趙子豪

（東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院）

油田產(chǎn)出污水回注對(duì)儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)

趙子豪

（東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院）

在油氣田生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污水，為了維持生產(chǎn)和減少環(huán)境污染，需要對(duì)產(chǎn)出的污水進(jìn)行處理回注到儲(chǔ)層中，這種方式被各油田普遍采用。文章對(duì)某聯(lián)合站處理后水質(zhì)進(jìn)行分析，證明油田產(chǎn)出污水得到了較好的處理。對(duì)處理后污水開展速敏性和水敏性評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果表明：注入水和模擬油速敏程度以及模擬地層條件水敏試驗(yàn)結(jié)果均為中等偏弱，可滿足油田生產(chǎn)需要。

產(chǎn)出污水；環(huán)境保護(hù)；巖心評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)；儲(chǔ)層傷害

0 引 言

在油井產(chǎn)出的污水中含有一定細(xì)菌、懸浮物、硫化氫、油污等有害物質(zhì)，其水質(zhì)礦化度高于環(huán)境水體，對(duì)周圍水體環(huán)境會(huì)造成一定程度的影響。為了減少對(duì)環(huán)境的污染，油田產(chǎn)出污水處理后再回注到儲(chǔ)層中是目前各油田普遍采用的一種形式。因此，需要對(duì)注水開發(fā)的油田開展敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，以便了解儲(chǔ)層在注水過程中水質(zhì)處理的程度和儲(chǔ)層損害程度。通過對(duì)某聯(lián)合站污水處理前后的水質(zhì)評(píng)價(jià)以及巖心儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)，明確了處理后的水質(zhì)與儲(chǔ)層具有較好的配伍性，使儲(chǔ)層得到了較好的保護(hù)，并且能夠減小對(duì)環(huán)境的影響。

1 水質(zhì)分析

1.1 產(chǎn)出污水

實(shí)驗(yàn)分析用水取自某低滲透區(qū)塊油井產(chǎn)出污水，具有一定代表性。從水質(zhì)分析來看，水質(zhì)中含有大量的細(xì)菌懸浮物等，這類水質(zhì)既不能回注儲(chǔ)層又達(dá)不到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)［1-2］。具體水質(zhì)分析結(jié)果見表1。1.2處理后污水

表1 油田產(chǎn)出水質(zhì)分析指標(biāo)

污水處理工藝技術(shù)主要包括自然沉降、添加絮凝劑、斜板隔油和物理化學(xué)殺菌等［3］。污水處理后水質(zhì)指標(biāo)見表2。

表2 處理后水質(zhì)分析指標(biāo)

根據(jù)污水處理前后水質(zhì)分析指標(biāo)對(duì)比，油田產(chǎn)出污水得到了較好的治理，達(dá)到了回注儲(chǔ)層要求。另外，污水回注油藏深度在2 000 m左右，不會(huì)對(duì)淺層水體環(huán)境造成污染。

2 儲(chǔ)層敏感性傷害評(píng)價(jià)

針對(duì)油井產(chǎn)出污水處理后是否對(duì)儲(chǔ)層造成傷害，開展了速敏性和水敏性兩種傷害性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，主要是了解儲(chǔ)層中固相顆粒運(yùn)移和黏土礦物膨脹分散運(yùn)移以及堵塞孔道。實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格按照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY／T 5358—2010《儲(chǔ)層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法》執(zhí)行［4］。

2.1 速敏性評(píng)價(jià)

速敏性實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖橇私馕鬯欠衲軌驅(qū)?chǔ)層中微粒造成運(yùn)移，明確不同流體對(duì)儲(chǔ)層傷害的主次關(guān)系。采用三種不同流體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：一是模擬地層水，二是處理后污水，三是模擬油。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 速敏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

