吳礦燕

摘要：在油田開(kāi)發(fā)中，影響其開(kāi)發(fā)效果的因素有很多，其中注水的水質(zhì)是其中一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，一旦注入的水質(zhì)不合格，巖層間的滲透效率降低，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)影響儲(chǔ)層間的非均質(zhì)性，加重縱向滲透率變異系數(shù)，最終影響水驅(qū)的采收效率。大量的實(shí)踐證明，當(dāng)注水的水質(zhì)不合格，地層的滲透率會(huì)降低，進(jìn)而會(huì)影響油田的采收率，滲透率越低，采收率也就越低。

關(guān)鍵詞：油田;注水水質(zhì);地層滲透;采收率

1、前言

油田進(jìn)入到二次開(kāi)發(fā)采油階段后，油田的注水工作將貫穿于開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐證明，作為注水源頭的注水水質(zhì)是實(shí)現(xiàn)注水開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素。注入水的主要作用是驅(qū)動(dòng)原油和補(bǔ)充地層能量，同時(shí)對(duì)地面工程設(shè)備和以及設(shè)施的功能展現(xiàn)和使用壽命都有很嚴(yán)重的影響，由于水質(zhì)的質(zhì)量對(duì)地面工程系統(tǒng)的運(yùn)行和質(zhì)量有很強(qiáng)的制約性。通過(guò)油田注水的操作保持地層的壓力穩(wěn)定，提高地層的開(kāi)發(fā)效果。在實(shí)際工作過(guò)程中，油田注水的水質(zhì)是影響油田注水效果的重要指標(biāo)，關(guān)系著油田開(kāi)發(fā)的采收率和運(yùn)行成本。盡管當(dāng)前油田注水有自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是這對(duì)控制的注水水質(zhì)要求非常高，在實(shí)際操作中，由于儲(chǔ)層間物性的差異，不同油田儲(chǔ)層對(duì)水質(zhì)要求也不同。

1.1采油的注水水質(zhì)要求

油田注水水質(zhì)是衡量石油注水效果的重要指標(biāo)，出廠的水質(zhì)是影響水質(zhì)的主要因素，盡管水質(zhì)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，但是仍含有微小的懸浮物以及鈉離子、碳酸根離子硝酸離子等以及鐵錳等氧化物。這些物質(zhì)聚集在管壁處使管網(wǎng)內(nèi)的水質(zhì)渾濁、內(nèi)部的雜質(zhì)增多，色度以及含鐵量含錳量呈直線上升趨勢(shì)，輸送管道材質(zhì)的不同。對(duì)水質(zhì)的影響也不盡相同，金屬材質(zhì)的管道管壁受到水及其雜質(zhì)的腐蝕，易形成氧化鐵等結(jié)垢，其他水泥管制管道阻力較大，微生物和有機(jī)物粘附，細(xì)菌含量超標(biāo)造成水質(zhì)污染。油田開(kāi)發(fā)注水的水質(zhì)要求：不堵塞孔隙，不產(chǎn)生沉淀，沒(méi)有腐蝕性以及良好的洗油能力。

2.我廠現(xiàn)行的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：

2.1懸浮物含量：≤5mg/L

一方面，注入水中的懸浮物會(huì)沉積在注水井井底，造成細(xì)菌大量繁殖，腐蝕注水井油套管，縮短注水井使用壽命;另一方面，造成注水地層堵塞，使注水壓力上升，注水量下降，甚至注不進(jìn)水。從理論上講，注入水中懸浮物（固體）的含量越低、粒徑越小，其注入性就越好，但其處理難度就越大、處理成本也就大增加。所以，注入水中懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小指標(biāo)應(yīng)從儲(chǔ)層實(shí)際需要、技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)可行性三方面來(lái)綜合考濾

2.2油含量：≤8 mg/L

注入水中的油分產(chǎn)生的危害與懸浮固體類似，主要是堵塞地層，降低水的注入性。油田污水中的油分按油珠粒徑大小可分為四類：浮油、分散油、乳化油、溶解油。

2.3懸浮物直徑中值：≤3μm

注入水的中懸浮物直徑中值的大小與許多因素有關(guān)。如懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小、含油量、膠體與高分子化合物濃度等。中值越小，注入水的注入性就越好。

2.4溶解氧：油層≤0.05mg/L，清水層≤0.5mg/L

在油田產(chǎn)出水中本來(lái)僅含微量的氧，但在后來(lái)的處理過(guò)程中，與空氣接觸而含氧。淺井中的清水、地表水含有較高的溶解氧。

2.5二氧化碳：-1～1mg/L

在大多數(shù)天然水中都含有溶解的CO2氣體。油田采出水中CO2主要來(lái)自三個(gè)方面：（1）由地層中地質(zhì)化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生;（2）為提高原油采收率而注入CO2氣體;（3）采出水中HCO3-減壓、升溫分解。

