长庆油田回注水水质指标研究

郑 苗，罗 跃，苏高申，安 科

（长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州434023）

目前长庆油田采用注水开发，将含油污水处理后回注是其主要的注水方式。若回注水处理不达标，不合格的注水会对油层造成堵塞、腐蚀和结垢三大损害，导致注水效果大大降低。因此，以主要注水开发区块地质特征为前提，根据油田回注水水质的实际运行情况，有针对性地进行岩心的伤害评价实验，并结合现有工艺技术水平和处理成本，制定出与地层相适应的、经济合理的注水水质指标是十分必要的[1，2］。

1 实验

1.1 试剂与仪器

氯化钙、氯化镁、无水硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、OP－10等均为分析纯。

UV－2450型紫外分光光度计，真空干燥箱，GJSB12K型变频高速搅拌器，CILAS1180型激光粒度分析仪，JHGP型气体渗透率仪，JHCF型岩心流动试验仪。

1.2 岩心及流体

依据现场回注水水质分析结果，配制总矿化度及离子含量相近的模拟注入水，作为实验用水。

实验选用靖安长6（柳130）及侏罗系延9（柳18－41）两区块天然岩心，靖安长6岩心渗透率约为1×10－3～10×10－3μm2，侏罗系延9岩心渗透率约为80×10－3～100×10－3μm2，分别洗油、抽真空处理，并用模拟注入水饱和。

石英砂在专用打磨机上反复打磨[3］，以不同目数的筛网筛选出不同粒径级别的固体颗粒。用激光粒度分析仪测定颗粒的粒径，以模拟注入水配制粒径中值约为3.0μm、不同浓度的悬浮固体溶液。

采用采油三厂原油制备乳化油作溶质基液，用模拟注入水作溶剂，并在基液中加入OP－10表面活性剂，搅拌下配制不同浓度的乳化油溶液。

1.3 方法

参照SY／T 5523－2000《油气田水分析方法》及SY／T 5329－94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》，对各水样进行分析检测。

依据SY／T 5358－2002《储层敏感性流动实验评价方法》，先用模拟注入水驱替岩心，测定岩心原始渗透率K0；再用不同浓度的悬浮固体溶液及乳化油溶液驱替岩心，测定岩心渗透率K1，计算渗透率保留率W，确定储层伤害程度。

2 结果与讨论

2.1 注入水水质分析

采集采油三厂靖安长6及侏罗系延9两个区块的回注水水样，对各水样离子含量、悬浮固体浓度、乳化油浓度进行分析检测，结果见表1 。

由表1 可知，两区块注入水悬浮固体浓度及乳化油浓度明显超标。依据表1 结果，确定回注水水质。

表1 水样水质分析／mg·L－1Tab.1 Quality analysis of water samples／mg·L－1

2.2 悬浮固体对岩心伤害实验

配制不同浓度的悬浮固体溶液，通过岩心流动实验测定渗透率保留率，考察注入水中不同浓度的悬浮固体对岩心的伤害程度[5］，结果见图1。

图1 靖安长6油层（a）和侏罗系延9油层（b）不同悬浮固体浓度岩心伤害物理模拟实验Fig.1 Physical simulation experiment for different particle concentrations of suspended solids damage on core in Jingan Chang 6reservoir（a）and Jurassic Y9reservoir（b）

由图1可知，随着注入体积的增加，悬浮固体对岩心的伤害程度加大，且悬浮固体浓度越高，渗透率保留率越低。对比靖安长6与侏罗系延9岩心流动实验结果可看出，相同浓度的悬浮固体对于渗透率低的岩心（靖安长6）伤害程度更大。靖安长6、侏罗系延9注入水分别控制悬浮固体浓度低于5mg·L－1、10mg·L－1，渗透率保留率可保持80%以上，满足回注要求。

2.3 乳化油对岩心伤害实验

配制不同浓度的乳化油溶液，通过岩心流动实验测定渗透率保留率，考察注入水中不同浓度的乳化油对岩心的伤害程度[6］，结果见图2。

图2 靖安长6油层（a）和侏罗系延9油层（b）不同乳化油浓度岩心伤害物理模拟实验Fig.2 Physical simulation experiment for different concentrations of emulsified oil damage on core in Jingan Chang 6reservoir（a）and Jurassic Y9reservoir（b）

由图2可知，随着注入体积的增加，乳化油对岩心的伤害程度加大，且乳化油浓度越高，渗透率保留率越低。对比靖安长6与侏罗系延9岩心流动实验结果可看出，相同浓度的乳化油对于渗透率低的岩心（靖安长6）伤害程度更大。靖安长6、侏罗系延9注入水分别控制乳化油浓度低于10mg·L－1、30mg·L－1，渗透率保留率可保持80%以上，满足回注要求。

3 采出水回注指标修订

根据注入水不同浓度悬浮固体及乳化油对岩心的伤害程度和规律，在室内研究分析基础上，结合现有工艺技术水平和处理成本，确定了采油三厂重点区块采出水回注指标推荐标准，结果见表2 。

表2 采油三厂重点区块回注水推荐指标／mg·L－1Tab.2 Water quality standards recommened for oil production plantⅢ key blocks／mg·L－1

4 结论

（1）对于不同渗透率范围的岩心，岩心渗透率降低是悬浮固体杂质和乳化油共同作用的结果，当回注水中存在悬浮固体和乳化油时，岩心渗透率均随注入体积的增加而下降。

（2）注水中悬浮固体对储层损害评价实验发现：悬浮物粒径相同，浓度越大，对岩心的损害程度越大。靖安长6、侏罗系延9注入水分别控制悬浮固体浓度低于5mg·L－1、10mg·L－1，渗透率保留率可保持80%以上。

（3）注水中乳化油对储层损害评价实验发现：乳化油浓度越大，对岩心的损害程度越大。靖安长6、侏罗系延9注入水分别控制乳化油浓度低于10mg·L－1、30mg·L－1，渗透率保留率可保持80%以上。

（4）优化后的水质指标加强了对特殊储层的合理开发与保护，合理放宽了侏罗系延9的注水水质控制指标，同时对靖安长6的水质指标加强了控制。

[1]张巧灵，黄义坚.大港油田回注水水质指标优化研究[J］.石油规划设计，2006，17（5）：5－8.

[2]赵林，黄琨.哈得4东河砂岩油藏注水水质标准研究[J］.油田化学，2005，22（2）：150－153.

[3]王亮.低渗透油藏注水水质指标及采出水处理专家系统研究[D］.南充：西南石油学院，2004.

[4]孙丽丽，侯急瑞，赵凤兰，等.苏丹油田注水伤害及对策研究[J］.油田化学，2011，28（2）：137－140.

[5]蒋建方，胡恩安.水中悬浮固体颗粒对储层损害研究[J］.石油钻采工艺，2001，23（1）：54－56.

[6]王永清，李海涛.注入水中乳化油滴对储层伤害的实验研究[J］.西南石油学院学报，2003，25（1）：43－46.