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油田注水是弥补地层亏空和提高地层压力、提高石油采收率的有效手段。油田污水经处理后回注,既避免了环境污染,又达到了注水保压的目的。但注水过程中,注入水必然要与储层岩石、流体接触,并发生各种物理化学作用,从而导致储层渗透率恶化,使地层受到伤害。此外,不合格的注入水还会引起集输系统和井筒的腐蚀和结垢,从而大大降低注水效果。因此在油田开发过程中对注入水的水质与储层的配伍性研究,对出现上述现象的根源的探讨十分重要。对于冀东高尚堡油田等含有粘土矿物的敏感性储层,注入水的矿化度低会引起粘土矿物膨胀,大量清水的注入会直接导致渗透率下降,储层伤害。另外,在污水处理回注过程中,注入水水质的好坏将直接影响油田的开发效果,例如如果注入水中含有悬浮颗粒、油、细菌等,回注储层后会引起油层渗滤端面堵塞,导致注水井吸水能力下降、注入压力升高,并加剧了储层的非均质性,使得油层能量不足,油井产量下降。与此同时,注入水中的溶解氧、二氧化碳等气体会对地面工程设备造成腐蚀,缩短注水设备、管线等的使用寿命。腐蚀产物随注入水进入储层也同样会造成储层污染。如果不考虑注入水水质、地层对水质的敏感性,那么不达标的注入水进入储层会导致孔道堵塞,渗透率下降,进而导致吸水指数下降伤害油气层,储层渗透率伤害后将会很难恢复,从而严重影响油田开发效率。从冀东高尚堡油田开发状况来看,经过长期注水虽然形成许多大孔道,但部分注水井仍然发生堵塞现象,至使注水压力升高,不能完成配注量,注水效果减弱。针对油田目前的生产状况,迫切需要对冀东高尚堡油田储层伤害机理进行研究,对现行注入水与储层的配伍性等进行研究,以解决现阶段注水过程中产生的注水压力升高、注水井吸水指数下降和注水效果差等各类问题。本文在分析冀东高尚堡油田油藏特征和注水现状基础上,利用油田油层取芯岩样,模拟油田注水条件,进行了储层敏感性评价实验研究,确定出储层敏感性损害特征;进行了注入水适应性评价实验研究,包括注入水与地层水的配伍性及结垢研究、注入水与地层原油的配伍性实验研究、注入水与储层岩石的配伍性研究,明确了注入水与储层流体及储层岩石配伍性的特点;进行了注入水对储层伤害影响及实验研究,分析了冀东油田注水中储层损害的因素;研究了敏感性与结垢预测方法,采用VB语言编制了“储层伤害预测软件”,可对油田常见的速敏、水敏、盐敏、酸敏和碱敏五种敏感性进行预测、对地层条件下的注入水与地层水的结垢趋势和最大结垢量进行快速预测,并给出碳酸钙垢的结垢程度描述,可自动生成敏感性和结垢预测结果报告,并以Word文档形式输出;将“储层伤害预测软件”对冀东高尚堡油田结垢预测的结果与实验的结果进行了对比,验证了软件的有效性和实用性。1、通过敏感性实验取得的主要研究结果为:高尚堡油田储层临界流速为0.3-0.5ml/min,高深南区为中等偏强~弱速敏储层,高中深北区储层属于中等偏弱速敏~无速敏储层。发生速敏的原因是岩石中高岭石微粒的运移、沉积和堵塞,如果注水速度过大,或者粘土膨胀发生,都会造成地层中微粒脱落、运移,使储层渗透率下降。高尚堡油田储层岩石水敏性较强,高深南区储层岩石水敏程度中等偏强,高中深北区储层岩石为中等偏强~强水敏,两个区块临界矿化度都大于或等于6000mg/L。该储层所用注入水矿化度为1499.34mg/L,该矿化度远低于储层的临界矿化度,在注水过程中极易有粘土膨胀现象发生。2、注入水与储层适应性研究和注入水对储层的伤害实验研究结果为:高尚堡油田注入水与地层原油混合后无固体物质产生,也没有乳状液生成,这说明注入水与地层原油有较好的配伍性;高尚堡油田注入水与地层水配伍性较差,结垢预测表明,高深南、高中深北两个区块地层水和注入水混合后都有CaCO3垢形成的趋势;但根据室内静、动态评价实验结果表明,结垢对地层伤害程度不大,因此,结垢不是高尚堡油田储层伤害的主要原因;精细过滤后注入水注进岩样后,岩样渗透率伤害程度超过25%,说明水敏伤害是高尚堡油田注水井堵塞的重要原因;高尚堡油田注入水中悬浮固体颗粒含量为2mg/L,颗粒粒径中值8.145μm,由于储层渗透率比较低,固体颗粒注入后一部分小颗粒被带入油藏内部在井周围形成内滤饼,较大的颗粒则堵塞在井壁附近,由体积流过量实验结果和前面所做的单因素分析实验结果对比可以看出,固相颗粒堵塞是高尚堡油田储层伤害的一个主要原因。3、对冀东高尚堡油田的储层伤害预测研究的主要成果:通过对比研究获得较准确预测敏感性的模型和预测储层结垢情况的方法。储层敏感性预测模型可根据粘土总量、高岭石、伊利石、绿泥石和伊蒙混层的含量、平均孔隙度和平均空气渗透率资料,可对油田常见的速敏、水敏、盐敏、酸敏和碱敏五种敏感性进行预测;储层结垢预测方法可根据油田注入水、地层水的分析资料、地层压力、温度以及不同注入水与地层水混配比下的PH值等参数,对地层条件下的注入水与地层水的结垢趋势和最大结垢量进行快速预测,并给出碳酸钙垢的结垢程度描述。利用VB语言将上述模型与方法编制成“储层伤害预测软件”,该软件可自动生成敏感性和结垢预测结果报告,并以Word文档形式输出;将“储层伤害预测软件”对冀东高尚堡油田结垢预测的结果与实验的结果进行了对比,结论大体一致,验证了软件的有效性和实用性。