陜北M油田長8油藏注水井欠注原因及治理措施

張 萬

（延長油田股份有限公司杏子川采油廠，陜西 延安 717400）

陜北M油田區域構造位于陜北斜坡中段西部，構造平緩。陜北M油田主要生產層為長8油層，平均孔隙度為10.5%，平均滲透率為2.2×10-3μm2，屬于低孔低滲儲層，層內非均質性嚴重。該區現有采油井3000余口，平均單井產能1.42t，注水井1162口，現有欠注井157口，占比為11.6%，日欠注2500m3，平均注水壓力為22MPa。由于高壓欠注無法滿足配注，導致區塊壓力較低，油田產量長期持續下降。所以有必要對該區塊注水井高壓欠注的原因進行分析，并提出相應的治理措施[1]。

1 欠注原因分析

1.1 儲層特征對欠注的影響

1.1.1 儲層填隙物

鑄體薄片和掃描電鏡鑒定結果表明，陜北M油田長8油藏儲層物性極差，巖石中鐵泥質雜基、碳酸鹽巖膠結物和粘土礦物含量偏高是儲層高壓欠注的主要原因之一。

1.1.2 儲層物性

陜北M油田長8油藏的最大喉道半徑小于15μm，在注水開發中屬于差儲層；中值喉道半徑在 0.028～0.423μm。喉道分選系數為 1.523～2.146。儲層滲透率主要由0.15～1.5μm大小的喉道貢獻；控制儲層孔隙空間的喉道大小主要是0.1～1.0μm級。由儲層巖心的物性統計可知，該區儲層的孔隙度在4.29%～17.62%，平均值為10.89%，變異系數0.26，突進系數1.62，極差4.11，K 值只集中 （0.1～1） ×10-3μm2。綜合以上分析并結合儲層的分類依據判斷綜合以上判斷陜北M油田長8油藏為低孔特低滲儲層。

1.1.3 儲層敏感性

陜北M油田長8油藏存在中等偏弱的速敏，其速敏平均傷害率為42.3%。由于該油藏注入水礦化度約為3500mg/L，低于平均值是6590.4mg/L的儲層臨界礦化度，因此會對儲層造成一定的鹽敏性傷害。該油藏存在弱堿敏性，堿敏指數平均為0.13，堿敏傷害程度為弱。各種敏感性傷害同時存在，具有疊加效應，累積傷害導致其注水壓力升高[2]。

1.1.4 儲層吸水能力

陜北M油田長8油藏巖石自吸含水飽和度較低，平均為17.9%，其主要原因是該油藏孔隙喉道非常細小、液相流動能力很差，端面的束縛水占據了可流動通道，使微細喉道控制的孔隙空間很難進水，阻止了水的流通，導致整個巖心的吸水飽和度很低，由此說明液相圈閉傷害是造成該儲層注水困難的主要原因之一[3]。

1.2 地層水和注入水配伍性對欠注的影響

注入水水型為Na2SO4型，礦化度在3500mg/L左右。水中富含SO42-等成垢陰離子。而油田長8儲層地層水中富含Ca2+等成垢陽離子。通過室內試驗表明，隨著注入水中SO42-質量濃度的增加，注入地層后對巖心傷害率隨之增大，因此水型不配伍是造成地層堵塞的原因之一。陜北M油田長8油藏存在明顯結垢趨勢，結垢類型主要是硫酸鈣垢，結垢是造成該油藏高壓欠注的主要原因之一。

1.3 井筒因素對欠注的影響

由于井筒在長期的注水過程中，注入水如果是污水會加劇井筒的腐蝕，并且部分井由于腐蝕產物的存在出現了較為嚴重的結垢堵塞現象。其次由于陜北M油田長8油藏儲層孔隙細小，平均孔徑為0.219μm，機雜粒徑分布在0.8～2μm，所以容易形成濾餅，從而造成井筒附近地帶地層堵塞。井筒由于在施工作業過程被帶進去的固體臟物也會堵塞水嘴。各種井筒堵塞使得注水壓力偏大，甚至出現注水壓力過高注不進去的現象。

