CN102477855B - 用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，在低渗透高矿化度油田，利用生化处理后回注水中的反硝化菌(以下简称DNB)作为本源菌，投加DNB激活剂使本源菌得以激活，使DNB菌量达到10⁶个/ml以上，在管线和油层的缺氧无氧条件下，DNB大量增加，并产生大量的气体、有机酸、生物表面活性剂和有机溶剂等驱油物质，并能抑制硫酸盐还原菌生长；同时，与耐温耐盐的高效、低用量的表面活性剂复配，最终使油水界面张力降低到10^-2-10^-3mN/m数量级，临界胶束浓度＜100mg/L。采用本发明，通过微生物和表面活性剂的联合驱油作用，构成微生物-表面活性剂复合驱油体系，用于提高低渗透油藏高矿化度采出水生化处理后回注的水驱油效率5％及以上。

Description

用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法

技术领域

本发明涉及一种石油工业用化学品技术领域，特别涉及一种用于低渗透油藏高矿化度采出水生化处理后回注提高水驱效率的微生物-表面活性剂复合驱油体系。

背景技术

石油是目前世界上最重要的能源原料之一，石油的不可再生性使提高石油采收率成为油田生产的一项重要工作。目前，石油的开采通常要进行一次采油、二次采油及三次采油，以提高石油的采收率。在石油界，通常把利用油层能量开采石油的方法称为一次采油；把通过注气或注水，提高油层压力的采油方法称为二次采油；把通过注入流体或热量，利用它们改变原油粘度或改变原油与地层中的其他介质界面张力，从而驱替油层中不连续的和难采原油的方法称为三次采油。从国内外提高采收率的方法来看，目前的二次采油技术基本以水驱为主，三次采油技术基本以化学驱以及微生物驱为主。

采用水驱的方法进行二次采油时，从注水井注入油层的水大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出来的污水被称为油田采出水。油田采出水如果不妥善处理会严重污染油田环境。现有技术中通常采用采出水回注的方法，在增加地层能量的同时解决了油田污水的去向。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：对于低渗透高矿化度的油藏而言，采出水经处理达到回注水水质标准后，直接回注的驱油效率很低。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，通过增加反硝化菌菌量，从而提高了回注采出水的驱油效率。

为了实现上述目的本发明实施例采取的技术方案是：用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，包括以下步骤：

(1)、对采出水进行生化处理，生化处理后的回注水中含有反硝化菌；

(2)、给回注水中添加反硝化菌激活剂，使反硝化菌含量达到10⁶个/ml以上；所述反硝化菌激活剂是由90.0-95.0wt％硝酸盐和5.0-10.0wt％磷酸盐组成。

本发明实施例提供的用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，还包括以下步骤：

(3)、给添加反硝化菌激活剂以后的回注水中添加表面活性剂，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸盐、含氮的两性表面活性剂、助表面活性剂以及溶剂按比例组成的混合物；其中，十二烷基苯磺酸盐含量50.0-65.0wt％、含氮的两性表面活性剂含量10.0-20.0wt％、助表面活性剂含量5.0-10.0wt％、溶剂含量3.0-5.0wt％。

所述反硝化菌激活剂中各物质的重量百分含量：硝酸盐92.0-94.0％，磷酸盐6.0-8.0％；

进一步地，步骤(2)中：所述反硝化菌激活剂的加药点设置在一级曝气池出口管线上。

所述硝酸盐选自硝酸钠和/或硝酸铵，所述磷酸盐选自磷酸钠和/或磷酸铵。

所述表面活性剂中各物质的重量百分含量：十二烷基苯磺酸盐含量52.0-63.0％、含氮的两性表面活性剂12.0-18.0％、助表面活性剂8.0-10.0％、溶剂3.0-5.0％；

