陕北油田注水开发对油层的损害及保护的综合探究

祁国栋

（延长油田股份有限公司定边采油厂，陕西榆林 718600）

陕北油田注水开发对油层的损害及保护的综合探究

祁国栋

（延长油田股份有限公司定边采油厂，陕西榆林 718600）

以陕北油田定边采油厂油房庄油区为研究对象，研究注水开发过程对影响效果的主要因素进行分析，注水技术是把水注入油层，以补充和保持油层压力的措施。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。

油田开发；注水；油层损害

1 注水水质对油气层损害的分析

若注水水质符合油田的基本指标就不会对油气层造成损害，但是在油房庄油区的注入作业中水质却达不到一般的要求，注水水质的好坏与油层的损害程度有关。以下从四个方面分析注水水质不合格对油气层的损害情况。

1.1 悬浮物固体的损害

影响注水水质非常重要的因素之一就是悬浮固体。在注水作业中悬浮物的来源广泛，可以是水源本身附带的颗粒，也可以是几种不同配伍水混合产生的沉淀物，也可以是细菌腐蚀产生的沉淀物。这些悬浮物会将油层的渗流孔道堵塞，从而使得油层的渗透率降低。我们对商67井同一 szv 层位选定四种模型号 A，B，C，D 进行实验。研究悬浮物固体对低渗透层水的渗透率影响得到数据如下表1。

表1 悬浮特固体对地层损害作用数据

从表 l可以看出：注入水中悬浮物固体颗粒粒径不同。对油层的损害程度也不一样，但可以看出注入水中所携带的悬浮固体颗粒粒径大小对油层的损害程度与油层孔道大小关系密切。

1.2 铁质的损害

油房庄油区注人水中的铁质大都以 Fe2+，Fe3+的形式存在。其中 Fe3+很不稳定，易生成氢氧化铁絮状沉淀。该沉淀物颗粒不规则，在水流冲击下能破碎成小颗粒，堵塞油层孔隙。

1.3 油污的损害

油房庄油区注入水中油污对油层的损害与悬浮固体对油层的损害不完全一样，因为油珠在孔遭中流动时形成的油粒形态可以变化。油污在地层中容易形成很大的乳状油块。会使水相渗透率降低。当水进入到含油饱和度为零的水层时，水中的油滴会捕集在井眼周围地层中，从而聚集成不可动油。油污又是 FeS 等固体物的良好黏合剂，从而增大了这些物质堵塞注水层的可能性，对油层造成损害。

1.4 细菌的损害

油房庄油区注水系统中细菌的存在不但污染水质，腐蚀注入管道，而且还产生堵塞物，损害地层。对注入水质产生危害的细菌主要有腐生菌（TGB）和硫酸盐还原菌（SRB）。

（1）腐生菌

腐生菌是一种好氧菌，菌体大量繁殖所产生的黏性物质和某些代谢产物，既可附在管壁上给硫酸盐还原菌造成厌氧环境，加剧腐蚀程度。又能堵塞油层。

（2）硫酸盐还原菌

硫酸盐还原菌是一种个体小、繁殖快的厌氧菌，它呈菌落式附着在管壁上，在附着的地方出现坑穴；在油田注水系统中它引起的腐蚀比任何其他菌更为严重。

2 地层对注入水的敏感性分析

2.1 水敏产生的油层损害

水敏是指与地层不配伍的外来流体进入地层后引起黏土膨胀、分散、运移，从而导致渗透率下降的现象。它是注入油房庄油区油层损害中最复杂的一种。油层水敏性损害的原因是由于油层中存在一定量的黏土物，中低渗透层含黏土矿物5% ～20%。因为黏土矿物中的阳离子具有一定的交换能力，不同程度地引起黏土水化膨胀、分散、运移，使油层的孔隙通道变窄或堵塞。而非膨胀性黏土矿物虽不会引起黏土水化膨胀。但注水过程中有时黏土也易分散脱落，释放微粒，堵塞孔道。水敏效应也包括外来流体与地层流体不配伍而产生的堵塞现象。

2.2 速敏产生的油层损害

实验证明，颗粒运移程度与岩石中流体流动速度成正比，而不同岩石中的颗粒，对速度增加的反应不同。有的反应较小，称此岩石对速度不敏感；反之，当流体流速增大时，岩石的渗透率明显降低，称此岩石具有速敏效应。引起渗透率明显下降时的流体流动速度称为速敏的临界流速。目前，对于油房庄油区注水开发油田，注采平衡的需要是地质配注水量的主要依据，若是注水压差和流量很大，注入水在油气层中的流速超过临界流速时，将使油气层中的颗粒运移，并堵塞喉道，造成速敏现象。

3 结束语

根据以上对油房庄油区油层损害的分析，结合实际情况提出以下建议：

1）加强注入油房庄油区处理工艺、设备、流程等改进工作。争取使得注水处理工艺水平低、水质严重超标的现象能够改善。

2）改变油房庄油区含油污回注水与地面水混注的状况，杜绝两种不配伍水混注而形成的结垢物堵塞油层情况。严格管理对注水加药处理，尤其是加强对杀菌剂的管理。

3）加大对油房庄油区储层岩石和流体的机理研究，减小注入水对储层岩石和流体的敏感性损害。

4）加强油房庄油区注水井管理，避免注水压差和流量过大导致速敏对油层的损害。

[1] 王鸿勋，张琪培. 保护储集层技术[M]. 北京：石油工业出版社，2015.

[2] 赵戢，何艳萍. 保护油气层技术[M]. 北京：石油工业出版社，2012.

[3] 罗其. 油田开发生产中的保护油层技术[M]. 北京：石油工业出版社，2013.

Comprehensive Exploration on Damage and Protection of Reservoir Waterflooding in North Shaanxi Oilfield

Qi Guo-dong

The main factors influencing the effect of water injection are analyzed in this paper.The water injection technology is the measures to inject water into the oil layer to supplement and maintain the reservoir pressure.In order to make up for the underground deficit caused by the recovery of crude oil，to maintain or improve the reservoir pressure，to achieve high and stable oil production，and get a higher recovery rate，the oil field must be water.

oilfield development；water injection；reservoir damage

TE357.6

A

1003-6490（2017）06-0058-02

2017-05-09

祁国栋（1980—），男，工程师，陕西定边人，主要从事陕北油田注水开发综合治理工作。