油田产出污水回注对储层伤害评价

赵子豪

（东北石油大学石油工程学院）

油田产出污水回注对储层伤害评价

赵子豪

（东北石油大学石油工程学院）

在油气田生产过程中会产生大量的污水，为了维持生产和减少环境污染，需要对产出的污水进行处理回注到储层中，这种方式被各油田普遍采用。文章对某联合站处理后水质进行分析，证明油田产出污水得到了较好的处理。对处理后污水开展速敏性和水敏性评价试验，结果表明：注入水和模拟油速敏程度以及模拟地层条件水敏试验结果均为中等偏弱，可满足油田生产需要。

产出污水；环境保护；岩心评价实验；储层伤害

0 引 言

在油井产出的污水中含有一定细菌、悬浮物、硫化氢、油污等有害物质，其水质矿化度高于环境水体，对周围水体环境会造成一定程度的影响。为了减少对环境的污染，油田产出污水处理后再回注到储层中是目前各油田普遍采用的一种形式。因此，需要对注水开发的油田开展敏感性评价实验，以便了解储层在注水过程中水质处理的程度和储层损害程度。通过对某联合站污水处理前后的水质评价以及岩心储层敏感性评价，明确了处理后的水质与储层具有较好的配伍性，使储层得到了较好的保护，并且能够减小对环境的影响。

1 水质分析

1.1 产出污水

实验分析用水取自某低渗透区块油井产出污水，具有一定代表性。从水质分析来看，水质中含有大量的细菌悬浮物等，这类水质既不能回注储层又达不到环保排放标准［1-2］。具体水质分析结果见表1。1.2处理后污水

表1 油田产出水质分析指标

污水处理工艺技术主要包括自然沉降、添加絮凝剂、斜板隔油和物理化学杀菌等［3］。污水处理后水质指标见表2。

表2 处理后水质分析指标

根据污水处理前后水质分析指标对比，油田产出污水得到了较好的治理，达到了回注储层要求。另外，污水回注油藏深度在2 000 m左右，不会对浅层水体环境造成污染。

2 储层敏感性伤害评价

针对油井产出污水处理后是否对储层造成伤害，开展了速敏性和水敏性两种伤害性评价实验，主要是了解储层中固相颗粒运移和黏土矿物膨胀分散运移以及堵塞孔道。实验过程严格按照石油天然气行业标准SY／T 5358—2010《储层敏感性流动实验评价方法》执行［4］。

2.1 速敏性评价

速敏性实验目的是了解污水是否能够对储层中微粒造成运移，明确不同流体对储层伤害的主次关系。采用三种不同流体进行实验：一是模拟地层水，二是处理后污水，三是模拟油。实验结果见表3。

表3 速敏实验数据

从表3可看出，模拟地层水的临界流速为0.17 m L／min，与之对应的线性渗流速度为3.26 m／d，表明地层流体在地层中的线性渗流速度在3.26 m／d以内，可以确保地层不发生速敏性伤害。注入水的临界流速为0.15 m L／min，与之对应的线性渗流速度为2.37 m／d，表明注入水可造成地层中黏土矿物一定的膨胀、分散，增加了可运移的地层微粒浓度，使线性渗流速度降低，与地层水相比影响程度较低。模拟油临界流速仅为0.08 m L／min时，与之对应的线性渗流速度为1.94 m／d，反映出油相流体对地层微粒的运移能力和携带能力远超出水相能力，因此可以确定污水回注对地层伤害程度较低。

2.2 水敏性评价

储层水敏性是指外来流体的盐度变化引起油气储层中黏土矿物的水化、膨胀、分散、运移，导致岩心渗透率或有效渗透率下降的现象。本次水敏性评价采用两种评价方式，讨论污水回注是否产生储层伤害以及伤害程度问题。

2.2.1 常规水敏实验

根据地层水资料配制模拟地层水，按照行业实验标准进将地层水稀释成1／2，1／4，1／8地层水盐度，最后的流体为蒸馏水开始评价实验，通过14块岩心水敏性实验可见水敏程度为中等偏强水敏—强水敏，综合评定结果为中等偏强水敏。

2.2.2 模拟地层条件水敏实验

首先使岩心饱和地层水，油驱水建立束缚水饱和度，用地层水驱油至残余油饱和度，测定残余油下地层水渗透率，再用处理后污水驱替地层水并测定注入水渗透率，同时要确保无油相产出［5］。

两种实验评价结果见表4。

表4 水敏实验数据

从表4可看出，在残余油状态下处理后的污水会对岩心造成渗透率下降，水敏指数为33.18%，水敏程度由标准性评价中等偏强转变为中等偏弱，两种方法评价相比模拟地层条件水敏实验能够反映出地层的实际情况。

从水敏实验的两种结果分析可以得出以下认识：①常规水敏性评价方法增强了储层水敏性程度；②常规性水敏评价只能代表水层的评价结果；③采用残余油下水敏评价可以获得油层的最大水敏伤害程度，并且能够更好的指导现场注水开发。

3 结 论

◆油田产出污水处理后能够达到对储层低伤害的要求。

◆注入水速敏实验表明污水回注对储层伤害程度较低，油相速敏性伤害实验能够真实的反映出微粒运移造成的伤害程度。

◆两相流体存在的水敏感性评价，能够真实反映出注入水对储层造成的损害的情况，对现场污水回注有重要的指导意义。

［1］ SY／T 5329—2012碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法［S］.

［2］ 李克向.保护油气层钻井完井技术［M］.北京：石油工业出版社，1993.

［3］ 刘义敏，潘丽红，李书阁，等.一体化油田污水处理装置［J］.油气田地面工程，2012（12）：106.

［4］ SY／T 5358—2010储层敏感性流动实验评价方法［S］.

［5］ 宋付权，刘慈群.低渗油藏水驱油两相渗流分析［J］.低渗透油气田，1999，10（2）：42-45.

1005-3158（2014）05-0007-02

2014-08-20）

（编辑 石津铭）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.05.003

赵子豪，东北石油大学石油工程学院在读学生，研究方向：石油工程。通信地址：黑龙江省大庆市东北石油大学石油工程学院2011-5班，163318