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1、注水水质对油田开发效果影响研究[摘要]注水水质是影响注水效果的重要因素,当注入不合格的注入水时,岩石渗透率下降,且下降程度与渗透率大小有关。注入不合格的注入水对低渗透层的伤害程度严重,且对纵向非均质性产生更加严重的影响,使纵向渗透率变异系数增大,最终影响到水驱采收率。试验结果表明,当注入不合格的水引起地层损害后,地层平均渗透率降低,而地层渗透率是影响采收率的重要因素,渗透率越小,采收率越低。[关键词]油田开发;注入水水质;地层伤害;变异系数;采收率注入水具有驱替原油和补充地层能量的双重作用,油田通过注水保持压力是确保油田长期稳产,提高油田开发效果的基本措施。注水水质指标是油田注水的重要指
2、标,是影响注水效果和成本的重要因素。目前,尽管油田在注水时采用行业标准(SY/T5329-94) 控制注入水水质,但是,由于水处理费用高,使注入水水质不能达标。同时,该标准并未考虑到储层物性的差异,实际上,对注入水水质的要求,应依据产层结构及储集性质而定,不同油田储层物性的差异以及同一油藏不同储层物性的差异,不可能量化出某种水质指标对储层是完全适应。因此,不同的水质将对水驱开发效果产生影响。油田开发工作者从水驱油的单相及两相渗流的角度进行了大量的实验研究,对影响渗流机理的因素进行了较为广泛的分析。研究发现,注水水质好坏会引起储层渗流物性发生变化,影响油田注水开发效果产。较好的注入水质,既
3、能实现注采平衡、保持地层压力,也不会对储层渗流物性及其非均质性产生较大影响,可提高油层水驱效率及石油储量动用程度,获得较好的开发效果。为此,笔者以水质对渗透率影响的实验结果为基础,研究不同注入水水质条件下油藏纵向渗透率变化和对水驱采收率的影响。1 水质对注水井纵向渗透率分布的影响油田采用注水开发时,由于注入水的水质不达标或者对地层的不适应,引起近井地带的层间矛盾加剧,渗透率小的储层,其渗透率会下降的更快,所以纵向非均质性会更加严重,从而引起纵向变异系数增大,最终影响到水驱采收率。为了研究水质对注水井纵向渗透率分布的影响,将取自孤东油田东一注、东二注、东三注、东四注、东五注、东六注6个水站
4、的注入水,分别以2ml/min注入速度,注入不同渗透率的人造岩心中,测定在注入不同孔隙体积倍数时岩样的渗透率,并计算渗透率损害程度。给出了不同注水站污水在注入70倍孔隙体积注入水后对岩样的伤害程度。孤东油田不同注水站注入水的水质情况。试验结果表明,当不合格的污水注入岩心时,渗透率低的岩心损害率远远高于渗透率高的岩心。如41号岩心渗透率为0.972μm2,注入70倍孔隙体积的注入水后,渗透率损害程度为82.83%;而M113号岩心渗透率为2.233μm2,注入70倍孔隙体积的注入水后,渗透率损害程度为23.52%。由此可见,水质对低渗透率层段影响更大,这就使得注水井纵向上的非均质性更加严重
5、。为此,以孤东油田七区中Ng4-6单元为例,计算纵向渗透率变异系数VK。变异系数是指渗透率K均方差除以渗透率平均值,计算公式如下:VK=σK将七区中Ng426各小层渗透率按K1<1000×10-3μm2,1000××10-3μm22000×10-3μm2分为3个渗透率区间,通过计算,渗透率改变前的变异系数为0.492;按3个区间的渗透率分别下降60%、30%、5%计算地层伤害后的纵向渗透率变异系数为0.601。计算结果表明,当注入水引起地层伤害后,渗透率变异系数由0.492增大到0.601。2 渗透率变异系数改变对采收率的影响为了研究渗透率变异系数
6、对水驱采收率的影响,选用苏联全苏石油科学研究院推荐的经验公式对孤东油田七区中Ng4-6开发单元进行计算,计算结果给出了渗透率变异系数改变前后的水驱采收率。计算结果表明,当注入不合格的注入水引起地层损害后,渗透率变异系数变大,层间矛盾加剧,水驱采收率下降。3 水质引起地层平均渗透率改变对水驱采收率的影响当注入不合格的水引起地层损害后,地层平均渗透率降低。渗透率是影响采收率的重要参数,一般高渗透地层孔喉半径大,在注水开发条件下,流体容易流动且有较大的波及系数。因此,在其他参数大致相同的条件下,储层渗透率越小,采收率越低。为了研究水质引起地层平均渗透率改变对水驱采收率的影响,以孤东油田七区为例
7、,根据水驱采收率计算经验公式,分别计算了不同渗透率下降率所对应的采收率值。结果表明,水驱采收率随渗透率下降而下降。由此可见,合格的注入水质是保证油田注水效果的重要因素。4 结 论1)注水井纵向上的非均质性,使得在注水过程中不合格的注入水对低渗透层的伤害程度更加严重,从而使纵向上非均质性会更加严重,渗透率变异系数变大,层间矛盾加剧,水驱采收率下降。2)当注入不合格的水引起地层损害后,地层平均渗透率降低,水驱流动阻力变大,水的波及系数