进一步地，步骤(3)中：所述表面活性剂的加药点设置在注水罐进口。

所述含氮的两性表面活性剂选自氨基磺酸盐及氨基磷酸盐中的至少一种。

所述氨基磺酸盐选自氨基磺酸钠和/或氨基磺酸铵，所述氨基磷酸盐选自氨基磷酸钠和/或氨基磷酸铵。

所述溶剂选自乙醇、丙酮和异丙醇中的至少一种。

所述助表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明是针对低渗透高矿化度油田，在生化处理后采出水回注的基础上，在生化处理回注水中产生反硝化菌的条件下，利用反硝化菌作为本源菌，通过投加反硝化菌激活剂使本源菌得以激活，在管线和油层的缺氧无氧条件下，反硝化菌大量增加(≥10⁶个/ml)，并产生大量的气体、有机酸、生物表面活性剂和有机溶剂等驱油性物质，利用反硝化菌可提高驱油效率3％。单一的本源反硝化菌提高水驱油效率的能力有限，可在回注水中继续加入能与本源反硝化菌复配的耐温耐盐两性离子表面活性剂，构成微生物-表面活性剂复合驱油体系，可使油水界面张力降低到10^-2-10^-3mN/m数量级，临界胶束浓度＜100mg/L。通过微生物和表面活性剂的协同作用，从而提高低渗透油藏高矿化度采出水生化处理后回注水的水驱油效率。本发明能产生的直接后果是使生化处理后回注水的水驱效率提高5％及以上；该微生物-表面活性剂复合驱油体系中表面活性剂用量为单一表面活性剂用量的1/10，大大降低了成本；同时，实现了高矿化度采出水的有效回注，并能利用生化处理后采出水中的DNB以及表面活性剂的协同效应提高水驱油效率。反硝化菌是有效的微生物驱油菌，本发明则是激活本源反硝化菌使其发挥更好的驱油效能，同时与复合表面活性剂复配后发挥协同效应，进一步提高驱油效能。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将本发明实施方式作进一步地详细描述。

用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法：

(1)、采出水生化处理后的含油量(≤10mg/L)、悬浮物含量(≤15mg/L)达到回注水水质标准，生化处理后的回注水中含有一定量的反硝化菌(≥1个/ml)。

(2)、设置反硝化菌激活剂加药点于一级曝气池出口管线，使反硝化菌菌量在低渗透高矿化度油藏中达到10⁶个/ml以上，反硝化菌激活剂是由硝酸盐、磷酸盐按不同比例组成的混合物，加量为采出水重量的0.01-0.1％，每1-3天加入一次。

反硝化菌激活剂是由硝酸盐、磷酸盐按不同比例组成的混合物。其中：硝酸盐含量为90.0-95.0wt％，磷酸盐含量为5.0-10.0wt％。

(3)、在注水罐进口设置表面活性剂加药点。添加表面活性剂后，反硝化菌含量保持10⁶个/ml以上。表面活性剂是以含有两性离子活性剂的新型复合表面活性剂，该活性剂具有耐温耐盐、降低油水界面张力和驱油作用。加量为回注水重量的0.03-0.06％，每7天加入一次。

新型复合表面活性剂由常用的阴离子表面活性剂、含氮的两性表面活性剂、助表面活性剂以及溶剂按不同比例组成的混合物。其中，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸盐(含量50.0-65.0wt％)、含氮的两性表面活性剂(含量10.0-20.0wt％)、助表面活性剂(含量5.0-10.0wt％)和溶剂(含量3.0-5.0wt％)。

本发明是针对在低渗透高矿化度的油田，利用生化处理后回注水中的反硝化菌作为本源菌，通过投加反硝化菌激活剂使本源菌得以激活，在管线和油层的缺氧无氧条件下，反硝化菌大量增加(≥10⁶个/ml)，并产生大量的气体、有机酸、生物表面活性剂和有机溶剂等驱油性物质；另外，在注水中投加耐温耐盐的两性离子活性剂，构成微生物-表面活性剂复合驱油体系，使油水界面张力进一步降低，通过微生物和表面活性剂的联合作用，提高低渗透高矿化度油藏采出水生化处理后回注的水驱效率。

下面通过具体的实施例来说明本发明：

本发明各实施例提供的添加剂的各组分均购买自国药集团化学试剂北京有限公司。

实施例1

按照下列重量称取原料：(kg)

取90kg硝酸钠和10kg磷酸铵，混合均匀，配成100kg反硝化菌(DNB)激活剂；

取十二烷基苯磺酸铵45kg，氨基磷酸铵30kg，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)15kg，乙醇10kg，混合均匀，配成100kg复合表面活性剂。