2.6硫化氫油層：≤2mg/L，清水層0

在油田水中往往含有硫化氫，它一方面來(lái)自含硫油田伴生氣在水中的溶解，另一方面來(lái)自硫酸還原菌分解。

2.7細(xì)菌：≤100個(gè)/ml

在適宜的條件下，大多數(shù)細(xì)菌在污水系統(tǒng)中都可以生長(zhǎng)繁殖，其中危害最大的為硫酸還原菌、粘泥形成菌（也稱腐生菌或細(xì)菌總數(shù)）以及鐵細(xì)菌。

3.注水水質(zhì)對(duì)油田開(kāi)發(fā)的影響

3.1水質(zhì)對(duì)注水井滲透率分布的影響

油田進(jìn)入到注水開(kāi)發(fā)時(shí)期，由于注水水質(zhì)的不達(dá)標(biāo)或不合格，很容易造成近井地帶的水層間矛盾，出現(xiàn)在滲透率較低的儲(chǔ)層，會(huì)造成滲透率下降，加重了注水井的縱向非均質(zhì)性，進(jìn)而造成注水井的縱向變異系數(shù)的改變，影響水驅(qū)采收率。為了進(jìn)一步驗(yàn)證水質(zhì)變化對(duì)油田注水對(duì)滲透率分布的影響，將同一水質(zhì)的水以相同的速度注入到不同滲透率的人造巖心中，通過(guò)測(cè)算和分析可以得出，注入到不同孔隙體積的巖樣滲透率不同，其損害程度也不相同，同時(shí)不合適的水注入到巖心時(shí)，相對(duì)滲透率比較低的巖心損害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相對(duì)滲透率高的巖心，這樣注入的水質(zhì)引起地層的損傷后，滲透率變異系數(shù)增加。

3.2水質(zhì)對(duì)油田采收率的影響

油田注水前需要將水進(jìn)一步處理，通常是通過(guò)暴曬出掉水中的碳酸鹽以及通過(guò)沉淀去除掉水中的懸浮等固體顆粒，或是在水中添加絮凝劑，將水中的懸浮物凝結(jié)下來(lái)去除掉，或是通過(guò)過(guò)濾的方式，將水中的固體顆粒物去除掉。通過(guò)上述一系列操作，將注水的水質(zhì)進(jìn)一步的處理。由于水質(zhì)在不同滲透率比的巖層間滲透變異系數(shù)也不同，并且滲透變異系數(shù)越大，其驅(qū)水采收的效率越低，進(jìn)而油田的采收率也就越低，對(duì)水質(zhì)不合格的情況，這種影響越嚴(yán)重。

3.3水質(zhì)引起地層平均滲透率改變對(duì)水驅(qū)采收率的影響

油田開(kāi)發(fā)的注水水質(zhì)不合格，特別是跟開(kāi)發(fā)井地層間產(chǎn)生地層損害，整個(gè)開(kāi)發(fā)井區(qū)域內(nèi)的地層平均滲透率就會(huì)降低。滲透率是影響采收效率的重要因素，通常情況下，滲透率高的地層孔喉半徑就越大，在注水開(kāi)發(fā)時(shí)，流體在地層空隙間越易流動(dòng)，且流動(dòng)聚集性較好。因此在其他條件相同的情況下，滲透率越低的儲(chǔ)層其采收效率也就越低。通過(guò)大量的實(shí)踐證明，水驅(qū)采油的采收效率隨著滲透率的降低而降低，因此為了保證油田的采收率，要保證注水的水質(zhì)符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，保證油田的注水效果。一旦水質(zhì)發(fā)生改變會(huì)降低油田的平均滲透比，給油田的開(kāi)采增加難度，無(wú)法保證油田的采收率，因此，在進(jìn)行油田注水的操作前要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況來(lái)進(jìn)行水質(zhì)的選擇和處理。

4、結(jié)束語(yǔ)

油田注水水質(zhì)發(fā)生變化，或是水質(zhì)不合格都會(huì)對(duì)油田注水的采收率造成影響，甚至對(duì)儲(chǔ)層的空間造成損壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起地面工程系統(tǒng)的損害，加重處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因此，合格的注水水質(zhì)是保證注水開(kāi)發(fā)油田采收效率的重要條件。

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