注水水质对油田开发效果影响

吴矿燕

摘要：在油田开发中，影响其开发效果的因素有很多，其中注水的水质是其中一个非常关键的因素，一旦注入的水质不合格，岩层间的渗透效率降低，严重时，会影响储层间的非均质性，加重纵向渗透率变异系数，最终影响水驱的采收效率。大量的实践证明，当注水的水质不合格，地层的渗透率会降低，进而会影响油田的采收率，渗透率越低，采收率也就越低。

关键词：油田;注水水质;地层渗透;采收率

1、前言

油田进入到二次开发采油阶段后，油田的注水工作将贯穿于开发的全过程，经过大量的实践证明，作为注水源头的注水水质是实现注水开发的关键因素。注入水的主要作用是驱动原油和补充地层能量，同时对地面工程设备和以及设施的功能展现和使用寿命都有很严重的影响，由于水质的质量对地面工程系统的运行和质量有很强的制约性。通过油田注水的操作保持地层的压力稳定，提高地层的开发效果。在实际工作过程中，油田注水的水质是影响油田注水效果的重要指标，关系着油田开发的采收率和运行成本。尽管当前油田注水有自己的行业标准，但是这对控制的注水水质要求非常高，在实际操作中，由于储层间物性的差异，不同油田储层对水质要求也不同。

1.1采油的注水水质要求

油田注水水质是衡量石油注水效果的重要指标，出厂的水质是影响水质的主要因素，尽管水质符合卫生标准，但是仍含有微小的悬浮物以及钠离子、碳酸根离子硝酸离子等以及铁锰等氧化物。这些物质聚集在管壁处使管网内的水质浑浊、内部的杂质增多，色度以及含铁量含锰量呈直线上升趋势，输送管道材质的不同。对水质的影响也不尽相同，金属材质的管道管壁受到水及其杂质的腐蚀，易形成氧化铁等结垢，其他水泥管制管道阻力较大，微生物和有机物粘附，细菌含量超标造成水质污染。油田开发注水的水质要求：不堵塞孔隙，不产生沉淀，没有腐蚀性以及良好的洗油能力。

2.我厂现行的注水水质标准：

2.1悬浮物含量：≤5mg/L

一方面，注入水中的悬浮物会沉积在注水井井底，造成细菌大量繁殖，腐蚀注水井油套管，缩短注水井使用寿命;另一方面，造成注水地层堵塞，使注水压力上升，注水量下降，甚至注不进水。从理论上讲，注入水中悬浮物（固体）的含量越低、粒径越小，其注入性就越好，但其处理难度就越大、处理成本也就大增加。所以，注入水中悬浮物（固体）的含量以及粒径大小指标应从储层实际需要、技术可行性与经济可行性三方面来综合考滤

2.2油含量：≤8 mg/L

注入水中的油分产生的危害与悬浮固体类似，主要是堵塞地层，降低水的注入性。油田污水中的油分按油珠粒径大小可分为四类：浮油、分散油、乳化油、溶解油。

2.3悬浮物直径中值：≤3μm

注入水的中悬浮物直径中值的大小与许多因素有关。如悬浮物（固体）的含量以及粒径大小、含油量、胶体与高分子化合物浓度等。中值越小，注入水的注入性就越好。

2.4溶解氧：油层≤0.05mg/L，清水层≤0.5mg/L

在油田产出水中本来仅含微量的氧，但在后来的处理过程中，与空气接触而含氧。浅井中的清水、地表水含有较高的溶解氧。

2.5二氧化碳：-1～1mg/L

在大多数天然水中都含有溶解的CO2气体。油田采出水中CO2主要来自三个方面：（1）由地层中地质化学过程产生;（2）为提高原油采收率而注入CO2气体;（3）采出水中HCO3-减压、升温分解。

2.6硫化氢油层：≤2mg/L，清水层0

在油田水中往往含有硫化氢，它一方面来自含硫油田伴生气在水中的溶解，另一方面来自硫酸还原菌分解。

2.7细菌：≤100个/ml

在适宜的条件下，大多数细菌在污水系统中都可以生长繁殖，其中危害最大的为硫酸还原菌、粘泥形成菌（也称腐生菌或细菌总数）以及铁细菌。

3.注水水质对油田开发的影响

3.1水质对注水井渗透率分布的影响

油田进入到注水开发时期，由于注水水质的不达标或不合格，很容易造成近井地带的水层间矛盾，出现在渗透率较低的储层，会造成渗透率下降，加重了注水井的纵向非均质性，进而造成注水井的纵向变异系数的改变，影响水驱采收率。为了进一步验证水质变化对油田注水对渗透率分布的影响，将同一水质的水以相同的速度注入到不同渗透率的人造岩心中，通过测算和分析可以得出，注入到不同孔隙体积的岩样渗透率不同，其损害程度也不相同，同时不合适的水注入到岩心时，相对渗透率比较低的岩心损害远远高于相对渗透率高的岩心，这样注入的水质引起地层的损伤后，渗透率变异系数增加。

3.2水质对油田采收率的影响

油田注水前需要将水进一步处理，通常是通过暴晒出掉水中的碳酸盐以及通过沉淀去除掉水中的悬浮等固体颗粒，或是在水中添加絮凝剂，将水中的悬浮物凝结下来去除掉，或是通过过滤的方式，将水中的固体颗粒物去除掉。通过上述一系列操作，将注水的水质进一步的处理。由于水质在不同渗透率比的岩层间渗透变异系数也不同，并且渗透变异系数越大，其驱水采收的效率越低，进而油田的采收率也就越低，对水质不合格的情况，这种影响越严重。

3.3水质引起地层平均渗透率改变对水驱采收率的影响

油田开发的注水水质不合格，特别是跟开发井地层间产生地层损害，整个开发井区域内的地层平均渗透率就会降低。渗透率是影响采收效率的重要因素，通常情況下，渗透率高的地层孔喉半径就越大，在注水开发时，流体在地层空隙间越易流动，且流动聚集性较好。因此在其他条件相同的情况下，渗透率越低的储层其采收效率也就越低。通过大量的实践证明，水驱采油的采收效率随着渗透率的降低而降低，因此为了保证油田的采收率，要保证注水的水质符合当地地质条件，保证油田的注水效果。一旦水质发生改变会降低油田的平均渗透比，给油田的开采增加难度，无法保证油田的采收率，因此，在进行油田注水的操作前要根据当地的实际状况来进行水质的选择和处理。

4、结束语

油田注水水质发生变化，或是水质不合格都会对油田注水的采收率造成影响，甚至对储层的空间造成损坏，严重时还会引起地面工程系统的损害，加重处理系统的负担。因此，合格的注水水质是保证注水开发油田采收效率的重要条件。

参考文献：

[1]张国荣.注水水质对油田开发效果影响研究[J].石油天然气学报，2008，30（5）：149-151.

[2]张洪军.注水水质对储层渗流物性及油藏开发动态指标的影响研究[D].西南石油学院，2003.

[3]李惠明.低渗透油田注水开发注水水质问题研究[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（12）：128-129.