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注水水质对低渗透油藏开发效果的影响分析 王建麾 （中国石油长庆油田分公司第七采油厂，陕西 白豹 ） 摘要：长庆油田是低渗、特低渗透油田。注水水质是影响注水开发效果的重要因素之一。长庆油田主要以洛河层水为注入水,影响水质的因素中,主要因溶解氧及硫酸盐还原菌产生腐蚀性,固体颗粒含量和粒径对低渗透砂岩造成堵塞性伤害。注入水与地层水不配伍,可在注水地层产生碳酸钙和硫酸钡结垢,造成地层伤害;注入水与注水地层不配伍,会使地层受到速敏伤害和水敏伤害。 关键词：低渗透 注水水质 堵塞 腐蚀 细菌 结垢 目前国内外绝大部分油田都是采用注水补充能量的方式开发的，即通过注入高压水保持油层压力，驱动原油从油井中开采出来。注水是油田开发中应用最广泛的二次采油技术,也是目前油田高产稳产的重要手段。然而，注水工艺周期长,注入量大,并伴随油田开发的全过程,所以注入水水质不合格造成的油层损害涉及的范围广,程度深,且具有累加效应。 欲使注水开发取得理想的效果，除优化注水方案设计、不断改进注水工艺及加强综合监督管理外，还必须十分重视注入水的水质问题。注水水质的好坏将直接影响油田的开发效果，不合格的注入水可以直接堵塞油层渗滤端面，导致注水井吸水能力下降，注水压力上升，注水量减少等，从而引起油层能量不足，油井产量下降。同时，注入水中的细菌和溶解氧、二氧化碳等气体也会对管线和设备造成腐蚀，缩短其使用寿命，其腐蚀产物也会进入地层造成储层污染。和地层流体不匹配的注入水也可能引起地层粘土矿物膨胀，损害储层。 一、低渗透油田注水水质要求及指标 长庆油田是低渗透、特渗透油田，注水是低渗透油田开发最主要措施之一，注水水质是影响开发效果的重要因素，对于低渗油田，其有如下特点:①油层物性差，孔喉小，非均质性强;②储层或多或少含有以酸敏、水敏为主的敏感矿物;③地层水具有一定的矿化度，部分高含钡银离子。这些特点决定了注水开发具有很大难度，主要体现在:(l)注水压力高，注不进水，不能满足配注要求:(2)注水易伤害地层，使吸水指数进一步下降;(3)注入水与地层水有较大的结垢趋势，且很难除垢。因此，低渗透油田注水开发时需要有较高的注水水质标准及水质控制技术。 长庆油田地处西北干旱地区,地表径流小,流量受季节影响,水量、固体颗粒、溶解氧含量变化大。洛河层水分布广,水量充沛,水质稳定,因而成为油田注水的主要水源。对注水水质主要有如下要求： ①水质稳定,与地层水相混不产生沉淀;②注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀;③水中不能携带大量悬浮物,以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道;④对注水设施腐蚀性小;⑤当采用两种水源进行混合注水时,应先进行室内实验,证实二种水的配伍性好,且对油层无伤害;⑥评价注入水水源、确定注入水水质应按SY/T5329-94标准进行。现行供参考使用的油田注水水质标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》 SY/T5329-94是从生产实践经验积累和总结中产生的。同时各油田也基于水质标准具有较强针对性的特点，根据自己的油田实际情况具体分析、具体研究，也提出了适合于自己油田特点的水质标准体系，因此，长庆油田根据本油田地层特点，制定了本油田的企业标准。 表1 长庆油田常用注水水质标准 油藏岩性 溶 解 氧 mg/L 硫 化 物mg/L 总 铁 mg/L 含 油 量mg/L 悬 浮 物mg/L 总 菌 量个/mL 硫酸盐还原菌个/m 腐蚀速度mm/a 结垢率mm/a 游离二氧化碳mg/L 砂岩 ≤0.5 ≤5.0 0.4 ＜15 ≤1.0 ＜ 103 ≤102 ＜0.075 不结垢或加药后不结垢 ≤30.0 二、注水水质影响低渗透油藏开发效果的重要因素 注水水质影响低渗透油藏开发效果的主要影响因素是腐蚀问题和注水井的堵塞问题。引起系统腐蚀和堵塞的因素是很多的，有些因素一方面可引起腐蚀，另一方面其腐蚀的产物又可产生堵塞问题。只要将主要的诱发因素加以控制，其它问题就会迎刃而解。大量研究表明，与水质处理腐蚀和堵塞有关的因素有很多，其主要因素见下表2、3所示: 表2 引起腐蚀的主要因素 序号 因素 特征 1 水的矿化度 盐水的导电性很大，腐蚀性也很大，矿化度越高腐蚀越强 2 水的PH值 水的腐蚀性随pH值的降低而升高 3 溶解气 CO2 低浓度的溶解氧也能引起严重的腐蚀，生成Fe(OH)3沉淀。H2S、CO2溶于水会增加水的酸性，还能直接参与腐蚀反应而生成难溶沉淀，从而引起堵塞问题 H2S CO2 4 水的温度 腐蚀速率随温度的升高而加快 5 结垢 引起系统设备的堵塞，结垢的地方往往腐蚀更加严重 6 微生物 能直接参与或加剧腐蚀，特别是SRB 表3引起堵塞的主要问题 序号 因素 特征 1 水敏、盐敏、速敏和应力敏感 与地层岩石不配伍引起敏感性矿物膨胀、分散、微粒运移