CN102140336B - 采油用本源微生物缓释长效营养剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油工业范畴，具体的说是关于提高本源微生物采油有效期的缓释长效营养剂。其技术原理是由于常规营养剂都是水溶性原材料，如磷酸氢二铵，尿素，硝酸铵，硝酸钠，氨基酸，糖蜜等。他们都是水溶性的，在地层中吸附能力不同，运移速度不同，易流失而损耗，有效期短。本发明采用水凝胶等固定化方法，将营养物固定起来，在地层中慢慢释放，并采用有机磷酸酯和低分子量蛋白质粉等，在地层中缓慢水解，而产生本源菌需要的营养剂。缓释型营养剂使用浓度为0.2-2.0％。从而延长本源菌采油的有效期，使营养物能进入油藏深部，提高本源微生物采油的效率。
Description
技术领域
本发明涉及油田三次采油技术中一种采油添加剂，具体地讲属于本源微生物采油的缓释长效营养剂。
背景技术
微生物采油技术自1926年由美国科学家提出，已经研究应用80多年了。本源微生物采油自20世纪50年代由前苏联科学家提出也已经60年了，在俄罗斯应用20多个油田区块，增油超过60万吨。在中国油田如大港，胜利等油田应用快10年了，增油超过10万吨。
中国专利CN1231655公开了一种延长微生物驱油有效期的微生物采油方法，根据油井产出液监测结果及时向地层补充营养液，以进一步提高或保持油藏中微生物的活性，延长微生物作用有效期，提高微生物驱油效果。其缺点是工作强度大，成本高。
中国专利CN101131085A公开了一种利用本源微生物采油的方法，取当地油田污水污泥筛选培养混合本源菌，与糖蜜一起注入到油藏中，关井10-30天，微生物在井下大量繁殖后采油。该法优点是本源菌适用于油藏条件，糖蜜便宜，其缺点在于菌种地面培养成本高，工作强度大，营养物为水溶性，易流失，有效期短。
中国专利CN1325599C公开了一种采油用本源微生物营养液，激活油藏本源菌采油，所用营养液为尿素，氨基酸，硝酸铵，磷酸氢二钠，氯化铵，硫酸镁，硫酸亚铁，氯化钙，氯化锌，糖蜜，鼠李糖，C8-10烷基糖苷。该法优点是不要注入外源菌，成本相对较低，其缺点是营养物都为水溶性，易流失，有效期短，效率低。
中国专利CN101544885A公开了一种复合微生物驱油剂，主要由麦类加工的副产品，玉米加工的副产品，农木业加工的副产品(悬浮颗粒粒径小于0.5mm)，微量元素和聚丙烯酰胺增稠剂，具有激活本源菌和封堵高渗透层的双重作用。该方法具有双重功效，其缺点是该悬浮液可注入性差，施工难度大。
因此现有的营养液大多为水溶性的，如磷酸氢二铵，尿素，硝酸铵，硝酸钠，氨基酸，糖蜜等，在地层中吸附能力不同，运移速度不同，易流失而损耗，有效期短。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够延长本源菌采油的有效期，使营养物能进入油藏深部，提高采油效率的采油用本源微生物缓释长效营养剂。
本发明提供的采油用本源微生物缓释长效营养剂含有吸附剂和营养物，所述吸附剂将所述营养物吸附固定，所述吸附剂为水凝胶，所述营养物含有供本源菌利用的氮源和磷源。
所述水凝胶可以为交联聚丙烯酰胺水凝胶、交联聚乙烯醇水凝胶和交联接枝淀粉凝胶中的一种或多种。
所述磷源较佳为有机磷酸酯类，所述氮源较佳为蛋白质粉。所述有机磷酸酯可以为磷酸甲酯或磷酸乙酯；所述蛋白质粉可以为动物蛋白质粉或植物蛋白质粉；所述硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾。
较佳地，所述水凝胶为交联聚丙烯酰胺水凝胶，所述交联聚丙烯酰胺水凝胶、所述有机磷酸酯、所述蛋白粉及所述硝酸盐的重量比例为1∶1～5∶2～10∶3～8。
较佳地，所述水凝胶为交联聚乙烯醇水凝胶，所述交联聚乙烯醇水凝胶、所述有机磷酸酯、所述蛋白粉及所述硝酸盐的重量比例为1∶3～4∶3～6∶3～8。
较佳地，所述水凝胶为交联接枝淀粉凝胶，所述交联接枝淀粉凝胶、所述有机磷酸酯、所述蛋白粉及所述硝酸盐的重量比例为1∶1～3∶2～6∶3～8。
本发明采用交联聚合物水凝胶，将营养液固定起来，在地层中慢慢释放，采用磷酸酯和蛋白质粉等，在地层中缓慢水解，而产生本源菌需要的营养剂。从而延长本源菌采油的有效期，使营养物能进入油藏深部，提高本源微生物采油的效率。
本发明所用营养液，具有来源广泛，价廉易得，能进入地层深部，具有在油藏深部封堵高渗透水层和激活深部厌氧及兼性本源菌的双重功效，既能提高波及效率，又能提高驱替效率，并且有效期长，提高采收率效率高。
本发明所用的作为磷源的有机磷酸酯类的用量为0.05-0.5％(重量比)。作为氮源的蛋白质粉的加量为0.1-2％，作为氮源的硝酸盐加量为0.2-1％。它们在油藏中慢慢水解，产生磷源和氮源供本源菌利用。适用温度30-80℃的各种地层。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
该采油用本源微生物缓释长效营养剂由交联聚丙烯酰胺水凝胶、有机磷酸酯、蛋白粉、硝酸钠组成，交联聚丙烯酰胺水凝胶、有机磷酸酯、蛋白粉、硝酸钠的重量比例为1∶2∶4∶4。
实施例2
该采油用本源微生物缓释长效营养剂由交联聚乙烯醇水凝胶、有机磷酸酯、蛋白粉、硝 酸钾组成，交联聚乙烯醇水凝胶、有机磷酸酯、蛋白粉、硝酸钾的重量比例为1∶3∶5∶5。
实施例3
该采油用本源微生物缓释长效营养剂由交联接枝淀粉凝胶、有机磷酸酯、蛋白粉、硝酸钠组成，交联接枝淀粉凝胶、有机磷酸酯、蛋白粉、硝酸钠的重量比例为1∶2∶5∶6。
