CN101503956B - 利用工业废水和工业废气提高原油采收率的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用工业废水和工业废气提高原油采收率的方法，包括将含有碳水化合物的工业废水和含有二氧化碳的工业废气注入油层，在油层环境下进行发酵反应，生成生物表面活性剂、CO2、H2等代谢产物，步骤如下：A、工业废水的预处理，除去较大的颗粒物质及调节pH＝6.0～9.0；B、预处理后的工业废水与激活剂、发酵菌菌液的比例为100000∶10～100∶1～5，以5～100m3/h的排量在低于油层破裂压力下和工业废气以0.5～10×103Nm3/h的排量同时与油井注入水一起注入地层；C、长期连续以任意比例与油井注入水共同注入地层，在地层内进行微生物发酵反应，生成有利于提高地层原油采收率的代谢产物。本发明广泛应用于石油开发与开采工艺中。

Description

利用工业废水和工业废气提高原油采收率的方法
一、技术领域
本发明涉及石油开采中提高采收率的方法，特别涉及一种利用工业废水和工业废气提高原油采收率的方法。
二、背景技术
目前工业废水、废气的排放量与日俱增，其所含的CO2对地球的温室效应更为明显。传统的污水、废气处理存在设备庞大，程序复杂，占地面积大，费用高、效果不理想等缺点或不足。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种变废为宝，充分利用工业废水和工业废气提高油田原油采收率的方法，采用与注水井注入水同时注入的方式，既有效地克服上述现有技术中存在的缺点或不足，又可有效地提高油田采收率。
本发明所述的利用工业废水和工业废气提高原油采收率的方法，包括将含有碳水化合物的工业废水和含有二氧化碳的工业废气注入油层，在油层环境下进行发酵反应、生成生物表面活性剂、CO2、H2代谢产物，其特征在于按如下步骤进行：
A、工业废水预处理，除去较大的颗粒物质及调节pH＝6.0～9.0；
B、预处理后的工业废水与激活剂、发酵菌菌液以工业废水比激活剂比发酵菌菌液等于100000∶10～100∶1～5的比例，以5～100m3/h的排量在低于油层破裂压力下和工业废气以0.5～10×103Nm3/h的排量与油井注入水一起注入地层；
C、长期连续以任意比例与油井注入水共同注入地层，在地层内进行微生物发酵反应，生成有利于提高地层原油采收率的代谢产物如：生物表面活性剂、CO2、H2。
其中，所述发酵菌菌液的菌体含量为108～109个/mL。所述激活剂为碳源比氮源比磷源为80～100∶3～5∶1的混合物。所述油层为注水后期适宜于微生物采油的油藏，其矿化度＜150000mg/L，温度＜80℃，地层渗透率≥50×10-3μm2。所述生物表面活性剂为糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中性类脂衍生物。
本发明与现有技术相比较具有如下优点和有益效果：
1、工业废水、废气得到有效利用，即保护环境，有利社会，又提高石油采收率，可为两全其美；
2、方法合理、简单、施工便捷，利于工业化应用；
3、投入少、成本低、效果好。
五、具体实施方式
一种利用工业废水和工业废气提高原油采收率的方法，包括将含有碳水化合物的工业废水和含有二氧化碳的工业废气注入油层，在油层环境下进行发酵反应、生成生物表面活性剂、CO2、H2代谢产物，其特征在于按如下步骤进行：
A、工业废水预处理，除去较大的颗粒物质及调节pH＝6.0～9.0；
B、预处理后的工业废水与激活剂、发酵菌菌液以工业废水比激活剂比发酵菌菌液等于100000∶10～100∶1～5的比例，以5～100m3/h的排量在低于油层破裂压力下和工业废气以0.5～10×103Nm3/h的排量与油井注入水一起注入地层；
C、长期连续以任意比例与油井注入水共同注入地层，在地层内进行微生物发酵反应，生成有利于提高地层原油采收率的代谢产物如：生物表面活性剂、CO2、H2。
发酵菌菌液的菌体含量为108～109个/mL。激活剂为碳源比氮源比磷源为80～100∶3～5∶1的混合物。油层为注水后期适宜于微生物采油的油藏，其矿化度＜150000mg/L，温度＜80℃，地层渗透率≥50×10-3μm2。所述生物表面活性剂为糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中性类脂衍生物。
下面为具体实施例：
实施例一
步骤为：
A、工业废水预处理，除去较大的颗粒物质及调节pH＝6.0
B、预处理后的工业废水与激活剂、发酵菌菌液以工业废水比激活剂比发酵菌菌液等于100000∶10∶1的比例，以5m3/h的排量在低于油层破裂压力下和工业废气以0.5×103Nm3/h的排量与油井注入水一起注入地层；
C、长期连续以任意比例与油井注入水共同注入地层，在地层内进行微生物发酵反应，生成有利于提高地层原油采收率的代谢产物如：生物表面活性剂、CO2、H2。
发酵菌菌液的菌体含量为108个/mL。激活剂为碳源比氮源比磷源为80∶3∶1的混合物。油层为注水后期适宜于微生物采油的油藏，其矿化度＜150000mg/L，温度＜80℃，地层渗透率≥50×10-3μm2。
实施例二
步骤为：
A、工业废水预处理，除去较大的颗粒物质及调节pH＝8.0；
B、预处理后的工业废水与激活剂、发酵菌菌液以工业废水比激活剂比发酵菌菌液等于100000∶50∶4的比例，以50m3/h的排量在低于油层破裂压力下和工业废气以8×103Nm3/h的排量与油井注入水一起注入地层；
C、长期连续以任意比例与油井注入水共同注入地层，在地层内进行微生物发酵反应，生成有利于提高地层原油采收率的代谢产物如：生物表面活性剂、CO2、H2。
发酵菌菌液的菌体含量为109个/mL。激活剂为碳源比氮源比磷源为90∶4∶1的混合物。油层为注水后期适宜于微生物采油的油藏，其矿化度＜150000mg/L，温度＜80℃，地层渗透率≥50×10-3μm2。
实施例三
步骤为：
A、工业废水预处理，除去较大的颗粒物质及调节pH＝8.0；
B、预处理后的工业废水与激活剂、发酵菌菌液以工业废水比激活剂比发酵菌菌液等于100000∶100∶5的比例，以100m3/h的排量在低于油层破裂压力下和工业废气以10×103Nm3/h的排量与油井注入水一起注入地层；
C、长期连续以任意比例与油井注入水共同注入地层，在地层内进行微生物发酵反应，生成有利于提高地层原油采收率的代谢产物如：生物表面活性剂、CO2、H2。
发酵菌菌液的菌体含量为109个/mL。激活剂为碳源比氮源比磷源为100∶5∶1的混合物。油层为注水后期适宜于微生物采油的油藏，其矿化度＜150000mg/L，温度＜80℃，地层渗透率≥50×10-3μm2。下面为具体实施例：
运行原理：微生物和工业废水以及工业废气在油藏中充分反应，经激活剂激活后的石油微生物可将工业废水中的碳水化合物在油藏这一特定的温度(小于80℃)、严格的厌氧环境下进行发酵反应，可以产生生物表面活性剂、CO2、H2等代谢产物。生物表面活性剂物质可以降低油水间界面张力，改变地层的润湿性，从而提高驱油效率，所生成的生物表面活性剂为糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中性类脂衍生物。其中，H2可再与工业废气来源中的CO2在产甲烷菌的作用下产生CH4气体，反应式为CO2+4H2→CH4+2H2O。CO2、CH4气体都可以作用于油藏中的残余油，溶于原油，从而降低原油粘度，改善原油流动性，有利于提高原油采收率。此外，微生物群落在加入激活剂的油藏发酵反应器中生长繁殖，由于细菌菌体数量的大量增加，可以生成生物膜和者生物团，因此可以堵塞注水油藏中的大孔道，在注水驱替原油时可以扩大波及体积从而提高原油采收率。所生成的生物表面活性剂为糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中性类脂衍生物。微生物为添加的发酵类细菌和油藏中本已存在的产甲烷菌。

