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[摘要]主要针对纯梁滩坝砂油藏低孔、低渗、储层敏感性强，注水工作难度大，注入压力高、注入水不配伍、水敏等一直困扰着低渗滩坝砂油藏注水开发。为此采油厂围绕“做大滩坝”的工作目标，与地质院、采油院结合，开展了滩坝砂油藏防膨技术研究，并在樊147块、樊151块和高890块应用实施，取得了显著的效果。
[关键词]低孔、低渗、敏感性强，注水难度大、防膨技术
中图分类号：TE357.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）05-0159-01
引言
滩坝砂低渗透油藏是纯梁采油厂近年来产能建设的主阵地，但由于滩坝砂油藏特殊的油藏特点，虽然经过大型压裂措施可获得较高的初产，但递减快、弹性采收率低是制约滩坝砂油藏高效动用的瓶颈问题，也直接关系到采油厂能否实现科学可持续性发展。因此采油厂近年来围绕“做大滩坝”的工作目标开展了注水井防膨的工艺攻关和试验。
一、纯梁地区滩坝砂油藏稳定注水影响因素分析
结合滩坝砂注水现状，以及区块储层特性评价、注入水与储层、地层水的静态、动态配伍性实验，认为滩坝砂油藏注水开发将面临以下问题：（1）储层特点是低孔低渗。从区块的有效厚度、孔隙度、渗透率、平均孔吼半径、注采井距对比来看，注水启动压力为24Mpa。（2）储层敏感性影响。利用x衍射对樊151块岩芯进行了全岩和粘土矿物分析。表3-1、表3-2列出所分析的四块样品的全岩及粘土矿物分析的结果。该储层矿物主要含有石英、斜长石、钾长石、粘土矿物、方解石等，4块样品中的各矿物的平均含量分别为：52%、22.3%、5.5%、8.25%、7.75%，储层中粘土矿物含量相对不高，粘土矿物中主要为绿泥石、伊利石、伊/蒙混层矿物、高龄石，平均含量分别为：34.5%、28.3%、24%、13.3%，伊/蒙混层比为20%。白云石、斜长石等含钙矿物、绿泥石等含铁矿物、易于膨胀的伊/蒙混层粘土矿物、易于运移的高岭石等矿物的存在，导致了储层存在潜在的敏感性伤害因素。（3）储层润湿性影响。利用油藏岩石润湿性（自吸法）试验对岩心润湿，1生进行评价，结果表明岩心吸水62.88%，属强亲水，在注水开发过程中，由于注入水前端的油水界面张力过大，油滴不易分散，受毛管阻力影响，会导致驱替压力升高。（4）注入水与地层水及储层不配伍影响。对地层水进行分析发现，地层水呈酸性，PH值在5.0，利用等离子发射光谱检测到地层水中均含有一定量的铁离子及Ca、Mg、Ba、Sr等成垢离子。同时，室内驱替实验表明，由于注入水地层水及储层不配伍，导致储层渗透率下降。
二、滩坝砂低渗透油藏注水防膨工艺优化
通过对影响滩坝砂低渗透油藏注水开发效果的各因素的分析，在室内实验以及借鉴相似区块注水工艺的基础上，针对敏感性及润湿性评价结论，开展防膨及防水伤害技术研究，主要工作包括药剂筛选与评价。
1、防膨剂吸附伤害和防膨周期评价
在室内试验的基础上，优选出与储层及流体配伍性良好，防膨率较高的FP3#小分子季铵盐防膨剂，通过岩心流动试验进行防膨剂吸附伤害的评价（图1）。从以上实验数据可以看出，FP3#防膨剂xCs4储层不产生吸附伤害，通防膨剂后，岩心渗透率不下降。利用吸附伤害后的岩心继续实验，通入0.22um过滤的注入水进行防膨周期评价，同时测定并记录岩样的渗透率。实验结果见下图（图2）。从实验数据可以看出，S4岩心通注入水400PV后，岩心渗透率不下降，证明FP3#防膨剂具有良好的长久防膨效果。因此建议选择FP3#防膨剂作为该区块注水防膨剂。
2、处理半径和用量优化
注水中防膨剂一般用做预处理，考虑到进入地层浓度被稀释等问题，应用浓度为6%。由于注水层的压降漏斗就在近井地带，所以，防膨预处理的处理半径定为4-6m。
