对岩芯注水试验用水含悬浮固体颗粒的要求

采用注水开发的油田，注入水水质的质量，是直接影响油田开发的关键。而注入水中悬浮固体颗粒的含量及大小又是影响注水水质的重要指标。造成伤害地层的重要因素。在油田开发过程中．根据油田情况、油藏物性，采用岩芯注水试验法研究注入水中悬浮固体颗粒的含量及大小对地层伤害机理，确定注入水水质控制指标，对选择技术上可行，经济上合理的注入水水质处理工艺有着重大的指导意义。在研究过程中，对试验用含悬浮固体颗粒的注入水应有统一的要求，以保证试验终论断科学性。准确性、通用性，本交通过对国内外应用岩芯注水试验开展注入水中悬泽固体颗粒对地层伤害机理研究的探讨，提出开展若芯注水试验对含悬浮固体颗粒注入水的几点要求。     

长庆低渗透油田注水水质稳定技术

大庆油田是低渗、特低渗透油田。注水水质是影响注水开发效果的重要因素之一。长庆油田主要以洛河层水为注入水，影响水质的因素中，主要因溶解氧及硫酸盐还原菌产生腐蚀性，固体颗粒含量和粒径对低渗透砂岩造成严重伤害。注入水与地层水普遍不配伍，垢型以BaSO4、CaCO3为主，垢量最大可达2.3g/L，注水层大多为弱速敏、弱水敏，但长2层普遍存在中等偏弱到中等程度的水敏，通过室内试验及现场实施适合于长庆油田的除（隔）氧、精细过滤、注入水杀菌防腐、防治注水地层结垢、水敏地层防水敏等注水水质稳定技术，为长期稳定注水从而提高油田注水开发效果提供了技术保障。     

注入水水质地层伤害因素室内研究

应用室内岩心模拟试验和薄膜过滤试验,研究了注入水中固体悬浮颗粒和乳化油的含量及悬浮颗粒粒径与其造成的地层伤害的关系,分析了构成地层伤害的相关机理。研究结果表明,固体悬浮颗粒浓度对地层伤害影响程度远大于含油量的影响。建议注入水中固体悬浮颗家度应严格控制在5mg/L以下,含油浓度可控制在10mg/L以下。     

南堡油田中低渗透油藏污水回注储层伤害评价

回注污水中的固相悬浮颗粒粒径过大会堵塞储层孔喉通道,造成储层伤害,影响注水开发效果,因此悬浮固相颗粒粒径是油田回注水质评价体系中最重要的指标之一。针对南堡油田中低渗透油藏回注污水中悬浮颗粒对储层伤害规律认识不清的问题,开展了污水回注岩心的流动实验,并运用CT扫描数字岩心分析技术,对A1 （悬浮物颗粒直径≤1μm）、C1（悬浮物颗粒直径≤3μm）两种水质中悬浮颗粒对储层伤害程度及其在储层中的伤害深度进行了定量评价。结果表明：注入水中悬浮颗粒的粒径大小是影响注入性能、储层伤害及驱油效果的重要因素,污水中颗粒直径与储层孔喉直径的匹配关系是悬浮颗粒对储层造成不同伤害的最直接原因,注A1水质污水时,整体体现为贯穿性堵塞伤害,注入井近处为过渡性堵塞;注C1水质污水时,注入井近处为严重堵塞,远处体现为贯穿性堵塞形式;根据实验研究结果,推荐A1水质为南堡油田中低渗透油藏注水水质标准。研究成果可为该类油藏注水开发制定合理的水质指标提供更科学的决策依据及技术支持。     

实验室岩心试验中的地层伤害和泥饼结构：模拟及模型辅助分析

本文介绍了在实验室岩心试验中用于地层伤害分析的一种数学模型，该模型考虑了砂岩表面的泥饼结构、外部颗粒侵入、地层微粒释放、外部粒和地层向微粒的运移和保留、颗粒的相间转换和孔隙度及渗透率的蚀变，还包括两相流条件中微粒的孔隙表面湿润性和相对渗透率及毛细压力对地层伤害的作用。模型和出的模拟结果与从岩心试验中取得的试验结论完全一致。使用这个模型进行地层伤害分析应归因于实验室岩心试验中颗粒的处理。     

大庆外围低渗透油田储层伤害分析

论述了大庆外围低渗透油田压力损失，有机垢，无机垢，储层敏感性及入井液的固相颗粒等造成的储层伤害类型，分析了储层伤害的典型实例及采取相应保护措施后的效果，提出了低渗透油田要采取早期注水保持地层能量，采用高水质注水保证油层具有稳定的吸水能力，采用优质工作液降低油层伤害程度，建立敏感性数据库和智能判别系统等保护层方面的建议。     

注入水中固相颗粒对地层的伤害分析

中高渗透油藏在注入污水过程中，常常由于固体颗粒的堵塞而造成油层污染。为选择合适的水质，通过对注入水中固体颗粒的粒度、含量分析、伤害机理评价及室内伤害试验，指出了固相颗粒对不同参数储层的伤害程度，确定了适合本区注入水的水质指标。     

