楊歡，羅躍 （長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州 434023）

姚斌，陸小兵 （中石油長慶油田分公司超低滲透油藏研究中心，陜西 西安 710021）

鎮(zhèn)北油田長8儲層于2006年投入注水開發(fā)，2009年注水壓力17.0MPa，目前注水壓力20.6MPa，注水壓力明顯升高。2012年該油田長8儲層有20.5%的注水井發(fā)生欠注，并且有部分注水井經(jīng)壓裂、酸化提壓增注等措施后，仍然達(dá)不到配注要求，高壓欠注已成為制約油田發(fā)展的重要因素。針對該問題，筆者對該油田長8儲層注水井欠注機(jī)理進(jìn)行分析，并針對性地提出相應(yīng)的增注工藝措施及治理對策。

1 注水井欠注原因分析

1.1 儲層特征分析

1.1.1 黏土礦物分析

鎮(zhèn)北油田長8儲層黏土的主要成分為伊利石、伊－蒙間層、高嶺石、綠泥石，各自體積分?jǐn)?shù)分別為15.84%、3.80%、6.43%、73.93%，其中綠泥石是造成儲層敏感的主要礦物。

1.1.2 巖石微觀結(jié)構(gòu)分析

鎮(zhèn)北油田長8儲層結(jié)構(gòu)致密 （圖1），少量石英及長石加大充填生長，造成孔喉半徑縮徑，使得連通性變差。即使含有油氣等，但是從其孔喉分布及發(fā)育來看，大部分的油氣資源很難開采出來，采收率很低，這就要求在新井投產(chǎn)前必須采用增產(chǎn)的方式來獲得產(chǎn)能，如酸化壓裂。

圖1 鎮(zhèn)218長8儲層鎮(zhèn)201井巖心掃描電鏡照 （1000×、2000×）

1.1.3 儲層物性

長8儲層含油面積內(nèi)含油層段的巖心分析結(jié)果表明：空氣滲透率0.1～7.35mD，平均為0.69mD；孔 隙 度 7% ～15.69%， 平 均 為11.1%。

從儲層物性分布可以看出，孔、滲在平面上的分布受沉積相帶控制，在分流河道、河口壩微相砂體發(fā)育的部位，孔隙度、滲透率相對較高；而在堤泛相或間灣等部位，砂層不發(fā)育，孔隙度、滲透率相對低。通過巖心分析滲透率統(tǒng)計 （圖2），長8儲層變異系數(shù)為0.71，非均質(zhì)性較強(qiáng)。

圖2 鎮(zhèn)北油田長8儲層滲透率頻率分布圖

1.2 儲層敏感性評價

鎮(zhèn)北油田長8儲層屬中偏弱水敏、弱堿敏、中偏強(qiáng)土酸敏、弱應(yīng)力敏、無鹽敏地層。結(jié)果表明長8儲層的注水壓力過高且逐年上升，其主要原因一方面是土酸酸化使得地層傷害較大，二次沉淀嚴(yán)重，加速了地層的堵塞；另一方面由于地層黏土礦物存在一定的水化膨脹，導(dǎo)致儲層滲透率下降。

1.3 注入水與采出水的配伍性評價

鎮(zhèn)218井區(qū)采出水礦化度和硬度比注入水的高很多 （見表1），均為CaCl2水型，而注入水均是Na2SO4水型，故井區(qū)的注入水和地層水均不配伍，注入水進(jìn)入地層后會結(jié)垢生成CaSO4沉淀，從而堵塞地層。

表1 鎮(zhèn)218井區(qū)長8儲層注入水和采出水的水分析數(shù)據(jù)

1.4 巖石表面潤濕性評價

從長8儲層的3口井中取10塊樣品利用自吸法進(jìn)行潤濕性分析［1］，結(jié)果見表2。其中2塊為弱親水、2塊為中性、6塊為弱親油。潤濕性試驗(yàn)結(jié)果表明：長8儲層巖石為弱親油型界面，而親油型界面是不利于水驅(qū)的，會產(chǎn)生大量的毛細(xì)管壓力疊加最后形成巨大的水驅(qū)阻力 （即賈敏效應(yīng)的疊加）。

表2 鎮(zhèn)北油田長8儲層潤濕性試驗(yàn)結(jié)果

綜上所述，鎮(zhèn)北油田長8儲層欠注的主要原因?yàn)椋涸嘉镄圆睿粜暂^強(qiáng)，酸敏性強(qiáng)，注入水與地層水配伍性較差，巖石界面水潤濕性差。

2 治理對策及建議

2.1 酸化解堵

由于鎮(zhèn)北油田長8儲層酸敏性強(qiáng)，故需采用復(fù)合型化學(xué)緩速酸［2］，目的是通過酸液在地層孔隙的晶間、孔穴及微裂縫中的流動和反應(yīng)，來溶解井眼附近地層在注水增注等過程中的各種固相微粒、雜質(zhì)，解除其對地層滲透率的傷害。

