CN103967461A - 一种聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法；通过对微生物驱目标区块注水井及对应油井进行评价，根据分析结果，针对注水井吸水剖面不均匀，油井含水率高，而且流通性好，产液量大的井组实施聚合物调剖，通过对目标井组注入高浓度的聚合物凝胶段塞来对高渗通道进行选择性封堵，改变水流方向，扩大微生物及其代谢产物在油藏中的波及范围；室内物模实验及现场先导实验研究结果表明，通过微生物循环驱和聚合物调剖的方式可有效控制含水率的上升，延长微生物有效期，提高采收率明显，尤其对含水上升快的高渗油层效果更佳，适于广泛的微生物驱现场应用。

Description

一种聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法

技术领域

本发明涉及一种在微生物场作用下利用聚合物调剖以提高微生物循环驱油方法。

背景技术

目前，大庆油田微生物单井吞吐技术已经成熟，逐渐完善微生物驱、吞吐与驱结合的配套技术，并正在探索聚合物驱后利用微生物调驱、微生物与三元复合驱结合技术，将微生物采油作为聚合物驱后的储备技术。

利用微生物提高采收率主要有四种方式:①微生物吞吐增油、②微生物调剖法③微生物清防蜡、④微生物水驱增油降水。由于第四种方式—微生物水驱增油是通过将菌液和营养液一同从注水井注入，通过微生物在地层中的生长繁殖并在与水一起向前移动的过程中持续与原油作用，尤其通过在油藏中建立稳定的微生物场可以使微生物在油藏中的作用范围更大，持续时间更长，同时这也是目前最有效，应用最广的一种微生物采油技术。然而在微生物驱油现场应用过程中，微生物及代谢产物在地层中的作用范围直接影响到驱油的效果，由于微生物驱目标油藏一般都是开发后期的老油藏，地层环境非常复杂，尤其是地层中的高渗层往往含油较少，流通性较好，结果导致在微驱过程中所注入的菌液、营养液及产生的代谢产物往往顺着高渗带突进，波及范围非常有限，低渗带的残余油很难作用到，最终降低了微生物驱油的效果，这也是目前严重制约微生物驱油现场应用效果的瓶颈问题。

中国专利CN200810239111.2公开了一种聚合物驱后微生物才有方法，即在经过聚合物驱后再注入外源微生物，同时加聚合物保护段塞，或利用菌液驱油与化学驱油相结合的方法，提高采收率达13%（OOIP）。该方法的缺陷是一方面注入聚合物量较大，而且不加选择地对目标区块所有井组进行这种方法采油导致成本很高；另一方面，这种聚合凝胶和菌液的反复交叉注入使得现场施工难度大。中国专利CN201010615268.8公开了聚合物驱后油藏本源微生物才有方法，即通过向地层中注入激活剂激活地层中的本源微生物采油，还可以进一步注入缓释营养剂和无机凝胶段塞在油藏深部孔道和吼道产生封堵，这种方法只针对内源微生物采油，而目前应用最广且最有效的采油方式是微生物循环驱油技术，显然上述两种专利技术在现场应用方面还存在很大缺陷。

发明内容

本发明的目的是：提供一种聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，采用聚合进行选择性调剖的方式来增加微生物在地层中的波及和停留时间，从而达到提高微生物驱油效果。克服目前微生物循环驱油现场应用过程中微生物在地层中作用范围有限，尤其在油藏形成优势通道情况下微驱效果不理想的问题。

本发明采用的技术方案是：聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤1.进行目标菌或产出液内源菌与注入凝胶的配伍性实验；

所述的目标菌或产出液内源菌与注入凝胶的配伍性实验是指在注入营养液和菌液配方体系下考察凝胶组分对微生物生长繁殖的影响，微生物对凝胶成胶性能及稳定性的影响；在凝胶体系中微生物繁殖速度≥无凝胶体系下的85%，且在注入的营养液及菌液配方体系下聚合物的成胶强度及稳定时间≥单纯凝胶体系的85%，则认为配伍性良好，否则需要对凝胶配方体系进行调整，直到两者相互影响小于15%。

所述的凝胶是指聚丙烯酰胺凝胶，交联剂为醋酸铬。

所述的调整是改变影响聚合物成胶的营养液组分或微生物种类以适应凝胶体系。

步骤2.通过对注水井吸收剖面分析和现场产出液监测评价确定需要措施井组；

所述的对注水井吸水剖面分析和现场产出液监测评价是分析注水井的吸水剖面是否比较均匀、是层内矛盾还是层间矛盾、注水压力大小；现场产出液评价是分析注水井与对应生产井的产液量大小及含水率高低。

