低渗透油田注水井吸水能力下降因素研究

2016-03-14张静熊军吴振军长庆油田第一采油厂陕西延安716000

化工管理 2016年33期

张静熊军吴振军（长庆油田第一采油厂，陕西延安 716000）

低渗透油田注水井吸水能力下降因素研究

张静熊军吴振军（长庆油田第一采油厂，陕西延安 716000）

社会发展和经济进步使得社会各个行业对油气能源的需求急剧增大，油气能源作为推动社会进步的动力作用越来越突出。油气资源开发至今，难度越来越大，开发方向也向低渗透油田转变。低渗透油田开发至今已有几十年的历史，随着开发的进行，注水能力下降明显。为更好的开发低渗透油田，首先必须对注水能力下降的原因进行分析，进而制定针对性的对策，推动油田开采的有序进行，促进低渗透油田的高效开发。文章对引起低渗透油田注水能力下降的原因进行了探讨，认为造成注水能力下降的主要原因有注入水机杂含量高、粒径较大，储层中黏土物质遇水会发生膨胀和运移，在对原因认识清楚的基础上制定了相应的对策。

低渗油田；注水能力；对策

1 低渗油田注水能力下降原因分析

低渗透油田常常采用注水开发方式，在注水进行一段时间后，通常会出现注水能力下降的现象，影响油田开发效果[1]。为认清制约低渗透油田注水能力的因素，笔者进行了大量文献调研，对其原因进行了总结归纳，主要有：

1.1 注水杂质颗粒直径大阻塞孔隙通道

低渗透油田注水开发是常见开发方式，对于采收率的提高具有显著作用，注入水中机杂含量不同程度的存在，在注入地层后，所含机杂颗粒会粘附在井壁上或者在地层运移过程中产生残渣堵塞地层。粒径达到一定程度后，可以在井壁上形成一层滤饼，而在地层内部则会形成桥堵，造成孔隙进一步下降，从而降低了注水能力。如果注入水中机械杂质粒径大、含量高，则会堵塞地层，造成注水能力下降。

1.2 储层中的黏土矿物质遇水膨胀和微粒运移

低渗透油田通过注水提高地层能量，在注入水进入地层以后，受配伍性影响，会造成储层的黏土物质膨胀，在膨胀至一定体积后，会迅速变大，堵塞采油井的开采孔隙，必然导致油井生产能力降低；随着注水的进行，储层内部物质的也会产生微粒运移，部分颗粒聚集在一起容易堵塞油层，造成注水能力下降。

1.3 温度、压力影响胶质和蜡质的形成

根据采油工程理论，在油层被钻开之前，原油中的胶质和蜡含量处于动态平衡状态，当油层钻开投产后，地下流体和采出的原油会影响储油构造附近的温度和压力，进而地层内部的温度和压力也会发生相应变化，在温度和压力变化时，开始处于平衡阶段的胶质和蜡含量平衡状态会被打破，然后建立新的物质平衡。胶质和蜡含量平衡被打破后，会产生一系列的物理和化学反应进而形成新的动态平衡，在地层中和油管壁上产生新的有机垢，由于有机垢的依附作用，也会造成低渗透油田注水能力的降低。反之，若地下温度下降至一定程度时，还将产生蜡沉积现象，造成油管壁堵塞，引起注水能力的下降[2]。

2 解决低渗油田注水能力下降的策略研究

2.1 酸化方式解决堵塞问题

通过酸化工艺往地下注入酸液，可以明显改善低渗透油藏的渗透率，对于解除地层污染、提高注水井吸水能力具有较好效果。矿场上讲的酸化指将强酸（盐酸、硝酸、氢氟酸）等以处理液的形式注入地层，通过酸液在近井地带和黏土物质的反应，可以溶解形成的有机垢和其它颗粒堵塞，造成注水能力下降的胶质和沥青质也可以溶解，注水井渗透率将得到显著提升。酸化解堵工艺在矿藏上得到了广泛应用和普及，也取得了显著增注效果。因此，可以说，酸化方式对于改善近井地带的污染，提高近井地带渗透率具有突出效果，也得到了大规模应用。

2.2 高能气体压裂解决堵塞现象

这一方法在我国许多低渗透甚至特低渗透油田中得到了推广和应用并且见到了较好的解堵增注效果。由于该方法操作简单、成本较低，效果突出，已经得到许多油田的认可和应用。

2.3 水力震荡解决堵塞现象

水力震荡方法主要通过特殊的震荡装置对低渗透油田的井壁和地层孔隙产生振动波，通过强烈的机械震荡使得沉积的颗粒物质和污垢脱落，提高注水通道空隙度，增强注水能力。水力振荡解决堵塞技术在许多低渗透油田得到了普及和应用，效果也较为明显。

相对于酸化解堵，高能气体压裂和水力震荡解堵应用范围更广，在酸化方式无法应用的领域也可以采用，如水力震荡可以解除管道底部长期沉积下来通过酸化无法达到增注目的的污垢。大量现场实践表明，综合应用这两种方法能够增强油田的渗透性、提高液流体积、清除沉积的污垢，并且在操作上，这两种方法相对简单易行，且成本较低。在具体手段或者工艺的选择上，需要结合具体油藏特征进行，只有选择合适的工艺和手段，才能收到较好的效果[3]。