3、防水伤害技术优化
岩心润湿性评价结果显示樊151储层强亲水，为降低注入水前端的油水界面张力，克服毛管阻力影响的同时使岩层表面润湿性翻转，实现降压增注，在预处理段塞中加入水伤害处理剂，将防膨与解水伤害相结合对地层进行预处理。
4、注水方式的优化
实施方案优化注水开发时，先期利用小分子季铵盐防膨剂和水伤害处理剂段塞进行预处理，然后转入正常注水，一定时期后，再适时进行间歇式的段塞处理。完整的注水工艺如（图3）
三、现场实施效果
2010年3月对纯梁地区滩坝砂油藏注水的矿场试验正式启动，至2012年11月滩坝砂注水实验井已达24口。上述井在投转注过程中均采用了大型防膨工艺模式：水伤害处理剂+改性小阳离子聚季胺盐+铁稳剂，充分利用改性小阳离子聚季胺盐分子量小、使用浓度低、分子結构小、储层伤害小、与粘土结合力强、耐冲刷、防膨周期长等优点，同时复配水伤害处理剂，消除防膨前期水伤害，加铁离子稳定剂稳铁等技术，防膨液用量大（70-150m3），处理半径达到4.5-6m，有效期较长，注水初期压力普遍较低，且压力上升缓慢，实现了区块稳定注水。
四、结论与建议
通过对在投转注过程中应用大型防膨工艺与未应用该工艺的3个区块的水井在注水压力与注水量、注水指示曲线（启动压力）、压降三个方面的分析，表明：水伤害处理剂+改性小阳离子聚季胺盐+铁稳剂大型防膨工艺有着非常好的效果。（1）首先在分公司提出了滩坝砂油藏注水体系方案并应用成功；（2）筛选了适用于滩坝砂低渗透，低孔喉的小分子防膨药剂，解决了常规防膨药剂的吸附伤害问题；（3）采用防水伤害药剂变毛管阻力为毛管动力，解决了滩坝砂油藏水伤害造成的压力上升问题；（4）筛选合理的还原型、络合型铁稳剂与螯合型阻垢剂相结合，解除二价及三价铁的伤害。（5）该研究成果在渗透率低于10md的低渗透储层成功应用，为我厂乃至整个胜利油田的滩坝砂油藏的高效开发提供了有效地技术支撑，为油田提高两率打下了坚实的基础。
作者简介
项国英，女，40岁，本科，工程师，现在胜利油田纯梁采油厂工艺所从事油田注水工艺的研究和应用工作。
[关键词]低孔、低渗、敏感性强，注水难度大、防膨技术
中图分类号：TE357.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）05-0159-01
引言
滩坝砂低渗透油藏是纯梁采油厂近年来产能建设的主阵地，但由于滩坝砂油藏特殊的油藏特点，虽然经过大型压裂措施可获得较高的初产，但递减快、弹性采收率低是制约滩坝砂油藏高效动用的瓶颈问题，也直接关系到采油厂能否实现科学可持续性发展。因此采油厂近年来围绕“做大滩坝”的工作目标开展了注水井防膨的工艺攻关和试验。
一、纯梁地区滩坝砂油藏稳定注水影响因素分析
结合滩坝砂注水现状，以及区块储层特性评价、注入水与储层、地层水的静态、动态配伍性实验，认为滩坝砂油藏注水开发将面临以下问题：（1）储层特点是低孔低渗。从区块的有效厚度、孔隙度、渗透率、平均孔吼半径、注采井距对比来看，注水启动压力为24Mpa。（2）储层敏感性影响。利用x衍射对樊151块岩芯进行了全岩和粘土矿物分析。表3-1、表3-2列出所分析的四块样品的全岩及粘土矿物分析的结果。该储层矿物主要含有石英、斜长石、钾长石、粘土矿物、方解石等，4块样品中的各矿物的平均含量分别为：52%、22.3%、5.5%、8.25%、7.75%，储层中粘土矿物含量相对不高，粘土矿物中主要为绿泥石、伊利石、伊/蒙混层矿物、高龄石，平均含量分别为：34.5%、28.3%、24%、13.3%，伊/蒙混层比为20%。白云石、斜长石等含钙矿物、绿泥石等含铁矿物、易于膨胀的伊/蒙混层粘土矿物、易于运移的高岭石等矿物的存在，导致了储层存在潜在的敏感性伤害因素。