CN103291267A - 一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微生物采油方法，特别涉及一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，包括以下步骤：（1）试验油井的筛选；（2）激活剂的筛选；（3）激活剂注入量的确定；（4）关井时间确定；（5）现场试验，本发明利用激活油井中自身存在的内源微生物，从而节约了现场试验成本，针对不同内源微生物选择不同的激活剂配方，有效地提高了激活效果及现场试验效果，注入营养物质不会对地层产生伤害和对环境造成污染，因此，本发明可广泛应用于微生物采油中。

Description

一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法

技术领域

本发明涉及一种微生物采油方法，特别涉及一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法。

背景技术

微生物采油是指利用微生物本身及其代谢产物（生物表面活性剂、生物聚合物、生物气）与油藏岩石、流体的综合作用，改善流体流度比，从而达到提高原油采收率的目的。微生物采油技术具有投资成本低、不污染环境和油藏适应范围广等优点，因此具有广阔的现场应用前景。

微生物采油技术主要包括微生物驱油提高采收率和微生物单井处理采油两种，其中微生物单井处理分为微生物单井吞吐和微生物单井清防蜡。微生物单井吞吐是指向生产井注入筛选的特定菌种，通过细菌自身及其代谢产物的作用，处理油井井筒及近井地层，起到改善原油物性，降低原油流动阻力，提高油井产量。微生物单井吞吐具有地面投资少、操作简单、见效快等特点，特别对油井井筒及近井地带起到改善原油物性、降低原油流动阻力、提高原油生产时效的作用。

在现有技术中，专利名“微生物单井吞吐采油方法”，申请号“200610030442.6”的专利选用以石油烃为唯一碳源的微生物菌种短短芽孢杆菌HT和蜡状芽孢杆菌HP，根据地面流程的现状，采用水泥车集中注入的方法，先将HT和HP菌分别发酵培养，再按适当比例进行配制，从油井油套环空中注入，菌液注入完毕后注入清水，将油套环空中的菌液顶入地层。该技术涉及到菌种的筛选、菌液的生产、菌液的运输等问题，且筛选到的菌种对地层的适应性较差，面对地层高温、高压、高矿化度的极端环境，从而影响了现场的实施效果和现场推广应用。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，该方法利用激活油藏内源微生物群落，达到提高单井产量的目的。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案包括以下步骤：

（1）试验油井的筛选

（2）激活剂的筛选；

（3）激活剂注入量的确定；

（4）关井时间确定；

（5）现场试验。

其中，所述试验油井的筛选，需要满足两个条件：（1）30℃＜油藏温度＜80℃，油藏压力＜12MPa，地层水矿化度＜80000mg/L，地层渗透率＞50×10^-3μm²，原油粘度范围10～1000mpa·s，（2）试验油井中含有产生物表面活性剂、产生物气和产生物聚合物三种微生物中任意一种或以上，且浓度大于10³个/mL。

所述激活剂的筛选，对于产生物表面活性剂微生物的激活剂配方为葡萄糖10g/L～20g/L、K₂HPO₄·3H₂O1g/L～3g/L、酵母粉0.5g/L～1g/L、NaCl0.5g/L-1g/L、微量元素20mg/L～30mg/L；对于产生物气微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～15g/L、玉米浆干粉2g/L～5g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L～3g/L、NaNO₃0.5g/L～1g/L、微量元素10mg/L～20mg/L；对于产生物聚合物微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～10g/L、蛋白胨3g/L～5g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L～3g/L、NaNO₃0.6g/L～1.0g/L、CaCl0.5g/L-1g/L、微量元素5mg/L～10mg/L。

所述激活剂注入量的确定，是由下面公式计算得到：

V＝πr²·h·φ·S_w

其中，V——激活剂的注入量，m³；

r——油井处理半径，m，其取值为的生产井与注水井间距离的1/10～1/15；

h——油层厚度，m；

φ——油藏孔隙度，小数；

S_w——油井含水饱和度，小数。

所述关井时间确定，是依据室内培养实验结果来确定，对于产表面活性剂微生物关井时间为5d～10d，对于产生物聚合物微生物关井时间为10d～15d，对于产生物气微生物的关井时间在15d～20d的时间。