Claims (5)

1.一种利用工业废水和废气提高原油采收率的方法，包括将含有碳水化合物的工业废水和含有二氧化碳的工业废气注入油层，在油层环境下进行发酵反应，生成生物表面活性剂、CO2、H2代谢产物，其特征在于按如下步骤进行：
A、工业废水预处理，除去较大的颗粒物质及调节pH＝6.0～9.0；
B、预处理后的工业废水与激活剂、发酵菌菌液以工业废水∶激活剂∶发酵菌菌液等于100000∶10～100∶1～5的比例，以5～100m3/h的排量在低于油层破裂压力下和工业废气以0.5～10×103Nm3/h的排量与油井注入水一起注入地层；
C、长期连续与油井注入水以任意比例共同注入地层，在地层内进行微生物发酵反应，生成有利于提高地层原油采收率的代谢产物：生物表面活性剂、CO2、H2。
2.根据权利要求1所述的利用工业废水和废气提高原油采收率的方法，其特征在于所述发酵菌菌液的菌体含量为108～109个/ml。
3.根据权利要求1所述的利用工业废水和废气提高原油采收率的方法，其特征在于所述激活剂为碳源比氮源比磷源为80～100∶3～5∶1的混合物。
4.根据权利要求1所述的利用工业废水和废气提高原油采收率的方法，其特征在于所述油层为注水后期适宜于微生物采油的油藏，其矿化度＜150000mg/L，温度＜80℃，地层渗透率≥50*10-3μm2。
5.根据权利要求1所述的利用工业废水和废气提高原油采收率的方法，其特征在于所述生物表面活性剂为糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中性类脂衍生物。 
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