注水過程中的油層保護技術

注水過程中的油層保護技術是指在注水過程中採取相應的措施和工藝技術，避免或者減輕對地層的傷害。

基本介紹

• 中文名：注水過程中的油層保護技術
• 外文名：Reservoir protection technology in water injection process
• 學科：石油工程
• 油層傷害：水敏、水堵等
• 保護技術：合理工作制度、水質達標等
• 目的：提高採收率

簡介

如果說鑽井、完井、射孔以及壓裂過程中造成的油層傷害具有時間短和集中在井底附近地層的特點, 那么注水過程造成的油層傷害則具有周期長、類型複雜、分布廣泛、傷害部位深等特點, 並且還會因為中間的增注作業和解堵措施使得傷害具有累加性和永久性。

在現行的注水工藝中, 總是或多或少的存在造成油層傷害的潛在因素。不同類型的油藏、不同的注水工藝措施, 不同的注入水源和注入水質, 造成地層傷害的表現形式也不盡一致。只有針對地層儲層岩石結構、孔隙特徵、敏感性特徵及分布規律進行精細研究, 對不同的注入水質進行評價, 才能確定存在的傷害因素和傷害機理, 並且針對主要的傷害因素, 在注水過程中採取相應的措施和工藝技術, 避免或者減輕對地層的傷害。

注水過程中的油層傷害

(1) 水敏、水堵引起的地層損害。注入水進入到油層內, 在微觀上同時發生水堵、乳化液堵等地層損害現象。在高含水期注入水中所攜帶化學劑, 使油水形成乳狀液, 流動阻力變大, 容易造成嚴重地層損害。

(2) 懸浮固相顆粒的損害。注入水中不可避免地含有有機、無機懸浮固相顆粒, 注水過程中所含固相顆粒不僅會堵塞近井地帶, 還會流入地層深部堵塞岩石孔道, 引起地層滲透率下降。

(3) 水垢引起的地層損害。長期大量的將水注入地層, 由於壓力下降、溫度變化或兩種不相配伍的水互相混合, 引起礦物離子從水中結晶和沉澱形成水垢。水垢沉積在射孔孔眼、地層孔隙及壓裂縫中, 引起地層損害、造成原油產量損失。

注水過程中的油層保護技術

建立合理的工作制度

對油層和注水層的岩性、物性、敏感性、地層水、注入水等的性質等進行全面的了解和認識, 了解其對地層造成損害的潛在因素, 採取相應措施並確定注水強度。

室內速敏實驗已求出油層的臨界流速, 根據該流速可以計算出與之相應的生產中注水臨界速度。一般而言, 只要控制注水速度在臨界流速以下, 可防止速敏損害發生。控制注水、注采平衡可以有效地防止水指進或減緩指進、水錐的形成, 防止乳化堵塞, 提高驅油效果。

控制注水水質

對注水中懸浮物濃度、顆粒粒徑、鐵、細菌進行室內岩心試驗,研究地層的孔喉分布特徵, 結合現場工藝處理水平以及注水強度, 確立一個較合理、切實可行的注水水質指標。

注入水水質是指溶解在水中的礦物鹽、有機質和氣體的總含量, 以及水中懸浮物含量及其粒度分布。我國已制定了注入水水質標準。對於某一特定的油層, 合格的水質必須滿足注入水與地層岩石及其流體相配伍的物理和化學指標。

注水水質一般應滿足以下要求:

①水質穩定, 與油層水相混時不產生沉澱;

②注入水不使粘土礦物產生水化膨脹或懸濁;

③水中不得攜帶大量懸浮物, 以防堵塞注水井滲流端面及滲流孔道;

④對注水設施腐蝕性小;

⑤當採用兩種水源進行混合注水前, 應首先進行室內實驗, 證實兩種水源的配伍性良好, 對油層無傷害。需要強調的是, 不同的油層應有與之相應的注入水水質標準, 切忌用一種水質標準對所有不同類型的油層的注入水水質進行評價。

正確選用各類處理劑

各種水處理添加劑, 如防膨劑、破乳劑、殺菌劑、防垢劑、除氧劑等, 都具有表面活性。在注入水預處理時, 應遵循兩個原則:

①選用每種處理劑時, 嚴格控制該劑與地層岩石和流體的相容性, 防止生成乳狀液、沉澱和結垢, 損害地層;

②同時使用幾種處理劑時, 嚴格控制處理劑相互之間的化學反應, 防止生成新的化學沉澱, 從而損害地層。

注水水質跟蹤檢測

並根據實際注水過程中的具體問題適當調整部分水質處理控制指標。一旦油層發生損害, 一般難以完全消除。常用的消除方法有:

① 使用表面活性劑浸泡。回注表面活性劑到地層, 並用回流浸泡, 使油潤濕反轉復原為水潤濕, 恢復地層相對滲透率。

②向地層注入破乳劑使乳狀液破乳。由於油、水分散, 解除了乳狀液的堵塞, 故使降低了的相對滲透率又復回升。這種方法一般稱為化學解堵。

③化學除垢。不同的水垢應採用不同的化學除垢劑。水垢大致可分為三類: 水容性水垢、酸容性水垢、化學不活潑的水垢。前兩類常使用相應的化學除垢劑來消除水垢, 第三類水垢既不溶於水也不溶於酸, 用化學方法難以收到預期效果, 因此採用機械方法除垢。常用的機械方法有爆炸、鑽磨、擴眼、補孔等。