致密气开发排采水水质对回注储层的影响研究

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致密气大规模勘探开发过程中,产生高盐废水,主要包括初期的压裂返排液和采气过程中产生的采出水,统称为排采水。排采水具有水质复杂、产水量受开采阶段影响波动大、处理难度大、成本高等特点。为了有效地防止污染和保护环境,必须对排采水进行有效的处理处置,才能保证行业的绿色可持续发展。排采水采用废液池储存环境风险较高,不能满足区块未来大规模滚动开发的需求;处理后回用,回用水量有限,且回用对水质要求高;通过蒸发结晶处理高盐排采水,处理费用高昂。将高矿化度排采水处理后回注地层,近年来逐渐得到业界认可。且当前国内将高矿化度水处理后回注地层已在多地有实践工程,但当前我们的基础研究却滞后于实践。致密气排采水进行同层回注能否可行、是否会造成环境风险是行业普遍关注的重点问题。本文通过致密气区块排采水水质及回注层特性分析、处理后不同阶段水质配伍性研究、不同水质对黏土膨胀性的研究、回注层敏感性研究、悬浮物及油含量对回注储层伤害性研究等,对处理后排采水进行了回注可行性分析评价,并结合现行相关标准,提出了回注推荐水质指标。采用《油气田水分析方法》(SY/T 5523—2000)及《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》(SY/T 5329—2012)对研究区排采水进行了水质分析,通过垢样的测定、垢型分析,可知水质配伍性情况。实验结果表明,初期压裂返排液CDJ-07与CDJ-10之间的配伍性良好,其失钙率稳定在10%以下;压裂返排液与采出水之间配伍出现结垢量较大情况,回注前先将其在地面进行除垢,之后再以最佳混配比例进行回注。采用《储层敏感性流动实验评价方法》(SY/T 5358—2010)及《岩心分析方法》(GB/T 29172—2012)进行了回注层岩石组分敏感性探究,并得出回注层敏感类型及敏感程度。实验结果表明,盒8回注层速敏、酸敏及碱敏损害指数分别为46.59%、21.11%、82.12%,属于中等偏弱速敏、弱酸敏、强碱敏性岩石。由碱敏实验,当p H小于8可使储层伤害率低于20%。通过岩心驱替实验,可研究排采水悬浮物含量及油含量对回注层的伤害性的影响。实验结果表明,当水中悬浮物含量在10 mg/L以下,油含量控制在6mg/L以内,回注层伤害率低于20%。应用黏土膨胀实验,以3%氯化钾作参比,评价了处理后排采水的黏土稳定性。实验结果表明,与3%KCl作比较,各水样的黏土膨胀率最大为32.44%,说明此类型水注入地层后不会引起地层中黏土的膨胀。综合上述实验结果,并参照油气田行业相关回注标准,提出了适合研究区致密气高矿化排采水回注的具体推荐水质指标。综合上述实验结果,并参照油气田行业相关回注标准,提出了适合研究区致密气高矿化排采水回注的具体推荐水质指标。
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