下面描述利用以上实施例的本源微生物缓释长效营养剂进行微生物驱油的试验操作和结果。
试验井组为新疆油田七中区7204和409试验井组，共对应8口油井。该油藏埋深(m)1088，有效渗透率(×10-3μm2)274，有效孔隙度(％)17.4，原始地层压力(MPa)14.71，地下)原油粘度(mPa.s)5.6，总矿化度(mg/L)15728，地层水水型Na2SO4，。研究的两个高效微生物驱油缓释营养剂配方，在油田地层水原油和合适营养液中培养三天菌数可达108个/ml以上。
两个注入井组7204和409对应油井为：7253、7222、7291A、72120、7227、7203、7219和7251A。从2006年11月到2007年10月共施工了10个轮次，具体日期列于表1。7253、7222和7291A分别注入实施例1的本源微生物缓释长效营养剂溶液2500方，溶液的浓度依次为0.2％、0.3％和0.5％。72120、7227和7203分别注入实施例2的本源微生物缓释长效营养剂溶液2500方，溶液的浓度依次为0.2％、0.3％和0.5％。7219和7251A分别注入实施例2的本源微生物缓释长效营养剂溶液2500方，溶液的浓度依次为0.3％和0.5％。
在进行微生物驱油施工2-3轮之后，油井产出液样品中烃降解菌和硝酸盐还原菌数量较高，高达107个/ml(分别如表2和表4所示)，说明其生物活性较高，注入微生物驱油体系刺激了MEOR驱油系列菌中食物链顶端菌，而有害菌硫酸盐还原菌未见生长(详见表3)，说明注入的微生物驱油体系有效抑制了其生长，这对MEOR驱采油是非常有利的。
对试验区对应8口油井产出液连续10个月分析监测表明，原油密度降低10-20％，原油粘度降低30％左右；对试验区对应8口油井产出水连续10个月分析监测表明，注入营养液磷和氮等未见明显流出漏失，该地层中含有微生物生长代谢所需微量元素离子有铜、铁、锰、锌、锶等，而微生物代谢终端产物碳酸氢根浓度达103mg/l，醋酸根浓度由试验前3-7mg/l增加到50-205mg/l(见表5)。
试验区动态监测表明，对应8口油井在见效后11个月内共增产原油5046吨，见效率90％，其中典型井7222井，7219井，7291A井增油量都超过1000吨，5口明显见效井共增油4573吨，综合含水下降了10个百分点。
表1 409和7204井组本源微生物驱油施工轮次和时间
| 施工轮次 | 施工时间 |
| 第一轮 | 2006年11月1号 |
| 第二轮 | 2006年12月5号 |
| 第三轮 | 2007年1月21号 |
| 第四轮 | 2007年3月5号 |
| 第五轮 | 2007年4月27号 |
| 第六轮 | 2007年4月30号 |
| 第七轮 | 2007年6月12号 |
| 第八轮 | 2007年8月1号 |
| 第九轮 | 2007年9月21号 |
| 第十轮 | 2007年10月29号 |
表2 七中区微生物驱烃降解菌检测
| 取样日期 | 7253 | 7222 | 7291A | 72120 | 7227 | 7203 | 7219 | 7251A |
| 2006.11.1 | 1×103 | 1×103 | 1×103 | 1×105 | 1×103 | 1×105 | 1×105 | 1×103 |
| 2007.3.5 | 1×105 | 1×105 | 1×105 | 1×106 | 1×104 | 1×105 | 1×105 | 1×105 |
| 2007.4.27 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×106 |
| 2007.5.18 | 1×105 | 1×107 | 1×107 | 1×104 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×107 |
| 2007.6.12 | 1×107 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×107 |
| 2007.8.1 | 1×107 | 1×107 | 1×106 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×106 |
| 2007.9.21 | 1×107 | 1×107 | 1×106 | 1×106 | 1×106 | 1×107 | 1×106 | 1×107 |
| 2007.10.19 | 1×106 | 1×107 | 1×105 | 1×106 | 1×106 | 1×106 | 1×106 | 1×107 |
| 2007.11.1 | 1×106 | 1×107 | 1×106 | 1×106 | 1×105 | 1×106 | 1×106 | 1×106 |
表3 七中区微生物驱硫酸盐还原菌检测
| 取样日期 | 7253 | 7222 | 7291A | 72120 | 7227 | 7203 | 7219 | 7251A |
| 2006.11.1 | 1×102 | 1×10 | 1×106 | 1×105 | 1×102 | 1×104 | 1×102 | 1×102 |
| 2007.3.5 | 未长 | 未长 | 未长 | - | 未长 | - | 未长 | 未长 |
| 2007.4.27 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 |
