低渗透油藏注水开发中存在问题分析

刘国平 冯帆 杨先闻 魏文宗 马小军

摘要：低渗透油气资源是我国石油资源重要组成部分，每年产能建设规模占总产能建设70%以上，目前低渗透油气田已成为油气开发主战场。本文重点对低渗透油藏注水开发中存在问题进行分析，包括水质标准要求高、注入压力高、注水工艺配套难度大、水驱储量动用程度低、油井产量递减速度快、地层伤害严重以及分注管柱工艺水平要求高等等，多方位剖析问题原因，所取得的认识可为同行提供借鉴经验。

关键词：低渗透油藏;注水井解堵;技术研究

1.前言

我国低渗透油气资源分布具有油气藏类型多、含油气层系多、分布区域广等特点，每年新发现油气藏储量中，低渗透油气田占一半以上，其产能建设的规模占到油气田产能建设规模总量的70%以上，表明低渗透油气田已经成为油气开发建设的主战场。但低渗透油藏多呈现“三低”特征，即低孔隙度、低渗透率、低储量丰度，生产成本高，开采难度大，本文重点对低渗透油藏注水开发中存在问题进行分析。

2.低渗透油藏分类

一般来说，低渗透油藏可以分为三类，即一般低渗透油藏、特低渗透油藏、超低渗油藏，其主要分类依据是渗透率大小，一般低渗透油藏渗透率10～50mD，特低渗透油藏渗透率1～10mD，而超低渗透油藏渗透率0.1～1mD，如此分类基本符合我国低渗透油藏状况。

3.注水开发中存在问题

3.1 水质标准要求高，污水处理工艺难度大

对于低渗透油藏，储层非质性强，孔隙结构差，渗流喉道细小，孔喉连通性差，对注入水水质要求级别高。以空气渗透率小于10mD的特低渗储层为例，要求悬浮固体含量小于1.0mg/L，悬浮物颗粒直径中值小于1.0微米，含油量小于5mg/L，平均腐蚀率小于0.076mm/a，具体如表1所示。

表1  不同渗透率水质要求级别表

低渗透油藏污水处理工艺分为沉降净化、浮选净化两个工艺流程，其中沉降净化流程为：产出水→收油罐→加入净水剂、杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂→斜管沉降罐→缓冲罐→过滤罐→注水系统;浮选净化流程为：产出水→杀菌剂、缓蚀剂→收油罐→加入净水剂→聚结分离器→助滤剂、浮选剂→诱导浮选器→反冲洗剂→过滤罐→杀菌剂、缓蚀剂→注水系统。

3.2 注水压力高，欠注严重

造成注水压力高原因主要有三方面，一是储层物性差，注水启动压力高;二是油层堵塞严重，包括作业污染、水质不合格、出砂等，导致渗流通道被“封死”;三是注采关系不对应，油水间连通性差。

3.3 注水工艺配套难度大，注水投资大

为实现“注上水、注好水”精细注水目标，有效补层地层能量，低渗透油藏注水开发需要配套相关注水工艺，大幅度增加注水投资，主要有四方面，一是必须配套多种措施进行油层改造，提高注入能力;二是增产增注措施有效期短，需要重复实施;三是常规分注工具无法满足高温高压分层注水需要;四是地面注水工艺流程需要配套不同的压力等级。

3.4 水驱储量动用程度低，自然递减大

注水开发核心是建立注采驱动压力体系，常规油藏储层物性好，连通系数高，易建立注采动态关系，但对于低渗透油藏，由于渗透率低，注水启动压力高，加大注采井间建立有效水动力系统难度，注水井压力升高，采油井压力下降，即存在“注不进、采不出”问题，导致水驱储量动用程度，油井产能快速下降，自然产能递减速度快。

3.5 地层伤害严重，储层物性变差

低渗透油藏注水开发过程中地层伤害原因主要有两方面，一是受未能有效注水影响，地层压力下降快，产生地层应力敏感性伤害，即地层渗透率、孔隙度、压缩系数等随着地层压力下降而减少;二是注入水对地层造成伤害，主要体现在四点，一是注入水与地层水配伍性差，二者直接生产沉淀，另外水中溶解氧、硫化氢、二氧化碳均能引起沉;二是注入水与岩石矿物不配伍，引起储层中水敏物质膨胀、分散和运移，同时PH值变化也会引起岩石微粒脱落、分散与沉淀;三是注入條件的变化，如流速、温度、压力的变化，会造成地层伤害;四是注入水中不溶物造成的地层堵塞，包括机械杂质、腐蚀产物、细菌、油及乳化物等。

3.6 实施精细注水开发，分注管柱工艺性要求高

受储层非均质性影响，注水井段内各小层及同一小层内部不同部位吸水强度差异大，需要实施精细分层注水开发，提高水驱储量动用程度。一般来说，对于厚层块状油藏，根据正反韵律特征实施细分注水，而多层薄互层油藏，根据隔夹层发育特征，结合吸水剖面测试情况，实施细分注水。但对于低渗透油藏，注水压力高，对分注管柱工艺性要求高，比如封隔器密封性等。

4.结论

本文在对低渗透油藏进行分类基础上，针对注水开发中存在问题进行分析，包括水质标准要求高、注入压力高、注水工艺配套难度大、水驱储量动用程度低、油井产量递减速度快、地层伤害严重以及分注管柱工艺水平要求高等等，可为同行提供借鉴经验。

参考文献：

[1]章晓庆.低渗透油藏注水开发中存在的问题及技术对策[J].石化技术.2017（06）.

[2]乐涛涛，李炼民.低渗透油藏提高注水效果技术研究[J].石油化工应用.2019（02）.

[3]王雪.低渗油藏注水开发调整技术分析[J].化学工程与装备.2018（11）.

作者简介：

刘国平，男，1995年5月出生陕西，汉族，助理工程师，2019年毕业于西安石油大学，现于长庆油田分公司第三采油厂红井子作业区从事地质工作。