用数值模拟方法研究油气层伤害

本文在研究钻采过程中各种作业液(含固相颗粒的悬浮液)对油气层伤害的基础上,建立了悬浮液伤害油气层的径向渗流模型,并用有限差分法求解所建立的数学模型编制计算机软件,上机运算所得结果与SPE 18203等文章公布的实验结果完全一致。表明所建数学模型合理,所编制的计算机软件可供现场生产评价油气层伤害程度。此外,还利用计算结果研究了各种施工因素对地层伤害程度的影响。     

苏丹油田注水伤害及对策研究

苏丹3/7油区采用降压开采,随着地层压力逐渐降低,需要通过注水保持地层能量,而避免注水对储层造成伤害是高效开发的关键.本文采用室内岩心模拟实验,研究注入流速和注水水质及压力等对苏丹3/7油区储层的影响规律.实验结果表明:注入流速、悬浮颗粒粒径、含油量是引起储层伤害的主要原因.建议注入流速小于2 mL/min,注入水的矿化度不小于5070 mg/L,含油量低于40mg/L,固体悬浮颗粒粒径小于1.6 μm,降压开采时压力保持在11MPa以上.图8表3参9     

几种水泥外加剂对地层伤害的机理研究

通过测定加有不同外加剂的水泥浆滤液离子组成、讨论滤液中颗粒尺寸分布、测定水泥浆液相电导，分析了加有不同外加剂的水泥水化历程；通过岩心流动实验考察了加有外加剂的水泥浆滤液对百色油田砂岩地层岩心的污染。实验结果表明：外加剂通过影响水泥水化历程改变滤液的离子组成和滤液中颗粒数量。在水泥浆中加入有机酸（酒石酸）可以改变滤液的离子组成，大大减轻滤液对地层渗透率的伤害。     

注入水中固相颗粒损害地层机理分析

当含有固相颗粒的注入水进入地层时,水中的固相颗粒将不同程度地滞留在孔隙网络中,使地层渗透能力下降。分析胜利油田商三区和胜二区注入水中固相颗粒分布特征、地层孔喉特征,以此为基础,采用实验方法研究注入水中固相颗粒与岩石孔喉的匹配关系,分析固相颗粒损害地层的机理。研究结果表明从水站到注水井,注入水水质沿流程变差;在双对数坐标下,商三区和胜二区岩石孔喉半径与渗透率存在线性关系;当水质一定时,微小粒径的固相颗粒进入岩石孔隙内部形成深部损害,粒径较大的固相颗粒只能在岩石表面和浅表部位附着或桥堵而形成表面(层)损害。根据架桥法则,确定了商三区和胜二区注入水中固相颗粒指标。图3表3参4（秦积舜摘）     

砂岩储层清水和污水混注对储层损害的实验评价

注入水中乳化油含量和悬浮颗粒含量及粒径一直是控制砂岩油藏注入水水质的重要指标。利用正交试验原理,通过实验系统评价了乳化油和悬浮颗粒共存时乳化油滴浓度、固相颗粒含量及粒径、渗透率及注入孔隙体积的相互作用及其对中高渗储层吸水能力的影响。结果表明,对于污水回注或清水、污水混注的砂岩地层,乳化油和悬浮颗粒共存比其单一存在时对地层吸水能力的损害要严重。当油滴粒径小于10μm时,岩心损害程度大于70%,油滴粒径大于30μm时,岩心损害程度低于50%。对于给定孔喉的岩心,有一个临界颗粒粒径。临界固相颗粒粒径随渗透率(即孔喉大小)的变化而变化,而临界油滴粒径基本不随渗透率变化,粒径约为15μm。     

钻完井作业后返排与否造成的不同储层伤害对比

渤海油田主要采用注水开发模式,由于受特殊环境及紧迫时效的要求,部分注水井钻完井作业后不返排直接注水,往往造成注入压力高、严重欠注等问题。针对此问题,研究过程中立足于前期是否返排情况,从钻完井液的伤害类型及机理入手,深入剖析2种条件下产生伤害的差异性,开展钻完井液伤害实验对比,分析不同情况形成的伤害程度,同时进一步探求钻完井液伤害对后期注水产生的影响。研究结果表明,钻完井液伤害可分为滞留、吸附2种,滞留伤害可通过返排得到一定程度解除属于可逆过程,而吸附伤害为不可逆过程;对比实验表明,返排过程有利于大幅度降低钻完井液对储层渗透率的伤害;钻完井液形成的伤害并不是简单吸附滞留造成的储层渗透率降低,还与岩石表面性质发生改变有关,从而影响后期注水作业。      

Taking advantage of injectivity decline for improved recovery during waterflood with horizontal wells

Injectivity formation damage with waterflooding using sea/produced water has been widely reported in the North Sea, the Gulf of Mexico and the Campos Basin in Brazil. The damage is due to the capture of solid and/or liquid particles by reservoir rock that consequently leads to the permeability decline. Another reason for the permeability decline is the formation of a low permeable external filter cake.However, moderate injectivity decline is not too damaging for a waterflood project with long horizontal injectors, where the initial injectivity index is high. In this case, the injection of raw or poorly treated water may significantly reduce the cost of water treatment, which is a cumbersome and expensive procedure in offshore projects.In this paper we investigate the effects of injected water quality on waterflooding using horizontal wells. An analytical model for injectivity decline, which accounts for particle capture and a low permeable external filter cake formation, has been implemented into black oil reservoir simulator. It was found that induced injectivity damage results in a noticeable reduction of water cut and in increased (although delayed) sweep efficiency.     

