大庆油田低渗透油层注水伤害实验研究

通过天然岩心的注水伤害实验,总结出了低渗透率油层条件下,注入水中悬浮物粒径、悬浮物含量、含油量、硫酸还原菌含量与岩心渗透率下降幅度的关系.分析实验结果得出:①对于空气渗透率低于50×10-3μm2油层,要使注入水不对油层产生较大伤害,注入水中的悬浮物粒径应小于1.6μm,悬浮物含量低于3mg/L,含油量低于8mg/L,硫酸还原菌含量少于100个/mL;②按照注水标准严格控制注水水质,注入水对地层的伤害程度不明显,注25倍孔隙体积的注入水后,油层渗透率的下降率一般不会超过30%;③超标注水将会对油层造成伤害,伤害后的油层再注入达到水质标准的合格水,油层渗透率无法恢复.     

油田注入水的悬浮物控制

主要介绍如何根据地层的渗透率大小来选择注入水的过滤精度,控制注入水中的悬浮物以防止注入层渗透率和吸水能力的下降,注入水悬浮物深度处理用的一些新型微孔膜过滤介质。为最后保障注水水质,也讨论了设置注水井口精滤器的必要性。     

注入水中的固相颗粒与储层损害关系的试验研究

通过模拟试验。在低渗透率和中高渗透率的岩样中．研究了注入水中的固相颗粒对岩样渗透率损害率的影响。结果表明．注入水中的固相颗粒直径和含量增加。岩样渗透率损害率增加;注入水中的固相颗粒对低渗透率岩样的损害大干中高渗透率岩样;注水量增加,岩样渗透率损害率增加;对油田注永控制固相颗粒具有重要的意义。     

双河油田注入水适应性及注水井酸化解堵研究

考察了双河油田双河联、江河联注入水堵塞地层的因素;膨胀性黏土，悬浮固体颗粒。细菌及悬浮污油。含膨胀性黏土的双河南、双河北及不含膨胀性黏土的双江岩心粉，在注入水中相对于地层水中的体积膨胀度分别为14．5％、11．1％及0．02％；注入100PV不含悬浮颗粒的等体积比地层水、注入水混合水使双河、双江岩心渗透率分别下降7％和4％、9％和7％。注入水中悬浮颗粒引起岩心渗透率下降，粒径越大、颗粒浓度越大、注入量越大，则渗透率越低。在粒径2．1μm或颗粒浓度3mg／L前后下降幅度变化较大。注入水中硫酸盐还原菌引起岩心渗透率下降，含菌量越大则渗透率开始下降时的注水量越小，注入含菌50个／L的水100PV使岩心渗透率下降7％。岩心对注水合油量敏感，注入含油量20mg／L的水50PV使岩心渗透率下降20％。在岩心注水实验中渗透率下降最严重的是双河南岩心，其次是双河北岩心．江河岩心较轻，注入精细过滤水的双河北岩心渗透率下降大大减少．说明悬浮固体是造成注水堵塞的主要因素。为了解除双河油田注水井的堵塞，研制了含黏土稳定剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂、互溶剂的土酸液，与南阳油田使用的低伤害酸液一起，用于1口注水井的解堵，效果良好。图7表4参5。     

颗粒与油珠造成地层损害的实验与网络模拟研究

通过大量的岩心流动实验，调查了含有固相颗粒与油珠的油井产出污水回注地层时对地层渗透率降低的影响，分析了颗粒和油珠在注入水中的浓度、尺寸及尺寸级配和流速等参数与渗透率损害之间的关系，并通过网络模型模拟，研究了实验中提示的渗透率变化规律。实验数据与模拟结果相似性很好，通过实验与模拟研究，深入认识了油井产出污水注入地层所造成的地层损害机理和损害规律，为合理处理和利用油井产出污水提供了科学依据。     

渤南低渗透油田注水井欠注层损害研究

研究了渤南油田注入水对储层的损害机理 ,评价了注入水水质、悬浮物、游离油和乳化油滴、结垢及细菌等因素对储层造成的损害程度。研究表明 ,渤南油田地层的水敏性、速敏性和低渗透性是储层受损的内在因素 ,注入水中悬浮固相颗粒、含油量和细菌严重超标、水质不合格是外在因素 ;注入水中悬浮固相颗粒和油的含量高 ,易形成盐酸不溶垢和有机垢 ,细菌和油质的共同作用增加了管路的腐蚀 ,形成铁垢 ,逐渐降低了地层的渗透率 ,严重时可堵塞地层     