所述的现场试验，进行计划关井一定天数后开井生产，同时跟踪监测产出液中的微生物群落的变化以及油井的生产动态变化。

本发明具有以下优点：

（1）利用激活油井中自身存在的内源微生物，无需人为添加其他外源微生物，从而节约了现场试验成本；

（2）本发明针对性强，针对不同内源微生物选择不同的激活剂配方，有效地提高了激活效果及现场试验效果；

（3）本发明注入的内源激活剂为营养物质，因此不会对地层产生伤害和对环境造成污染。

具体实施方法

下面结合具体实施例对此发明作进一步的详述：

实施例1：

试验油井概况：油井油层厚度3m，油井温度60℃，压力10MPa，矿化度12000mg/L，渗透率300×10^-3μm²，孔隙度23%，原油粘度300mpa·s，油水井间距为100m，油井含水饱和度0.65。内源微生物分析结果为产生物表面活性剂微生物浓度为10⁵个/mL、产生物气微生物浓度为10²个/mL和产生物聚合物的微生物浓度为10⁴个/mL。

实施本发明步骤：

（1）试验油井筛选，按照油井的实际参数，并根据试验实施的条件要求，确定符合单井吞吐的油藏条件；

（2）试验油井内源微生物群落分析，依据分析结果在此井中以产生物表面活性剂和产聚合物微生物为主要菌种，确定油井中选择激活剂的过程中以激活生物表面活性剂和产聚合物菌种为主；

（3）内源微生物激活剂筛选，根据（2）中分析结果确定选用产生物表面活性剂激活剂配方为葡萄糖10g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L、酵母粉1g/L、NaCl0.5g/L、微量元素20mg/L；产聚合物激活剂配方为淀粉5g/L、蛋白胨3g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L、NaNO₃0.6g/L、CaCl0.5g/L、微量元素10mg/L；

（4）激活剂注入量的确定，油井的油层厚度3m，油水井间距为100m，孔隙度为23%，处理半径取值为油水井间距的1/10，含水饱和度为0.65，激活剂注入量为V=3.14×10²×3×0.23×0.65=140.8m³；

（5）根据室内内源激活实验确定关井时间为10天；

（6）现场试验，实施单井处理后开井生产的生产动态变化，在生产参数不变的情况下，开井后日产液由试验前55吨提高到84吨，日产油由3.4吨提高到10.4吨，含水率由试验前93%下降到88%，含水降低5个百分点，且效果能够维持在45天以上。

实施例2：

试验油井概况：油井油层厚度2.4m，油井温度65℃，压力10MPa，矿化度20000mg/L，渗透率500×10^-3μm²，孔隙度15%，原油粘度400mpa·s，油水井间距为150m，油井含水饱和度0.55。分析结果为产生物表面活性剂微生物浓度为10²个/mL、产生物气微生物浓度为10⁴个/mL和产生物聚合物的微生物浓度为10⁴个/mL。

实施本发明步骤：

（1）试验油井筛选，按照油井的实际参数，并根据试验实施的条件要求，确定符合单井吞吐的油藏条件；

（2）试验油井内源微生物群落分析，依据分析结果在此井中以产气和产聚合物微生物为主要菌种，确定油井中选择激活剂的过程中以激活产气和产聚合物菌种为主；

（3）内源微生物激活剂筛选，根据（2）中分析结果确定选用产气激活剂配方为淀粉5g/L、玉米浆干粉5g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L、NaNO₃0.5g/L、微量元素10mg/L；产聚合物激活剂配方为淀粉5g/L、蛋白胨3g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L、NaNO₃0.6g/L、CaCl0.5g/L、微量元素10mg/L；

（4）激活剂注入量的确定是按照油井的油层厚度2.4m，油水井间距为150m，孔隙度为15%，并按照处理半径为油水井间距的1/10计算，需要注入的激活剂的量为：V=3.14×15²×2.4×0.15×0.55=139.9m³；

（5）根据室内内源激活实验确定关井时间为15天；

（6）现场试验，实施单井处理后开井生产的生产动态变化，在生产参数不变的情况下，开井后日产液没有明显变化的情况下，日产油由1.5吨提高到4.6吨，含水率由试验前98.4%下降到91.6%，含水降低6.8个百分点，且效果能够维持较长，在30天以上。