從表3可看出，模擬地層水的臨界流速為0.17 m L／min，與之對(duì)應(yīng)的線性滲流速度為3.26 m／d，表明地層流體在地層中的線性滲流速度在3.26 m／d以內(nèi)，可以確保地層不發(fā)生速敏性傷害。注入水的臨界流速為0.15 m L／min，與之對(duì)應(yīng)的線性滲流速度為2.37 m／d，表明注入水可造成地層中黏土礦物一定的膨脹、分散，增加了可運(yùn)移的地層微粒濃度，使線性滲流速度降低，與地層水相比影響程度較低。模擬油臨界流速僅為0.08 m L／min時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的線性滲流速度為1.94 m／d，反映出油相流體對(duì)地層微粒的運(yùn)移能力和攜帶能力遠(yuǎn)超出水相能力，因此可以確定污水回注對(duì)地層傷害程度較低。

2.2 水敏性評(píng)價(jià)

儲(chǔ)層水敏性是指外來流體的鹽度變化引起油氣儲(chǔ)層中黏土礦物的水化、膨脹、分散、運(yùn)移，導(dǎo)致巖心滲透率或有效滲透率下降的現(xiàn)象。本次水敏性評(píng)價(jià)采用兩種評(píng)價(jià)方式，討論污水回注是否產(chǎn)生儲(chǔ)層傷害以及傷害程度問題。

2.2.1 常規(guī)水敏實(shí)驗(yàn)

根據(jù)地層水資料配制模擬地層水，按照行業(yè)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)將地層水稀釋成1／2，1／4，1／8地層水鹽度，最后的流體為蒸餾水開始評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，通過14塊巖心水敏性實(shí)驗(yàn)可見水敏程度為中等偏強(qiáng)水敏—強(qiáng)水敏，綜合評(píng)定結(jié)果為中等偏強(qiáng)水敏。

2.2.2 模擬地層條件水敏實(shí)驗(yàn)

首先使巖心飽和地層水，油驅(qū)水建立束縛水飽和度，用地層水驅(qū)油至殘余油飽和度，測(cè)定殘余油下地層水滲透率，再用處理后污水驅(qū)替地層水并測(cè)定注入水滲透率，同時(shí)要確保無油相產(chǎn)出［5］。

兩種實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表4 水敏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

從表4可看出，在殘余油狀態(tài)下處理后的污水會(huì)對(duì)巖心造成滲透率下降，水敏指數(shù)為33.18%，水敏程度由標(biāo)準(zhǔn)性評(píng)價(jià)中等偏強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹械绕?，兩種方法評(píng)價(jià)相比模擬地層條件水敏實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚍从吵龅貙拥膶?shí)際情況。

從水敏實(shí)驗(yàn)的兩種結(jié)果分析可以得出以下認(rèn)識(shí)：①常規(guī)水敏性評(píng)價(jià)方法增強(qiáng)了儲(chǔ)層水敏性程度；②常規(guī)性水敏評(píng)價(jià)只能代表水層的評(píng)價(jià)結(jié)果；③采用殘余油下水敏評(píng)價(jià)可以獲得油層的最大水敏傷害程度，并且能夠更好的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)注水開發(fā)。

3 結(jié) 論

◆油田產(chǎn)出污水處理后能夠達(dá)到對(duì)儲(chǔ)層低傷害的要求。

◆注入水速敏實(shí)驗(yàn)表明污水回注對(duì)儲(chǔ)層傷害程度較低，油相速敏性傷害實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)的反映出微粒運(yùn)移造成的傷害程度。

◆兩相流體存在的水敏感性評(píng)價(jià)，能夠真實(shí)反映出注入水對(duì)儲(chǔ)層造成的損害的情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)污水回注有重要的指導(dǎo)意義。

［1］ SY／T 5329—2012碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法［S］.

［2］ 李克向.保護(hù)油氣層鉆井完井技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1993.

［3］ 劉義敏，潘麗紅，李書閣，等.一體化油田污水處理裝置［J］.油氣田地面工程，2012（12）：106.

［4］ SY／T 5358—2010儲(chǔ)層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法［S］.

［5］ 宋付權(quán)，劉慈群.低滲油藏水驅(qū)油兩相滲流分析［J］.低滲透油氣田，1999，10（2）：42-45.

1005-3158（2014）05-0007-02

2014-08-20）

（編輯 石津銘）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.05.003

趙子豪，東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院在讀學(xué)生，研究方向：石油工程。通信地址：黑龍江省大慶市東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院2011-5班，163318