低渗透油田油层结垢机理：砂岩微观孔隙模型实验研究

目前油层结垢机理研究中普遍采用岩心单相流动实验方法，但实验中不仅无法直接观察岩心结垢过程，而且同时注入两种不配伍盐不也与油田注水过程相差较大。以低渗透安塞油田为例，采用与油田注水过程更为接近的砂岩微观孔隙模型单相驱替实验技术，通过直接观察模型结垢过程并结合渗透度测定，对低渗透油田油层结垢机理进行了研究。     

Numerical simulation of profile control by clay particles after polymer flooding

A three-dimensional, two-phase, five-component mathematical model has been developed to describe flow characteristics of clay particles and flocs in the profile control process, in which the clay particle suspension is injected into the formation to react with residual polymer. This model considers the reaction of clay particles with residual polymer, apparent viscosity of the mixture, retention of clay particles and flocs, as well as the decline in porosity and permeability caused by the retention of clay particles and flocs. A finite difference method is used to discretize the equation for each component in the model. The Runge-Kutta method is used to solve the polymer flow equation, and operator splitting algorithms are used to split the flow equation for clay particles into a hyperbolic equation for convection and a parabolic equation for diffusion, which effectively ensures excellent precision, high speed and good stability. The numerical simulation had been applied successfully in the 4-P1920 unit of the Lamadian Oilfield to forecast the blocking capacity of clay particle suspension and to optimize the injection parameters.     

注入水水质对储层渗流物性影响实验研究

注水开发是世界大多数油藏的主要开发方式，而不合格的注入水水质对储层渗流物性及油藏注水开发动态都会产生重要影响。根据水质对储层渗流物性影响实验研究新理论——水质适应程度系数法，开展了大量的实验研究并获得了注入水水质对储层渗流物性影响的普遍规律。实验结果表明：岩心渗透率的降低是悬浮颗粒浓度与粒径中值共同作用的结果，对不同渗透率岩心，其伤害程度是不同的；实验还确定出临界水质适应程度系数为0．667。大于该值岩心渗透率保留率都较高，小于该值岩心渗透率保留率都急剧下降。实验研究方法与结果具有广泛的适应性和实用性。     

注入水中的悬浮颗粒对特低渗透油藏开发效果的影响

在特低渗透油田注水开发过程中，注入水中的悬浮颗粒会伤害油层的渗透率，导致注水井的吸水能力降低和油井产能下降，影响开发效果。采用物理实验和油藏工程的方法，研究注入水中的悬浮颗粒对特低渗透油藏的注入压力，地层渗透率和产能的影响，得到的结论是：岩心渗透率越低，注入水的注入压力与地层水的注入压力之差越大；在渗透率相同的情况下，滤膜孔径越小，注入水渗流阻力越低；处理注入水的筛网尺寸越大，油层渗透率伤害越大，特低渗透油藏的产量和极限供油半径越小。     

渤海油田低-特低渗储层注水井堵塞规律实验研究

针对渤海油田注水井压力上升快、堵塞频繁等问题,通过对注入水水质分析及固相颗粒粒径分析,并结合物模实验详细研究了低渗储层注水井堵塞因素和规律。实验结果表明,注入水中固相颗粒(平均粒径大于2μm)是造成储层堵塞的主要原因;低渗、特低渗透储层岩心的渗透率随着注入量的增加及固相颗粒的含量和平均粒径增大而不断减小,伤害程度不断增大;固相颗粒对特低渗透岩心的伤害程度大于低渗透岩心。     

纳米驱油剂在增注驱油中的作用*

为分析纳米驱油剂在低渗储层增注驱油中的作用,评价了以硅烷偶联剂改性的纳米SiO₂为主要成分的纳米驱油剂的基本性能,通过枣湾区块长6储层天然岩心和微观模型驱替实验研究了纳米驱油剂的流动特征和驱油特征。结果表明,纳米驱油剂中的纳米颗粒粒径较小,具有较低的油水界面张力、良好的亲水性及一定的静态吸附能力。30℃下,0.1%纳米驱油剂的油水界面张力为0.784 mN/m,在亲水和亲油载玻片上的润湿接触角分别为22.5°和16.2°,在长6岩心表面的平均静态吸附量为0.0033 mL/g。纳米驱油剂可以驱替常规水驱波及不到的圈闭在小孔隙中的残余油,且能剥离吸附在孔隙表面的油,对片状集中分布残余油的驱替效果好于网状分散分布的残余油。在微观模型和天然岩心中注入1 PV 0.1%纳米驱油剂后,水驱渗透率分别提高55.2%~56.7%和34.3%~55.4%,驱油效率分别提高10.9%~21.6%和6.1%~10.1%,增注驱油效果较好。