準）。根據研究區儲層巖心取樣分析，按照巖心滲透率大小值分為兩類，一類為滲透率大于50mD，一類滲透率小于50mD，以此來分析對不同滲透率下注水出儲層物性的影響。并在實驗過程采用同一注水壓力，使得注水過程能有良好的對比。

1.3 實驗材料

（1）流體：油田現場污水、一級處理、二級處理后的處理水。（2）巖心：人造巖心和天然巖心。

1.4 實驗方法

本實驗采用恒流驅替方法，分析不同水質對儲層巖心物性影響情況。

2 水質對儲層物性影響

2.1 污水水質實驗結果

理論上同一種水質對不同滲透率巖心傷害程度不同，三種不同水質對同一滲透率的巖心傷害程度也不相同，反應出注入水水質對巖心物性的影響，不僅與水質情況有關，也于巖心本身滲透率有關。在水質一定的情況下，隨著注入量的增大，巖心的傷害持續增加，到后期傷害增加率逐漸趨于減緩[2]。總體看來，當注入時間足夠長時，污水內懸浮顆粒將導致巖心堵塞嚴重，使得巖心滲透率大幅下降，懸浮顆粒在巖心內產生嚴重堆積。而對于滲透率原本較低的巖心，孔吼半徑原本較小，較大的懸浮顆粒無法進入巖心，只能在巖心端面形成堵塞顆粒堆積，相反對巖心傷害較小。

2.2 處理后水質實驗結果

處理后的污水在巖心注入時，處理后的污水內懸浮顆粒含量較少，且顆粒半徑大小也較小，對于滲透率小于50mD的低滲巖心，在巖心端面產生了一些堵塞膜，端面類似于一個濾網，許多顆粒吸附在端面上，減小了進入巖心的懸浮顆粒數量。總體而言，此影響的效果受到處理后污水水質中懸浮顆粒粒徑大小，以及巖心滲透率的大小。

微觀分析表明，在注水流動過程，當懸浮顆粒粒徑完全大于孔吼半徑，則顆粒完全無法進入，直接形成堵塞面。當顆粒半徑在1∕2～1∕3孔吼半徑時堵塞形成，并隨著注入持續，巖心滲透率降逐漸降低（圖1）。

圖1 巖心滲透率保留率與顆粒粒徑中值

3 結語

注入水水質指標較多，包含懸浮物顆粒、懸浮物濃度、含油量、細菌含量等，從對巖心儲層物性的傷害方面考慮，僅重點分析了懸浮物顆粒對儲層堵塞，以及對儲層滲透率的影響。不同注入水水質，對不同儲層物性的巖心影響不盡相同，為懸浮物顆粒濃度及顆粒粒徑的綜合影響結果。

由于設備及條件有限，能提供的實驗數據不能足夠詳盡，建議在后續工作中，以開發的角度不僅考慮注入水，以及分析其余影響水質指標對巖心物性的影響，開展進一步細致的工作。

[1]張艷.低滲透油田注水水質評價處理技術[J].石油鉆探技術，2002，3(30):52-54.

[2]李明忠，等.注水水質造成油層損害的評價技術[J].石油鉆采工藝，2002，3(24):40-43.

羅輝（1988-），男，陜西富平人，助理工程師，從事油氣田開發工作。