張玖林 張郁聆 辛金波 張靜 賀亞男
定邊油田卜掌項(xiàng)目區(qū)處于陜北斜坡的中西部,是典型的低孔、特低滲油藏,主要開(kāi)采含油層系有延4+5、延7、延8、延9、延10、長(zhǎng)6、長(zhǎng)8油層,主力開(kāi)發(fā)層系為延9、長(zhǎng)8。由于儲(chǔ)層物性差,投入水與地層水不配伍,儲(chǔ)層孔吼細(xì)小,導(dǎo)流能力差等原因,使油層出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,水井注入壓力高,注不進(jìn)水或達(dá)不到設(shè)計(jì)注水量,注采失衡等問(wèn)題。文章綜合考慮影響儲(chǔ)層注水的各種影響因素,重點(diǎn)從注入水水質(zhì)因素,注入水與地層配伍性及敏感性等方面進(jìn)行分析研究,為油藏的合理開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。
1、卜掌項(xiàng)目區(qū)目前注水存在問(wèn)題及現(xiàn)象
1.1卜掌項(xiàng)目區(qū)概況
卜掌項(xiàng)目區(qū)區(qū)塊儲(chǔ)集巖類型主要為沉積碎屑巖。儲(chǔ)層為長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖居多。根據(jù)五興莊油區(qū)定3130井、定3225井等9口井50余塊巖石薄片鑒定分析結(jié)果,得出本區(qū)延安組延9、延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組的巖石學(xué)特征。
(1)延9油層組
本區(qū)延安組延9儲(chǔ)層巖性為灰白色巖屑長(zhǎng)石砂巖,巖屑成份以變質(zhì)巖巖屑為主,粒徑0.25~0.65mm,分選好,顆粒呈次圓-次棱狀,孔隙類型為次生孔隙,膠結(jié)類型以硅質(zhì)膠結(jié)為主,其次為方解石等,砂巖主要礦物成分為石英,含量約68.4%,長(zhǎng)石含量約11.1%,巖屑含量約11.3%。
(2)長(zhǎng)8油層組
長(zhǎng)8巖性以淺灰細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖為主。砂巖碎屑顆粒粒度0.1~0.3mm,以0.15~0.25mm最為常見(jiàn),大多具細(xì)粒結(jié)構(gòu),少量中粗粒結(jié)構(gòu),石英含量約28.2%,長(zhǎng)石含量約48.2%,以斜長(zhǎng)石居多,巖屑含量約14.1%。砂巖分選性總體較好,碎屑顆粒以次棱角狀為主,磨圓度較差,結(jié)構(gòu)成熟度中等-較差。
粘土膠結(jié)物以高嶺石和綠泥石、鐵方解石所占比例較大,占35%-45%,硅質(zhì)、方解石次之,占20%-30%。其中,鐵方解石連晶式膠結(jié)是延長(zhǎng)組儲(chǔ)層物性變差的主要原因。
1.2卜掌項(xiàng)目區(qū)影響注水質(zhì)量因素分析
卜掌項(xiàng)目區(qū)近幾年注水井測(cè)試資料質(zhì)量影響因素較多,比例大。針對(duì)此種情況,技術(shù)人員提出了提壓增注、酸化解堵和壓裂措施等,但是在改善提高注入水量的同時(shí),也對(duì)儲(chǔ)層造成了不同程度的傷害。
1.3卜掌項(xiàng)目區(qū)注水壓力情況
目前卜掌項(xiàng)目區(qū)油田注水存在問(wèn)題及現(xiàn)象主要為:
1)注入水懸浮物超標(biāo),堵塞射孔孔道;
2)注入壓力大,部分井大于地層破裂壓力;
3)封隔器卡封不嚴(yán)。
2、影響注水因素分析
2.1注入水水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)
卜掌項(xiàng)目區(qū)油田注入水為污水和清水,本文主要對(duì)污水水質(zhì)做了以下分析(表1)。
