注水水質對油田開發效果影響

吳礦燕

摘要：在油田開發中，影響其開發效果的因素有很多，其中注水的水質是其中一個非常關鍵的因素，一旦注入的水質不合格，巖層間的滲透效率降低，嚴重時，會影響儲層間的非均質性，加重縱向滲透率變異系數，最終影響水驅的采收效率。大量的實踐證明，當注水的水質不合格，地層的滲透率會降低，進而會影響油田的采收率，滲透率越低，采收率也就越低。

關鍵詞：油田;注水水質;地層滲透;采收率

1、前言

油田進入到二次開發采油階段后，油田的注水工作將貫穿于開發的全過程，經過大量的實踐證明，作為注水源頭的注水水質是實現注水開發的關鍵因素。注入水的主要作用是驅動原油和補充地層能量，同時對地面工程設備和以及設施的功能展現和使用壽命都有很嚴重的影響，由于水質的質量對地面工程系統的運行和質量有很強的制約性。通過油田注水的操作保持地層的壓力穩定，提高地層的開發效果。在實際工作過程中，油田注水的水質是影響油田注水效果的重要指標，關系著油田開發的采收率和運行成本。盡管當前油田注水有自己的行業標準，但是這對控制的注水水質要求非常高，在實際操作中，由于儲層間物性的差異，不同油田儲層對水質要求也不同。

1.1采油的注水水質要求

油田注水水質是衡量石油注水效果的重要指標，出廠的水質是影響水質的主要因素，盡管水質符合衛生標準，但是仍含有微小的懸浮物以及鈉離子、碳酸根離子硝酸離子等以及鐵錳等氧化物。這些物質聚集在管壁處使管網內的水質渾濁、內部的雜質增多，色度以及含鐵量含錳量呈直線上升趨勢，輸送管道材質的不同。對水質的影響也不盡相同，金屬材質的管道管壁受到水及其雜質的腐蝕，易形成氧化鐵等結垢，其他水泥管制管道阻力較大，微生物和有機物粘附，細菌含量超標造成水質污染。油田開發注水的水質要求：不堵塞孔隙，不產生沉淀，沒有腐蝕性以及良好的洗油能力。

2.我廠現行的注水水質標準：

2.1懸浮物含量：≤5mg/L

一方面，注入水中的懸浮物會沉積在注水井井底，造成細菌大量繁殖，腐蝕注水井油套管，縮短注水井使用壽命;另一方面，造成注水地層堵塞，使注水壓力上升，注水量下降，甚至注不進水。從理論上講，注入水中懸浮物（固體）的含量越低、粒徑越小，其注入性就越好，但其處理難度就越大、處理成本也就大增加。所以，注入水中懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小指標應從儲層實際需要、技術可行性與經濟可行性三方面來綜合考濾

2.2油含量：≤8 mg/L

注入水中的油分產生的危害與懸浮固體類似，主要是堵塞地層，降低水的注入性。油田污水中的油分按油珠粒徑大小可分為四類：浮油、分散油、乳化油、溶解油。

2.3懸浮物直徑中值：≤3μm

注入水的中懸浮物直徑中值的大小與許多因素有關。如懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小、含油量、膠體與高分子化合物濃度等。中值越小，注入水的注入性就越好。

2.4溶解氧：油層≤0.05mg/L，清水層≤0.5mg/L

在油田產出水中本來僅含微量的氧，但在后來的處理過程中，與空氣接觸而含氧。淺井中的清水、地表水含有較高的溶解氧。

2.5二氧化碳：-1～1mg/L

在大多數天然水中都含有溶解的CO2氣體。油田采出水中CO2主要來自三個方面：（1）由地層中地質化學過程產生;（2）為提高原油采收率而注入CO2氣體;（3）采出水中HCO3-減壓、升溫分解。

2.6硫化氫油層：≤2mg/L，清水層0

在油田水中往往含有硫化氫，它一方面來自含硫油田伴生氣在水中的溶解，另一方面來自硫酸還原菌分解。

2.7細菌：≤100個/ml

在適宜的條件下，大多數細菌在污水系統中都可以生長繁殖，其中危害最大的為硫酸還原菌、粘泥形成菌（也稱腐生菌或細菌總數）以及鐵細菌。

3.注水水質對油田開發的影響

3.1水質對注水井滲透率分布的影響

油田進入到注水開發時期，由于注水水質的不達標或不合格，很容易造成近井地帶的水層間矛盾，出現在滲透率較低的儲層，會造成滲透率下降，加重了注水井的縱向非均質性，進而造成注水井的縱向變異系數的改變，影響水驅采收率。為了進一步驗證水質變化對油田注水對滲透率分布的影響，將同一水質的水以相同的速度注入到不同滲透率的人造巖心中，通過測算和分析可以得出，注入到不同孔隙體積的巖樣滲透率不同，其損害程度也不相同，同時不合適的水注入到巖心時，相對滲透率比較低的巖心損害遠遠高于相對滲透率高的巖心，這樣注入的水質引起地層的損傷后，滲透率變異系數增加。

3.2水質對油田采收率的影響

油田注水前需要將水進一步處理，通常是通過暴曬出掉水中的碳酸鹽以及通過沉淀去除掉水中的懸浮等固體顆粒，或是在水中添加絮凝劑，將水中的懸浮物凝結下來去除掉，或是通過過濾的方式，將水中的固體顆粒物去除掉。通過上述一系列操作，將注水的水質進一步的處理。由于水質在不同滲透率比的巖層間滲透變異系數也不同，并且滲透變異系數越大，其驅水采收的效率越低，進而油田的采收率也就越低，對水質不合格的情況，這種影響越嚴重。

3.3水質引起地層平均滲透率改變對水驅采收率的影響

油田開發的注水水質不合格，特別是跟開發井地層間產生地層損害，整個開發井區域內的地層平均滲透率就會降低。滲透率是影響采收效率的重要因素，通常情況下，滲透率高的地層孔喉半徑就越大，在注水開發時，流體在地層空隙間越易流動，且流動聚集性較好。因此在其他條件相同的情況下，滲透率越低的儲層其采收效率也就越低。通過大量的實踐證明，水驅采油的采收效率隨著滲透率的降低而降低，因此為了保證油田的采收率，要保證注水的水質符合當地地質條件，保證油田的注水效果。一旦水質發生改變會降低油田的平均滲透比，給油田的開采增加難度，無法保證油田的采收率，因此，在進行油田注水的操作前要根據當地的實際狀況來進行水質的選擇和處理。

4、結束語

油田注水水質發生變化，或是水質不合格都會對油田注水的采收率造成影響，甚至對儲層的空間造成損壞，嚴重時還會引起地面工程系統的損害，加重處理系統的負擔。因此，合格的注水水質是保證注水開發油田采收效率的重要條件。

參考文獻：

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