注水过程中的保护油气层技术

7．3．2．1　建立合理的工作制度

在临界流速下注水。室内速敏实验已求出油气层的临界流速，根据该流速可以计算出与之相应的生产中注水临界速度。一般而言，只要控制注水速度在临界流速以下，可防止速敏损害发生。控制注水、注采平衡可以有效地防止水指进或减缓指进、水锥的形成，防止乳化堵塞，提高驱油效果。

7．3．2．2　控制注水水质

前面已经讨论了要控制注入水引起的油气层损害，必须从控制注入水水质入手，因此注入水入井前要进行严格的注入水水质处理。

注入水水质是指溶解在水中的矿物盐、有机质和气体的总含量，以及水中悬浮物含量及其粒度分布。水质指标可分为物理指标和化学指标两大类。通常，物理指标是指水的温度、相对密度、悬浮物含量及其粒度分布、石油的含量。注入水的化学指标是指盐的总含量、阳离子（如钙、镁、铁、锰、钠和钾等）的含量、阴离子（如重碳酸根、碳酸根、硫酸根、氯离子、硫离子）的含量、硬度与碱度、氧化度、pH值、水型、溶解氧、细菌等。对于某一特定的油气层，合格的水质必须满足注入水与地层岩石及其流体相配伍的物理和化学指标。

一般注入水应满足以下要求：

（1）机械杂质含量及其粒径不堵塞喉道；

（2）注入水中的溶解气、细菌等造成的腐蚀产物、沉淀不造成油气层堵塞；

（3）与油气层水相配伍；

（4）与油气层的岩石和原油相配伍。

目前，我国有关部门已制定了注入水水质标准，表7－3就是我国石油工业不同时期制定的碎屑岩油田注入水水质标准。

要强调的是，不同的油气层应有与之相应的合格水质，切忌用一种水质标准来对所有不同类型的油气层的注入水水质进行对比评价，原中国石油天然气总公司推荐的注入水水质指标（表7－3）不宜笼统地对中、低渗的油气层使用，而是要针对不同的油气层使用不同的注水水质标准。因此，制定出一整套水质保障体系是技术的关键。表7－4列出了某油田采用的水质保障体系。

表7－3我国石油工业不同时期注水水质标准统计表

表7－4　某油田注入水水质保障体系

7．3．2．3　正确选用各类处理剂

各种水处理添加剂如防膨剂、破乳剂、杀菌剂、防垢剂、除氧剂等，许多都具有表面活性。在注水水质预处理时应考虑以下两个原则：

（1）选用每种处理剂时，严格控制该剂与地层岩石和地层流体的相溶性，防止生成乳状液及沉淀、结垢，损害地层；

（2）同时使用几种处理剂时，要考虑各种处理剂之间具有较强的兼容性，尤其严格控制处理剂相互之间发生的化学反应，防止生成新的化学沉淀，从而损害地层。一旦油气层发生损害，一般难以完全消除。

目前常用的消除方法有：

（1）使用表面活性剂浸泡。回注表面活性剂到地层，并用回流帮助浸泡，使油润湿反转复原为水润湿，恢复地层相对渗透率。向地层注入破乳剂使乳状液破乳。由于油、水分散，解除了乳状液的堵塞，故使降低了的相对渗透率又复回升。这种方法一般称为化学解堵。

（2）化学除垢。目前国内外采用的除垢剂有若干种，不同的水垢应采用不同的化学除垢剂。水垢大致可分为三类：一类是水溶性水垢；二类是酸溶性水垢；三类是化学不活泼的水垢。前两类常使用相应的化学除垢剂来消除水垢；后者常因水垢既不溶于水也不溶于酸，而用化学方法难以收到预期效果，因此采用机械方法除垢。常用的消除水垢的机械方法有爆炸、钻磨、扩眼、补孔等。目前，现代物理方法如核磁共振、超声波振荡等也开始被考虑用于解堵。