用于低渗透高矿化度油藏处理后回注提高驱油效率的方法：

(1)对采出水进行生化处理，使其达到回注水水质标准，即含油量≤10mg/L、悬浮物含量≤15mg/L，达到回注水水质标准的采出水经管线输送到注水罐，可以对达到回注水水质标准的采出水进行反硝化菌含量检测，检测方法采用直接计数法等微生物检测方法；

(2)在一级曝气池出口管线的加药点添加所述反硝化菌激活剂，添加量为采出水重量的0.01％；添加反硝化菌后，检测反硝化菌含量须达到10⁶个/ml以上，如未达到，需适当再添加反硝化菌激活剂。

(3)向注水罐内的采出水中添加表面活性剂，添加表面活性剂后，反硝化菌含量仍保持10⁶个/ml以上。表面活性剂的添加量为采出水重量的0.03％。

在低渗透高矿化度油田，利用采出水中的反硝化菌作为本源菌，通过投加反硝化菌激活剂使本源菌得以激活，在管线和注水罐等缺氧无氧条件下，反硝化菌大量增加反硝化菌含量≥10⁶/ml)。这些反硝化菌在代谢过程中产生大量的气体(如氮气)、有机酸(如乙酸)、生物表面活性剂和有机溶剂(如低碳醇)等驱油性物质，有利于提高回注采出水的驱油效率；同时，生化处理是采出水处理的有效方法，经生化处理后的水体中还存在硫酸盐还原菌等有害菌，若不采取有效的调控措施，硫酸盐还原菌会引起金属腐蚀、地层堵塞和油层酸化等危害，而反硝化菌则由于不能得到有效激活而无法发挥其驱油作用。另外，在采出水中投加耐温耐盐的复合表面活性剂，使油水界面张力大大降低，通过微生物和表面活性剂的联合作用，提高了低渗透高矿化度油藏采出水回注的驱油效率。

在本实施例中，采出水回注的驱油效率提高了5％。

实施例2

称取添加剂：

称取92kg硝酸钠和8kg磷酸铵，混合均匀，配成100kg反硝化菌激活剂；

称取十二烷基苯磺酸钠60kg，氨基磺酸钠18kg，OP-1010kg，异丙醇12kg，混合均匀，配成100kg复合表面活性剂。

用于低渗透高矿化度油藏处理后回注提高驱油效率的方法：

(1)对采出水进行生化处理，使其达到回注水水质标准，即含油量≤10mg/L、悬浮物含量≤15mg/L，达到回注水水质标准的采出水经管线输送到注水罐；

(2)在一级曝气池出口管线的加药点添加所述反硝化菌激活剂，添加量为采出水重量的0.05％。添加反硝化菌后，检测反硝化菌含量须达到10⁶个/ml以上。

在本实施例中，回注采出水的驱油效率提高了4％。

实施例3

称取添加剂：

称取95kg硝酸铵和5kg磷酸钠，混合均匀，配成100kg反硝化菌激活剂；

称取十二烷基苯磺酸铵75kg，氨基磷酸钠5kg，OP-10 5kg，丙酮15kg，混合均匀，配成100kg复合表面活性剂。

用于低渗透高矿化度油藏处理后回注提高驱油效率的方法：

(1)对采出水进行生化处理，使其达到回注水水质标准，即含油量≤10mg/L、悬浮物含量≤15mg/L，达到回注水水质标准的采出水经管线输送到注水罐；

(2)在一级曝气池出口管线的加药点添加所述反硝化菌激活剂，添加量为采出水重量的0.1％；添加反硝化菌后，检测反硝化菌含量须达到10⁶个/ml以上。

(3)停滞6小时后，向注水罐内的采出水中添加复合表面活性剂，添加表面活性剂后，反硝化菌含量保持10⁶个/ml以上。复合表面活性剂的添加量为采出水重量的0.06％。