2.2 研制相應(yīng)的高效縮 （防）膨劑

長8儲層有中偏弱水敏，因此有必要針對該油藏的儲層特征開發(fā)出能防止該油藏水化膨脹的高效縮（防）膨劑。在注水開發(fā)過程中，由于注入水的礦化度遠(yuǎn)小于地層水的礦化度，黏土礦物發(fā)生膨脹、破碎、微粒運(yùn)移而造成油層傷害，注水壓力上升，注水量減少?？s膨降壓增注技術(shù)［3］是針對儲層黏土礦物含量高、水敏、易膨脹、運(yùn)移而開發(fā)的一種技術(shù)，不僅可有效抑制黏土膨脹，穩(wěn)定黏土顆粒，阻止黏土分散運(yùn)移，而且能使已膨脹的黏土脫去所吸附的水，收縮黏土膨脹體積，恢復(fù)被堵塞的地層孔隙，從而達(dá)到降壓增注的目的。

2.3 研制相對應(yīng)的阻垢劑

注入水和地層水配伍性不好導(dǎo)致結(jié)垢，且存在腐蝕，因此要通過加入阻垢劑［4］（防CaSO4垢及Fe3＋穩(wěn)定劑）達(dá)到防垢的目的。因此，措施之一就是針對井區(qū)的開發(fā)現(xiàn)狀，研發(fā)相對應(yīng)的緩蝕阻垢劑。

2.4 篩選出適合的表面活性劑降壓增注體系

表面活性劑能降低油水界面張力，可以降低黏附功，能減小親油油層的毛細(xì)管阻力，能增加毛細(xì)管數(shù)；另外，由于膠束溶液低油水界面張力、“增溶”、乳化作用，使殘余油膜、油珠易于變形，注入表面活性劑體系后，殘余油飽和度下降，水相相對滲透率上升，注入壓力下降［5］。低滲透油藏注水開發(fā)的顯著特點(diǎn)是驅(qū)替壓力高，油水井之間有效驅(qū)動壓差小，油井受效差，低產(chǎn)低效井較多。注入含表面活性劑復(fù)合驅(qū)體系可望成為降低低滲透油藏驅(qū)替壓力的有效方法之一。針對長8儲層為弱親油界面不利于水驅(qū)的情況，可以利用表面活性劑來使?jié)櫇裥苑崔D(zhuǎn)，從而有利于驅(qū)油。

3 結(jié)論與認(rèn)識

1）鎮(zhèn)北油田長8儲層原始物性差是影響該油藏高壓欠注的一個主要原因。因此，必須針對鎮(zhèn)北油田長8儲層的巖石物性及儲層物性，研發(fā)并優(yōu)化適合該油藏的酸液體系，且該酸液體系具有深部酸化的能力和低傷害等特點(diǎn)，但需注意儲層的酸敏性，降低氫氟酸的用量或使用其他類型的酸液體系。

2）長8儲層 （中偏弱水敏）有一定程度的水敏，因此有必要針對該油藏的儲層特征開發(fā)出能防止該油藏水化膨脹的高效縮 （防）膨劑。

3）長8儲層的注入水與地層水均不配伍，注入水長期注入會使原始滲透率本身就很低的層結(jié)垢，從而進(jìn)一步降低儲層的滲透率，進(jìn)而提高了該儲層的注水壓力。故必須針對該情況，篩選或研發(fā)出性能較好的阻垢劑。

4）鎮(zhèn)北油田長8儲層為弱親油型界面，而親油型界面是不利于水驅(qū)的，會產(chǎn)生大量的毛細(xì)管壓力疊加最后形成巨大的水驅(qū)阻力。因此，有必要針對鎮(zhèn)北油田三疊系油藏篩選出適合該油藏的表面活性劑降壓增注體系。

［1］SY/T 5153—2007，油藏巖石潤濕性測定方法 ［S］.

［2］郝裴，楊江朝，汪偉英 .雙河油田注入水適應(yīng)性及注水井酸化解堵研究 ［J］.油田化學(xué)，2006，23（3）：218～221.

［3］Blair C C.Clay stabilization in subsurface formations［P］.EP：1730384A，2007－12－19.

［4］Gao Yuhua，Liu Zhenfa，Zhang Lihui.Synthesis，characterization and scale inhibition of biodegradable polyaspartic acid derivative ［A］.2009 3rdInternational Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering ［C］.Beijing，2009－06－11～13.

［5］張濤，郭春萍，宋考平 .低滲透油層表面活性劑降壓、氧化劑解堵實(shí)驗(yàn)研究 ［J］.油田化學(xué)，2009，26（2）：180～182.

［編輯］ 蕭雨