表1中,注入水中懸浮物含量較高,容易造成儲(chǔ)層孔喉通道堵塞;含鐵量也較高,容易使與所接觸的管、罐、機(jī)具及地層物質(zhì)發(fā)生引起水質(zhì)惡化的各種化學(xué)的或生物的反應(yīng)形成二次沉淀結(jié)垢。
另外,注水系統(tǒng)腐蝕不僅增加了水中懸浮物含量,使水質(zhì)變差,而且會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備管線損壞。注入性能下降可堵塞井眼,不但使洗井和酸化次數(shù)增加,而且腐蝕產(chǎn)物 FeS 注入地層后會(huì)乳化地層原,堵塞滲油孔道使水驅(qū)油效率下降,長(zhǎng)期注水后對(duì)地層的傷害也很嚴(yán)重。
2.2注入水與地層流體配伍性研究
研究表明,注入水與地層水不配伍會(huì)產(chǎn)生地層結(jié)垢,而使儲(chǔ)層孔隙、吼道堵塞,引起儲(chǔ)層孔隙度、滲透率大幅下降,對(duì)儲(chǔ)層造成嚴(yán)重的傷害。卜掌項(xiàng)目區(qū)油田地層水礦化度為10000ppm左右,與注入水(淡)相差較大,易發(fā)生鹽敏反應(yīng)。主要表現(xiàn)為五興莊集輸站與五興莊污水不配伍,定3165-1與五興莊污水不配伍,使注水管壁有一薄層白垢,主要成分為碳酸鈣,少量為碳酸鎂和硫酸鋇。
2.3儲(chǔ)層敏感性研究
卜掌注水項(xiàng)目區(qū)儲(chǔ)層敏感性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏,因此與鄰近井區(qū)延9、長(zhǎng)8儲(chǔ)層敏感性對(duì)比,認(rèn)為延9儲(chǔ)層弱或無(wú)酸敏、弱速敏、弱或無(wú)水敏,長(zhǎng)8儲(chǔ)層為中等偏弱鹽敏、弱酸敏、弱速敏、弱水敏、弱堿敏,有利于注水開(kāi)發(fā)。
儲(chǔ)層礦物與敏感性研究,儲(chǔ)層粘土礦物對(duì)儲(chǔ)層傷害主要表現(xiàn)在:高嶺石以自生為主,初期對(duì)碎屑顆粒的附著力很弱,若有高速流體通過(guò),則高嶺石很易產(chǎn)生微粒遷移,造成吼道等堵塞;綠泥石是富鐵的膠結(jié)礦物,是典型的酸敏礦物,容易與酸作用形成氫氧化鐵沉淀使得儲(chǔ)層的滲透率降低,而且研究區(qū)綠泥石含量較高,對(duì)酸的敏感程度較高,因此在采用一定濃度的鹽酸和氫氟酸對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行酸化時(shí),對(duì)儲(chǔ)層的傷害程度也較大。
3結(jié)論及建議
綜合卜掌項(xiàng)目區(qū)油田區(qū)域性特征和測(cè)試資料,統(tǒng)計(jì)分析得出注不進(jìn)水存在的因素:
1)注入水水質(zhì)情況:注入水中懸浮物含量較高,含鐵量也較高,容易造成儲(chǔ)層通道堵塞;且腐蝕產(chǎn)物 FeS 注入地層后會(huì)乳化地層原,堵塞油層孔隙喉道,使水驅(qū)油效率下降;
2)注入水與地層水的配伍性:地層水礦化度與注入水(淡)相差較大,易發(fā)生鹽敏反應(yīng),造成套損套變井逐年增加,影響分注以及壓裂酸化等井下作業(yè)措施;
3)儲(chǔ)層敏感性:由于區(qū)域內(nèi)粘土礦物高嶺石含量較高,綠泥石對(duì)酸比較敏感,都容易使地層吼道等造成堵塞,此外過(guò)多的酸化措施對(duì)儲(chǔ)層傷害也很大。
針對(duì)目前卜掌項(xiàng)目區(qū)油田存在的問(wèn)題,建議采油廠對(duì)儲(chǔ)層造成傷害的環(huán)節(jié)嚴(yán)加控制,進(jìn)行防垢和防膨脹技術(shù)及水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù),降低減緩注入水與地層水在地層中的結(jié)垢和水敏趨勢(shì),長(zhǎng)期保持注水水質(zhì)穩(wěn)定。
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