油田水伤害机理与防治技术研究

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[摘 要]油田很多区块油井在进行检泵、洗井等措施后出现含水大幅度升高、液量下降，严重影响油田开发效果。本文以桩西油田为例，对产生这种现象的机理进行了分析，并通过室内研究，研究了水伤害防治技术，在现场应用取得良好效果。

[关键词]水伤害；机理；防治技术

中图分类号：P694；X43 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0058-01

桩西采油厂低渗区块的部分油井在实施检泵、洗井等措施后，含水大幅升高，且持续生产几个月后仍不能恢复至措施前水平，严重影响油田产能。因此，开展油井产生伤害的机理研究，并采取相应的预防和解除措施，对提高类似油藏开发效果具有重要意义。

1 水伤害机理

我国绝大多数地层属于水湿性地层，当外来水相流体侵入油层孔道后，由于微小孔隙中油水界面的存在，形成一个凹向油相的弯液面而产生毛管阻力，即：

式中：Pc ―油水间的毛细管力，mN；

σ―油水间的界面张力，mN/m；

θ―油水间的接触角；

r―毛细管半径，m。

同时，油水两相在地层中流动时，会有大量的乳化液滴出现，乳化液滴在通过岩心孔隙喉道处时，会因贾敏效应而产生一个附加压力，即：

式中：Pc―乳状液阻力，mN；

σ―油水间的界面张力，mN/m；

R1、R2―分别指两相间形成液膜的曲率半径，m。

当水侵入地层后，欲使原油将其驱入井筒，就必须克服这一毛管阻力和乳状液堵塞产生的阻力。若地层不能提供足够压力克服该阻力，就会产生水伤害。据不完全统计约有30%以上的油井生产受到水伤害影响，由此引起的油相渗透率损害最大可达80%，产能损害50%以上。因此，研究水伤害预防、解堵措施非常必要。

2 水伤害程度研究

以桩74块为目的区块，开展了物模研究，定量评价和分析了水伤害程度。

2.1实验过程

实验过程：岩心饱和地层水―油驱水，建立束缚水饱和度―正测油相渗透率―反通入井液―正测油相渗透率。

2.2 水伤害实验结果

根据上述实验过程，开展了物模实验，结果见表1。

表1 水伤害前后对比表

从实验结果可以看出：桩74块岩心在束缚水饱和度建立，油测渗透率稳定之后，反向通入入井液，油相流动压力有较大幅度升高，渗透率下降幅度高达50%左右，有必要采取相应的预防及解除措施。

3 防止水伤害措施研究

从油层保护角度讲，对于水伤害，要以预防为主。根据水伤害产生的机理，研制了防止低渗透油田水伤害的化学剂―防水伤害剂（性能指标见表2），并用该剂对岩心进行了模拟实验，结果见表3。

表2 防水伤害剂性能指标

表3 防水伤害剂实验结果

由实验结果可以看出，研制的FSH防水伤害剂可以使油水驱动压力降低50%以上，对低渗透岩心预防水伤害效果显著。

4 解除水伤害措施研究

对于已经发生水伤害的井，研制了水伤害解堵剂，利用该解堵剂在同样实验条件下进行的实验结果见表4。

表4 水伤害解堵剂处理水伤害结果

图1 水伤害解堵剂解除水伤害实验

此外，我们还对该水伤害解堵剂的重复性能进行了实验。实验结果见图1。

由实验结果可见，研制的水伤害解堵剂在物模实验中，水伤害解除率高达85%以上，对多次发生水伤害的岩心，也能很好地解堵。对解除低渗透油藏岩心水伤害具有较好的效果。

5 现场应用

水伤害处理剂在桩西、现河等多个低渗透区块进行20余井次的应用，取得了很好的效果。典型井例介绍如下：

桩74-13-13井：该井检泵前日产油4.2t/d，检泵后日产油降至0.1t/d，具有液量明显下降、含水明显上升的典型水伤害特征。后用水伤害解堵剂实施解堵，解堵后日产油恢复至4.6t/d，生产正常。

王543-平5井：该井射开油层79m，投产后只出了2 t油，抽油泵抽空，多次测液面不恢复。分析认为该井是在钻井过程中泥浆滤液漏失到油层造成了水伤害。之后采用水伤害解堵剂实施解堵，解堵后日产油8 t/d。

6 结论

（1）桩74块油藏存在比较严重的水伤害，可使储层岩心渗透率伤害达50%左右。

（2）物模实验表明，对已发生水伤害的岩心，水伤害解堵剂可使渗透率恢复至80%左右；对未经水伤害的岩心，可有效降低驱动压力。

（3）经现场应用表明，该解堵剂确实能有效解除水伤害引起的储层堵塞。

参考文献

[1] 贺承祖，华明琪.水锁效应伤害效应研究[J].钻井液与完井液，1996；13（6）：13-15.

[2] Faruk.Civan编著，杨风丽，侯中昊等译.油层损害―原理、模拟、评价与防治.北京：石油工业出版社，2003：72-86.

作者简介

陈利霞（1970-），女，毕业于石油大学石油地质专业，目前主要从事油气层保护及油气田化学处理剂的研究工作。