在本实施例中，回注采出水的驱油效率提高了5％。

实施例4

称取添加剂：

称取93kg硝酸钠和7kg磷酸铵，混合均匀，配成100kg反硝化菌激活剂；

称取十二烷基苯磺酸铵70kg，氨基磺酸铵20kg，OP-10 7kg，异丙醇3kg，混合均匀，配成100kg复合表面活性剂。

用于低渗透高矿化度油藏处理后回注提高驱油效率的方法：

(1)对采出水进行生化处理，使其达到回注水水质标准，即含油量≤10mg/L、悬浮物含量≤15mg/L，达到回注水水质标准的采出水经管线输送到注水罐；

(2)通过管线的加药点添加所述反硝化菌激活剂，添加量为采出水重量的0.03％；添加反硝化菌后，检测反硝化菌含量须达到10⁶个/ml以上。

(3)向注水罐内的采出水中添加表面活性剂，添加表面活性剂后，反硝化菌含量保持10⁶个/ml以上。表面活性剂的添加量为采出水重量的0.04％。

在本实施例中，回注采出水的驱油效率提高了6％。

在本发明的实施例中，添加剂的添加位置可以根据需要及实际生产情况进行调整。

本发明实施例中所使用的硝酸盐和磷酸盐并不用于限制本发明，只要能给反硝化菌提供营养，能不断刺激反硝化菌生长的硝酸盐和磷酸盐都适用于本发明。

本发明实施例中所使用的含氮的两性表面活性剂并不用于限制本发明，其他耐温耐盐的含氮的两性表面活性剂都适用于本发明。

本发明实施例中所使用的有机活性剂还可以是其他有机溶剂。

本发明以生化处理后的油田采出水回注为对象，针对低渗透高矿化度油藏实际，在不改变生化处理回注水基本工艺流程的条件下，利用投加激活剂改变水体生态条件，使水体中的硫酸盐还原菌受到抑制的同时激活反硝化菌，使其适用于低渗透高矿化度油藏条件、并能在此条件下生长、繁殖、代谢并产生生物气体、生物表面活性剂、有机酸、有机溶剂等驱油物质；同时，投加经筛选、合成并复配的耐温耐盐的高效表面活性剂，能有效降低油水界面张力。本发明是利用微生物反硝化菌和表面活性剂的联合作用，构成微生物-表面活性剂复合驱油体系。

本发明在低渗高矿化度油藏采出水生化处理后回注提高水驱效率中具有良好的工业化应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）对低渗透油田高矿化度采出水进行生化处理，生化处理后的回注水中含有反硝化菌；

（2）给回注水中添加反硝化菌激活剂，所述反硝化菌激活剂是由90.0-95.0wt％硝酸盐和5.0-10.0wt％磷酸盐组成；其中，所述硝酸盐为硝酸钠和/或硝酸铵，所述磷酸盐为磷酸钠和/或磷酸铵；所述反硝化菌激活剂的添加量为回注水质量的0.01%-0.1%；

（3）在生化处理后的回注水中投加反硝化菌激活剂，使反硝化菌大量增加，经检测反硝化菌菌量须达到10⁶个/ml以上；

给添加反硝化菌激活剂以后的回注水中添加表面活性剂，并使添加表面活性剂后的回注水中本源反硝化菌菌量保持在10⁶个/ml以上；所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、含氮的两性表面活性剂、助表面活性剂以及溶剂按比例组成的混合物；其中，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸盐，含量50.0-65.0wt％；含氮的两性表面活性剂为氨基磺酸盐及氨基磷酸盐中的至少一种，含量10.0-20.0wt％；助表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，含量5.0-15.0wt％；有机溶剂选自乙醇、丙酮和异丙醇中的至少一种，含量3.0-15.0wt％。

2.如权利要求1所述的用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，其特征在于：当所述回注水中的反硝化菌含量达到10⁶个/ml以上时，向所述回注水中添加称取的所述表面活性剂，添加量为回注水质量的0.03-0.06%。

3.如权利要求1所述的用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，其特征在于：步骤（2）中：所述反硝化菌激活剂的加药点设置在采出水生化处理后一级曝气池出口管线上。

4.如权利要求1或2所述的用于低渗油藏高盐采出水处理后回注提高驱油效率的方法，其特征在于：所述表面活性剂的加药点设置在注水罐进口。