1.4 地面注水系統對欠注的影響

首先隨著注水井井數的增加導致超出了原有設備最大注水能力，使得部分注水井無法滿足預定的配注要求。其次由于注水管網較大的原因，部分管網末端由于壓力損耗的原因使得末端分壓較低，初步統計由于這個原因而欠注的井有14口，日欠注量達到289m3左右。

2 欠注井分類治理及措施效果分析

2.1 儲層原因欠注井治理

利用酸壓及解堵來改造儲層從而增加這類井儲層吸水能力。2018年利用混合多元酸酸壓增注措施對初期欠注的JY-5井進行改造，發現油壓和套壓都降低了，降低幅度分別為2.9MPa和3.3MPa，措施日增注量為18m3，效果較好。針對由于地層結垢堵塞導致的高壓欠注井應通過酸壓解堵的方式進行增注。多氫酸酸壓等單井增注措施41次，措施有效率91.4%，措施前平均注水壓力為 18.1MPa，措施后為 15.9MPa，降低了2.2MPa，日增注617m3，效果較好。

2.2 注入水與地層水配伍原因欠注井治理

預防由于水型不配伍導致的結垢措施，主要是針對由于水型不配伍而出現CaSO4結垢嚴重的問題，通過將納濾脫硫酸根技術廣泛應用于地面注水系統處理方式中，從而有效降低了注入水中的 SO42-含量，經處理后的納濾水 SO42-由2745.47mg/L降為1223.57mg/L，從源頭上有效預防了結垢問題。合適的阻垢劑也能很好預防結垢。

2.3 井筒原因欠注井治理

針對由于井筒原因導致的欠注井，主要是通過洗井及水井檢串這兩種方式來處理。對于存在井筒中的污染物和吸水層段的滲濾面的濾餅可通過洗井的方式來進行有效清除，從而大幅降低井筒的堵塞狀況，洗井效果較為明顯。統計2018年陜北M油田長8區塊注水井洗井次數為84井次，作業井的油壓和套壓均有降低，部分下降幅度較大的注水井有16井次，使得注水井的欠注效果改善。通過水井檢串的方式重點排查那些發生結垢或腐蝕穿孔的注水井管柱。總共統計2018年陜北M油田長8區塊注水井檢串實施井次為32井次，累計更換油管長度9754m。檢串后增注效果明顯。

2.4 地面注水系統原因欠注井治理

針對地面注水系統存在的問題，主要是通過優化注水管網及末端二次增壓這兩種方式來處理。將姬五聯清水2#干線共37口井改由姬二十八轉注水，通過投運姬二十八轉用大大提高注水能力，轉用后后有11口注水井的注水量顯著增加，注水量增加221m3/d，達到了要求的配注量。通過投運增壓撬（塬33-103）來解決末端閥組欠注的問題，投運后分壓分壓明顯得到提高，增加了4.1MPa，注水量增加55m3，取得了較好的效果。

3 結語

1)陜北M油田長8油藏中膠結物和粘土礦物含量偏高，儲層低孔特低滲，以及各種敏感性傷害是造成儲層高壓欠注的主要原因。針對陜北M油田長8這類致密油藏投產初期欠注井可進行酸壓改造措施，后期可通過酸壓+解堵措施使欠注井增注。

2)陜北M油田長8油藏由于水型不配伍而存在明顯的結垢趨勢，結垢類型主要是硫酸鈣垢。應用納濾脫硫酸根技術可從源頭有效降低注入水中SO42-含量，從而改善地層結垢狀況。

3)對于腐蝕結垢及井筒堵塞這類欠注井平時按計劃檢串，加強日常洗井以及做好清防垢治理，要以防垢為主。

4)通過優化注入系統可有效提高注水系統能力，從而有效提高該類欠注井的注入能力；在末端增加注水撬可使處于管網末端分壓低的欠注井實現二次增注，可有效提高注入能力。