注水小断块地层水敏性研究与应对措施

闫龙

摘要：稀油小断块注水效果一直受各种因素影响而治理效果较差，低渗透地层由于渗透率和孔隙度低影响注水开发，对于某些敏感地层对注入水有严格的要求，注入水质不达标或者矿物质成份复杂都会对注水造成不可挽回的影响，通过研究，采用酸化压力扩宽注入孔隙及裂缝，对水净化设备改进，运用锅炉加热对注入水升温，再通过合理实验配比在注入水中加入钠盐，调节水的矿物质成份，缓解注入水对地层的伤害，降低水敏的危害。

关键词：水敏；钠盐；注入水；离子；矿物质

1、前 言

研究区小断块主要生产杜家台油层，其主要特点是渗透性差，许多低渗油井处于低产、停产状态，另外由于油井近井地带污染而低渗，生产不久后供液差不能正常生产。2012-2016年精细地质研究，利用各种技术来提高油井利用率，主要通过改变注水方式，并合理恢复了一批有潜力的停产井以提高断块整体开发效果，达到提高采油速度和采出程度的目的。

2、油藏基本概况

断块是一个北端地层超覆以及两条断层控制的一个狭长的岩性构造油气藏，地层倾向西南，地层倾角在8～22○之间，构造高点位于断块北部。主要含油气目的层为杜家台油层，含油面积0.85Km2，油层有效厚度12.3m，石油地质储量125×104t，油藏埋深为1371m—1524m，含油幅度140m左右。岩性以中砂岩、不等粒砂岩为主，其次为中—粗砂岩，少量粗—中砂岩、细—中砂岩、细砂岩。平均孔隙度23.3%，平均渗透率为264.6×10-3um2，为中—高渗、中—小孔、中喉、不均匀型储层。

油藏类型为一受构造及岩性共同作用的岩性构造油藏。油水界面为-1520m。断块地面原油密度为（20℃）0.9321g/cm3，原油粘度（50℃）31.23mPa·s；地下原油密度为0.9158g/cm3，地下原油粘度为15.9mPa·s，初馏点182℃，凝固点-16℃未凝，含腊量为4.67%左右，胶质沥青含量14.6%；地层水总矿化度2629.41mg/l，水型为NaHCO3水型。断块原始地层压力14.9MPa，饱和压力12.6MPa，体积系数1.2358油层温度65.6℃。

3、开发中存在的主要问题

杜家台油层孔隙度为27.3%，平均渗透率为278.6×10-3um2，为低孔低渗油气藏。砂岩连通系数较低，原断块井网井距为350m，砂岩连通系数仅有49%，油層连通性较差，导致水驱效果差，油井压降后压力恢复比较缓慢。

3.1水敏严重差影响区块开发效果

断块杜家台油层开采时间长，地层多蒙脱石和伊利石、导致油层水敏严重，造成注水压力逐年升高，注水效果也日趋变差，区块油水井总井25口，受水敏影响多达11井次。

3.2面积注水水驱效果差

从注水动态分析上看，由于受物源方向以及非均质性的影响，注入水沿物源方向单层突进，部分井组内出现水淹井，含水上升较快，而物源方向两侧的油井注水受效差，供液差，油井低液低产。原注水方式受水敏影响已不适应当前区块的开发。

4、断开块稳产的主要做法

针对这些问题，通过大量的研究工作，认为地层水敏是制约油藏采出的主要因素，并研究水敏的成因及特点，提出合理的应对方案，解决地层水敏问题，对成因进行探讨。

4.1水敏成因分析

通过对地层研究分析认为，该区块地层水敏主要受注入水的成份和温度控制，首先注入水没有得到较为彻底的净化，该地区地下水多为高钙质成份硬水，其成份多为钙镁离子，在注入地层中后，易于和原地层水中的矿物离子发生化学反应，如地层水多为NaHCO3型，表现为碱性，注入水中钙镁离子遇到水中的OH-，会发生化学反应，生成难溶的矿物质盐，随着注水时间的延长，在孔隙中堆积，最终堵塞孔道，影响注水。其次是注入水温度因素，地层是一个泥沙互层的致密砂体，在其发育的亿万年来形成了其自身的稳定状态，这其中包括化学稳定状态和电态稳定性，由于泥岩的吸附性作用，容易吸附原地层水中的矿物离子，在地层原始状态中，各个小薄层都具有一定的电性，当不同离子和温度的注入水进入地层后，就非常容易打破这种原始的平衡，导致不同的离子进行化学反应，包括层中黏土颗粒的反应，结成难溶的絮状物，最终堵塞地层，影响注水开发。

4.2实施酸化冲击解堵措施改善油层

首先针对断块油层物性较差，油层连通系数仅47%，大部分油井投产初期产量都很高，生产不久由于泄油半径小或近井地带堵塞表现为供液差。首先运用现有成熟的技术来改善这些油井的开发效果，加大加深原有的地层孔隙和裂缝，而酸化冲击解堵技术强度高、持效久，用来改善油层近井地带油层渗透性。

4.3加强注入水净化，利用加盐技术抑制水敏的发生

对注入水的净水设备进行改进，定期检查，及时更换滤芯，确保水质的达标。并在其中加入矿物盐调整其矿物质成份抑制水敏。在盐的选择上主要是考虑对地层亲和力较强的钾盐和钠盐，这两种盐不易与原地层水离子发生化学反应而生产难溶的物质。在两种盐的筛选上由于影响水敏的因素复杂多样，研究上不可能一一做到，因此，在选择上主要通过四口注水井，一组注入钠盐，一组注入钾盐。进行一年的注入观察。最终得出四口注入井的注入效果均较好，其中注入钠盐的试验1井组压升幅度在0.3-0.6Mpa之间。而注入钾盐的试验2井组压升幅度在0.5-0.9Mpa之间，两种盐均符合标准，但通过室内试验化学分析，钾盐的杂质较多，其中含有一些硫根离子，长期注水条件下，易造成缓慢堵塞的情况发生。因此最终选定较为纯净的钠盐。通过两年多的注入观察，地层的水敏现象得到了明显的缓解。

4.4利用锅炉加热注入水，提高注入温度

由于注入水温度相对过低，容易影响地层化学稳定性，因此有必要采取措施提高注入水的温度，主要是通过燃气锅炉，对注入水进行加热到30-55℃，使注入水的温度接近地层的温度，降低对地层的危害。这样做的好处是，温度较高的水能更好的溶解钠盐，降低可能的颗粒盐对地层的堵塞。其次，温度的提高能够对地层的堵塞得到改善，原地层的堵塞对温度较高和矿化度较低的注入水具有一定的溶解性，缓解地层水敏。

5.结论及认识

（1）对稀油小断块水敏严重区的储层，通过酸化冲击解堵对低渗透储层进行初步的处理，提高渗流能力，对净水设备进行改进，改善注入水水质，降低水中对地层具有危害性矿物质的含量，降低水敏的危害。

（2）通过对注入水进行加热并在注水中加入钠盐调节注入水的矿物质成份，能够很好的与地层亲和，调节地层水的离子成份，降低水敏化学反应的发生，进而提高注水开发效果。

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