砾岩低渗透油藏注入水中固体悬浮物的伤害实验

砾岩低渗透油藏储层非均质性强、孔喉半径小、矿物成分复杂,在注水开发中,回注水中固体悬浮物含量和粒径大小成为导致储层伤害的主要因素,而现有碎屑岩低渗透油藏注水水质推荐指标难以满足砾岩低渗透油藏,因此,需根据砾岩低渗透油藏储层特点,制定科学的注水水质指标。根据砾岩低渗透油藏储层孔隙结构及黏土矿物特性,采用CT扫描、扫描电镜及X射线衍射等实验方法,多角度分析了该类油藏潜在的注水伤害主要因素,同时根据颗粒堵塞理论,在注入过程中注入水中的固体悬浮物（SS）,会堵塞孔喉通道导致渗透率下降,从而对砾岩低渗透岩心造成严重伤害。实验结果表明,SS质量浓度和粒径中值对不同渗透率的砾岩岩心的储层伤害差异较大,若要实现目标区块储层伤害率≤20%,当储层渗透率小于等于9.28 mD时,SS质量浓度≤1.43 mg/L,粒径中值≤1.9 μm;当储层渗透率大于9.28 mD但小于46.9 mD时,SS质量浓度≤3.1 mg/L,粒径中值≤2.6 μm;而储层渗透率大于等于117mD时,可放宽到SS质量浓度≤5.1 mg/L,粒径中值≤4.8 μm。     

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。     

冀东油田南堡1-5区注入水相容性研究

在油田注水开发过程中,随着注水量的不断增加,部分井存在注水压力高、吸水指数低、注水见效慢、不能达到配注要求等问题,严重影响油田开发效果。通过对冀东油田南堡1-5区注入水、地层产出水进行水质分析,并采用室内模拟实验与结垢趋势预测相结合的方式,分析评价注入水与采出水、储层的相容性。静态相容性实验结果表明,南堡油田1-5区注入水和采出水按任意比例混配后,在20℃下不会生成垢,但在90℃下均有碳酸钙垢产生。通过动态相容性实验发现,注入水与储层、采出水不相容,注入水中固相颗粒堵塞,均会导致岩心渗透率不同程度的下降。针对冀东油田南堡1-5区注入水的相容性情况,提出改善措施,以提高注水能力,保持油田注采平衡。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏回注水水质指标对渗透率的影响

由于目前缝洞型碳酸盐岩油藏的注水开发尚无回注水标准或推荐指标,因此以塔河油田缝洞型碳酸盐岩油 藏为基础,利用人工刻蚀岩心,分别考察了回注水中悬浮物含量、粒径中值和含油量等水质指标对裂缝型（缝宽为0.1 mm）和缝洞型（缝宽为0.1 mm,洞直径为2 mm）岩心渗透率的影响。结果表明：在回注水的体积为5 000倍孔隙体积,悬浮物粒径中值为30 μm时,岩心渗透率伤害程度小于40%;当悬浮物粒径中值为40 μm时,岩心渗透率伤害程度超过98%。悬浮物含量为30 mg/L时,岩心渗透率伤害程度小于5%;当悬浮物含量达到45 mg/L时,岩心渗透率伤害程度超过98%。当含油量为40 mg/L时,岩心渗透率伤害程度小于50%;当含油量为60 mg/L时,岩心渗透率伤害程度接近70%。对于缝洞型油藏,由于流通通道尺寸较大,注水压力较低,建议将岩心渗透率伤害程度不超过50%作为回注水水质控制指标,该类型油藏的回注水水质指标为：悬浮物含量小于30 mg/L,粒径中值小于30 μm,含油量小于40 mg/L。     

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。     

油藏酸化降压增注技术研究

油藏酸化通过改变储层的储渗空间和地层原有性质,改变渗透率,孔隙度,使渗透率提高,降低毛管压力,降低注入阻力。本文首先通过液测岩心渗透率方法,测出原始岩心渗透率,然后向岩心里面注入地层污水,对比岩心酸化前后的岩心渗透率变化,结果表明:岩心酸化后的渗透率和注入压力有明显的改善,其中渗透率提高了10以上,注入压力降低了5以上。通过实验室模拟油藏酸化降压增注技术,可以有效改变岩心渗透率,降低注入压力,使得注入更为有效,最终实现提高油气田采收率的目的,取得较好的经济效益。     

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。     

油田作业液储层损害机理试验研究

为了研究油田作业液对储层的损害机理,以涠12-1油田天然岩心和人造岩心为研究对象,开展了多种作业液污染储层的试验研究。结果表明,油基钻井液滤液、原油和油基钻井液滤液分别污染岩心后用注入水驱替时,岩心渗透率显著降低,而用煤油驱替时,渗透率变化不大。油基钻井液固相、原油、完井液分别污染岩心后用注入水驱替时,岩心渗透率严重降低。各作业液间及其与地层水之间不配伍是使岩心渗透率降低,造成储层损害的重要原因。     