实施例3：

试验油井概况：油井油层厚度4m，油井温度65℃，压力12MPa，矿化度15000mg/L，渗透率600×10^-3μm²，孔隙度21%，原油粘度200mpa·s，油水井间距为100m，油井含水饱和度0.6。分析结果为产生物表面活性剂微生物浓度为10⁵个/mL、产生物气微生物浓度为10²个/mL和产生物聚合物的微生物浓度为10⁴个/mL。

实施本发明步骤：

（1）试验油井筛选，按照油井的实际参数，并根据试验实施的条件要求，确定符合单井吞吐的油藏条件；

（2）试验油井内源微生物群落分析，依据分析结果在此井中以产表面活性剂和产气微生物为主要菌种，确定油井中选择激活剂的过程中以激活产表面激活剂和产气菌种为主；

（3）内源微生物激活剂筛选，根据（2）中分析结果确定选用产生物表面活性剂激活剂配方为葡萄糖10g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L、酵母粉1g/L、NaCl0.5g/L、微量元素20mg/L；产气激活剂配方为淀粉5g/L、玉米浆干粉5g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L、NaNO₃0.5g/L、微量元素10mg/L；

（4）激活剂注入量的确定是按照油井的油层厚度4m，油水井间距为100m，孔隙度为21%，依据公式-1，并按照处理半径为油水井间距的1/10计算需要注入的激活剂的量为：V=3.14×10²×4×0.21×0.6=158.2m³；

（5）根据室内内源激活实验确定关井时间为15天；

（6）现场试验，实施单井处理后开井生产的生产动态变化，在生产参数不变的情况下，开井后日产液由试验前84吨提高到120吨，日产油由0.6吨提高到2.1吨，含水率由试验前99%下降到96%，含水降低3个百分点，且效果能够维持在40天以上，对于如此高含水油井能产生较好的效果。

Claims (6)

1.一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、试验油井的筛选

B、激活剂的筛选；

C、激活剂注入量的确定；

D、关井时间确定；

E、现场试验。

2.根据权利要求1所述的利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，其特征在于所述的试验油井的筛选，需要满足两个条件：（1）30℃＜油藏温度＜80℃，油藏压力＜12MPa，地层水矿化度＜80000mg/L，地层渗透率＞50×10^-3μm²，原油粘度范围10～1000mpa·s，（2）试验油井中含有产生物表面活性剂、产生物气和产生物聚合物三种微生物中任意一种或以上，且浓度大于10³个/mL。

3.根据权利要求1所述的利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，其特征在于所述的激活剂的筛选，对于产生物表面活性剂微生物的激活剂配方为葡萄糖10g/L～20g/L、K₂HPO₄·3H₂O1g/L～3g/L、酵母粉0.5g/L～1g/L、NaCl0.5g/L-1g/L、微量元素20mg/L～30mg/L；对于产生物气微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～15g/L、玉米浆干粉2g/L～5g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L～3g/L、NaNO₃0.5g/L～1g/L、微量元素10mg/L～20mg/L；对于产生物聚合物微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～10g/L、蛋白胨3g/L～5g/L、K₂HPO₄·3H₂O2g/L～3g/L、NaNO₃0.6g/L～1.0g/L、CaCl0.5g/L-1g/L、微量元素5mg/L～10mg/L。

4.根据权利要求1所述的利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，其特征在于所述的激活剂注入量的确定，是由下面公式计算得到。

V＝πr²·h·φ·S_w

其中，V——激活剂的注入量，m³；

r——油井处理半径，m，其取值为的生产井与注水井间距离的1/10～1/15；

h——油层厚度，m；

φ——油藏孔隙度，小数；

S_w——油井含水饱和度，小数。

5.根据权利要求1所述的利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，其特征在于所述的关井时间确定，是依据室内培养实验结果来确定，对于产表面活性剂微生物关井时间为5d～10d，对于产生物聚合物微生物关井时间为10d～15d，对于产生物气微生物的关井时间在15d～20d的时间。

6.根据权利要求1所述的利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，其特征在于所述的的现场试验，进行计划关井一定天数后开井生产，同时跟踪监测产出液中的微生物群落的变化以及油井的生产动态变化。