| 2007.5.18 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | - | 未长 | 未长 | - |
[0037]
| 2007.6.12 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 |
| 2007.8.1 | - | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 |
| 2007.9.21 | 未长 | 未长 | - | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 |
| 2007.10.19 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 |
| 2007.11.1 | 未长 | 未长 | - | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 | 未长 |
表4 七中区微生物驱硝酸盐还原菌检测
| 取样日期 | 7253 | 7222 | 7291A | 72120 | 7227 | 7203 | 7219 | 7251A |
| 2006.11 | 未长 | 1×103 | 1×103 | 1×103 | 1×104 | 1×103 | 1×103 | 1×103 |
| 2007.4.27 | 未长 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×103 | 1×103 | 1×103 |
| 2007.5.18 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×103 |
| 2007.8.1 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×106 |
| 2007.9.21 | 1×107 | 1×107 | 1×107 | 1×106 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×106 |
| 2007.10.19 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×106 | 1×106 | 1×106 | 1×107 | 1×106 |
| 2007.11.1 | 1×106 | 1×107 | 1×107 | 1×106 | 1×107 | 1×106 | 1×106 | 1×106 |
表5 七中区微生物驱跟踪井醋酸根离子浓度变化(mg/L)
Claims (4)
1.采油用本源微生物缓释长效营养剂，其特征在于，该采油用本源微生物缓释长效营养剂含有吸附剂和营养物，所述吸附剂将所述营养物吸附固定，所述吸附剂为水凝胶，所述营养物含有供本源菌利用的氮源和磷源；所述水凝胶为交联聚丙烯酰胺水凝胶、交联聚乙烯醇水凝胶和交联接枝淀粉凝胶中的一种或多种；所述磷源为有机磷酸酯类，所述氮源为蛋白质粉和硝酸盐；所述有机磷酸酯为磷酸甲酯或磷酸乙酯；所述蛋白质粉为动物蛋白质粉或植物蛋白质粉，所述硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾；所述的作为磷源的有机磷酸酯类的用量为0.05-0.5重量％，作为氮源的蛋白质粉的用量为0.1-2％，作为氮源的硝酸盐用量为0.2-1％。
2.根据权利要求1所述的采油用本源微生物缓释长效营养剂，其特征在于，所述水凝胶为交联聚丙烯酰胺水凝胶，所述交联聚丙烯酰胺水凝胶、所述有机磷酸酯、所述蛋白粉及所述硝酸盐的重量比例为1：1～5：2～10：3～8。
3.根据权利要求1所述的采油用本源微生物缓释长效营养剂，其特征在于，所述水凝胶为交联聚乙烯醇水凝胶，所述交联聚乙烯醇水凝胶、所述有机磷酸酯、所述蛋白粉及所述硝酸盐的重量比例为1：3～4：3～6：3～8。
4.根据权利要求1所述的采油用本源微生物缓释长效营养剂，其特征在于，所述水凝胶为交联接枝淀粉凝胶，所述交联接枝淀粉凝胶、所述有机磷酸酯、所述蛋白粉及所述硝酸盐的重量比例为1：1～3：2～6：3～8。
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Effective date of registration: 20130204 Address after: 434023 School of chemical and environmental engineering, Yangtze University, 1 South Ring Road, Jingzhou, Hubei Applicant after: Yangtze University Applicant after: She Yuehui Address before: 100044, No. 1-1801, Jiayuan, Jiaotong University Road, Haidian District, Beijing Applicant before: She Yuehui |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130717 Termination date: 20161230 |