渤南油田高温注水井欠注层伤害机理研究

渤南油田五区沙三段九砂组油藏属中等水敏性和速敏性的地层；油藏为轻质油—稀油油藏，原油具有低密度、低粘度和高凝固点等特点，组分含硫量低；地层水总矿化废较高．一般为l100—19900mg／L，水型为NaHCO3型。研究了渤南油田注水并伤害机理，从地层特性、注入水水质、悬浮物堵塞、游离油和乳化油滴、结垢、细菌及以往增产措施等方面评价了可能对储层造成的损害及损害程度。渤南油田地层的水敏性、速敏性和低渗透特性是注水井损害的内在因素，注入水中悬浮固相颗粒、含油量和细菌严重超标，水质不合格是注水井损害的外在因素；注入水中悬浮固相颗粒和油的含量高，易形成盐酸不溶垢和有机垢；细菌和油质的共同作用增加管路的腐蚀．形成铁垢，逐渐降低地层的渗透率．严重时堵塞地层。     

低渗透油藏有效注入水水质界限

注水是低渗透油藏补充地层能量的主要方式,而注入水水质是影响注水开发效果的关键因素。在低渗透油藏注入水水质推荐指标中没有注入水矿化度的相关指标,且对渗透率低于10×10-3μm2的储层没有进一步的划分。通过恒速压汞实验,分析喉道分布差异及主流喉道对渗透率贡献程度,剖析不同渗透率级别储层影响注水效果的关键喉道区间;通过室内岩心水驱物理模拟实验,定量分析粘土微粒运移与水化膨胀对渗流能力的影响程度,结合喉道分布特征,初步提出了低渗透油藏不同渗透率储层注入水矿化度、颗粒粒径和颗粒浓度的水质界限。研究结果表明,岩心渗透率越低,注入水矿化度越接近地层水矿化度;岩心渗透率越低,注入水颗粒粒径越大,对储层渗流能力伤害越大;岩心渗透率越低,注入水颗粒质量浓度越高,对储层渗流能力伤害越大。     

水驱砂岩油藏在不同水质下的渗透率时变特征

油田注水开发过程中,注入水中的悬浮固体颗粒物、油以及细菌等污染物会堵塞油层的孔隙,造成储层渗透率缓慢下降。因此,对于长期注水的油田,继续利用原来的地层渗透率选择水质是不合理的。考虑到油田长期的注水历史,利用不同渗透率的砂岩岩心进行大量的室内实验,研究油田水质标准（SY/T 5329-2012）中5种不同水质的注入水对地层渗透率的伤害规律,提出渗透率水质敏感性的概念;并通过理论推导建立渗透率衰减规律的数学表达式,描述了水驱砂岩油藏在不同水质下的渗透率时变特征。在此基础上确定水质与储层相适应的选取标准,研究了水质决策界限,建立高含水期注水水质决策方法,为长期注水开发的油田重新进行水质决策、提高注水开发效果提供了理论依据。     

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。     

酒东油田注入水对岩心渗透率的损害率实验

酒东油田注水井近井地带易堵塞,严重影响了该油田的采收率。为了研究酒东油田注水井堵塞原因,对其注入水主要水质指标进行了测试分析,并通过岩心驱替实验量化分析了注入水水质指标对岩心渗透率的损害程度。首先,采用单因素分析法开展了注入水矿化度、悬浮物含量、悬浮物粒径、含油量对岩心渗透率的损害率实验,然后根据单因素实验结果设计正交实验,通过正交实验研究了矿化度、悬浮物含量、悬浮物粒径、含油量协同作用对岩心渗透率的损害率,并对正交实验后的岩心进行扫描电镜分析,进一步明确了注入水对岩心的损害情况。由正交实验结果可知,悬浮物含量对岩心渗透率的损害程度最大,其次是悬浮物粒径和矿化度百分比,含油量对岩心渗透率的损害程度最小。当模拟注入水矿化度百分比90%、悬浮物含量8 mg/L、悬浮物粒径2 μm、含油量6 mg/L时,岩心的渗透率损害率最低。     

南梁长4+5低渗透油藏注水伤害机理

针对南梁长₄₊₅低渗透油藏注水开发过程中地层伤害机理认识不清的问题,利用电镜扫描、铸体薄片、共聚焦成像、XRD等实验方法,分析了水驱前后储层岩心的孔隙结构及岩石组成,明确注水开发对储层孔隙特征的影响,通过注入水与地层水矿化度与物质含量对比,分析注水过程的潜在伤害、岩心渗透率的实时变化规律,总结地层结垢堵塞机理。结果认为:南梁长₄₊₅油藏注水地层伤害机理主要为注入水、地层水、储层的不配伍引发的盐敏、结垢,以及注入水水质较差引起的储层机械杂质堵塞。该研究成果为低渗透油藏注水伤害机理认识提供了方法及理论支撑。