（3）储层润湿性影响。利用油藏岩石润湿性（自吸法）试验对岩心润湿，1生进行评价，结果表明岩心吸水62.88%，属强亲水，在注水开发过程中，由于注入水前端的油水界面张力过大，油滴不易分散，受毛管阻力影响，会导致驱替压力升高。（4）注入水与地层水及储层不配伍影响。对地层水进行分析发现，地层水呈酸性，PH值在5.0，利用等离子发射光谱检测到地层水中均含有一定量的铁离子及Ca、Mg、Ba、Sr等成垢离子。同时，室内驱替实验表明，由于注入水地层水及储层不配伍，导致储层渗透率下降。
二、滩坝砂低渗透油藏注水防膨工艺优化
通过对影响滩坝砂低渗透油藏注水开发效果的各因素的分析，在室内实验以及借鉴相似区块注水工艺的基础上，针对敏感性及润湿性评价结论，开展防膨及防水伤害技术研究，主要工作包括药剂筛选与评价。
1、防膨剂吸附伤害和防膨周期评价
在室内试验的基础上，优选出与储层及流体配伍性良好，防膨率较高的FP3#小分子季铵盐防膨剂，通过岩心流动试验进行防膨剂吸附伤害的评价（图1）。从以上实验数据可以看出，FP3#防膨剂xCs4储层不产生吸附伤害，通防膨剂后，岩心渗透率不下降。利用吸附伤害后的岩心继续实验，通入0.22um过滤的注入水进行防膨周期评价，同时测定并记录岩样的渗透率。实验结果见下图（图2）。从实验数据可以看出，S4岩心通注入水400PV后，岩心渗透率不下降，证明FP3#防膨剂具有良好的长久防膨效果。因此建议选择FP3#防膨剂作为该区块注水防膨剂。
2、处理半径和用量优化
注水中防膨剂一般用做预处理，考虑到进入地层浓度被稀释等问题，应用浓度为6%。由于注水层的压降漏斗就在近井地带，所以，防膨预处理的处理半径定为4-6m。
3、防水伤害技术优化
岩心润湿性评价结果显示樊151储层强亲水，为降低注入水前端的油水界面张力，克服毛管阻力影响的同时使岩层表面润湿性翻转，实现降压增注，在预处理段塞中加入水伤害处理剂，将防膨与解水伤害相结合对地层进行预处理。
4、注水方式的优化
实施方案优化注水开发时，先期利用小分子季铵盐防膨剂和水伤害处理剂段塞进行预处理，然后转入正常注水，一定时期后，再适时进行间歇式的段塞处理。完整的注水工艺如（图3）
三、现场实施效果
2010年3月对纯梁地区滩坝砂油藏注水的矿场试验正式启动，至2012年11月滩坝砂注水实验井已达24口。上述井在投转注过程中均采用了大型防膨工艺模式：水伤害处理剂+改性小阳离子聚季胺盐+铁稳剂，充分利用改性小阳离子聚季胺盐分子量小、使用浓度低、分子結构小、储层伤害小、与粘土结合力强、耐冲刷、防膨周期长等优点，同时复配水伤害处理剂，消除防膨前期水伤害，加铁离子稳定剂稳铁等技术，防膨液用量大（70-150m3），处理半径达到4.5-6m，有效期较长，注水初期压力普遍较低，且压力上升缓慢，实现了区块稳定注水。
四、结论与建议
通过对在投转注过程中应用大型防膨工艺与未应用该工艺的3个区块的水井在注水压力与注水量、注水指示曲线（启动压力）、压降三个方面的分析，表明：水伤害处理剂+改性小阳离子聚季胺盐+铁稳剂大型防膨工艺有着非常好的效果。（1）首先在分公司提出了滩坝砂油藏注水体系方案并应用成功；（2）筛选了适用于滩坝砂低渗透，低孔喉的小分子防膨药剂，解决了常规防膨药剂的吸附伤害问题；（3）采用防水伤害药剂变毛管阻力为毛管动力，解决了滩坝砂油藏水伤害造成的压力上升问题；（4）筛选合理的还原型、络合型铁稳剂与螯合型阻垢剂相结合，解除二价及三价铁的伤害。（5）该研究成果在渗透率低于10md的低渗透储层成功应用，为我厂乃至整个胜利油田的滩坝砂油藏的高效开发提供了有效地技术支撑，为油田提高两率打下了坚实的基础。
作者简介
项国英，女，40岁，本科，工程师，现在胜利油田纯梁采油厂工艺所从事油田注水工艺的研究和应用工作。