所述的评价标准是：①吸水层数≤3、②主吸层吸水量≥60%、③注水压力≤10Mp、④注水井对应生产日井产液量≥5吨、⑤含水率≥70%，选择同时满足上述五个条件的井组进行聚合物调剖。

步骤3.从注水井注入微生物或聚合物段塞对优势通道进行封堵；

所述的从注水井注入微生物或聚合物是指首先根据步骤（2）所述的评价标准对目标油藏区块的注水井及对应的生产井进行筛选，对于不满足上述条件的井组继续注微生物和营养液或单纯注入营养液；对于满足上述条件的井组则先从注水井注入高浓度聚合物段塞进行调堵，然后在继续注入微生物和营养液或单纯注入营养液。

所述的从注水井注入的微生物为具有代谢生物表面活性剂、生物气或降解烃类的一种或两种以上的微生物。

所述的从注水井注入的微生物为产出液循环驱所含的油藏中各种有益内源微生物。所述的微生物为枯草芽孢杆菌、丙酮丁醇梭菌，嗜热脂肪芽孢杆菌、地下地杆菌、迟缓芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌、盐生盐杆菌、荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌的一种或两种以上。

所述的注入的营养液为能够促进微生物生长繁殖并能代谢对油藏有益代谢产物的C源、N源、磷源及生长因子。

所述的碳源为葡萄糖、原油，氮源包括蛋白胨、氯化铵，磷源包括磷酸二氢钾和磷酸氢二钠，生长因子为酵母膏。

所述的注入的聚合物水溶液浓度为1500～2500mg/L、聚合物与交联剂质量之比为20:1～15:1、聚合物水溶液粘度为1000～3000mPa·s。

所述的从注水井注入微生物和/或对应的微生物营养液体系注入方式是将1%的菌液（微生物数量为10⁶～10⁷个/mL）与1%营养液混合均匀后从注水井注入到目标油藏，或单独将1%营养液从注水井注入到目标油藏。微生物菌液的注入量控制在0.1～0.5PV。

所述的注入的聚合物凝胶是指将聚丙烯酰胺与醋酸铬在地面按照20:1～15:1比例配制好后以段塞方式从注水井注入到目标油藏，注入量控制在0.005PV左右，注入速度为注水平时速度的1.2～1.5倍。

步骤4.注完聚合物后再注入微生物和营养液进行微生物驱；

步骤5.由对应的收益井收获原油。

本发明的有益效果：本发明聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，通过微生物循环驱与聚合物调剖相结合的方式来提高原油采收率，与现有技术相比，该方法克服了微生物驱油过程中注入的微生物和营养液在地层中停留时间短，作用范围有限的问题，针对地层非均质性差，注水指进快以及层内和层间矛盾突出的注水井通过注入高浓度的聚合凝胶对高渗带进行选择性封堵，增加微生物及其代谢产物在地层中的波及体积，从而更加有效地利用微生物来提高原油采收率。物模驱油实验表明，通过聚合物调堵的方式可以使微生物驱油提高采收率幅度达到36.1%。通过现场巴51～25井组实验表明，利用本发明方法能提高采收率25%以上，24个月累计增油5845吨。

附图说明

图1巴51-25井调剖前后的吸水剖面图及聚合物调剖辅助微生物驱后的原油产量及含水率变化图

图2是巴51-25井组现场聚合物调剖辅助微生物驱油效果图

具体实施方式

实施例1：

以巴51-25进行聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法为例，对本发明作进一步详细说明。

步骤1、进行微生物与注入凝胶的配伍性实验；考察营养液和菌液配方体系下凝胶组分对微生物生长繁殖及微生物对凝胶成胶性能和稳定性的影响。所用的营养液配方体系为葡萄糖0.6%、蛋白胨0.1%、酵母膏0.08%、氯化铵0.1%、磷酸氢二钠0.1%、磷酸二氢钾0.02%，总浓度为1.0%。实验用菌液为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CGMCC1.400和恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）CGMCC1.1130，复配比例为1:1。这两株菌已在中国科学院微生物研究所菌种保藏中心保藏，并可以通过市场购买到。

实验用聚合物为聚丙烯酰胺2000mg/L、聚合物聚丙烯酰胺与交联剂醋酸铬之交比为20:1、聚合物粘度为2800mPa·s。配伍实验表明注入的菌液及营养液与聚合物凝胶体系的配伍性良好。

步骤2、对巴51-25注水井吸水剖面进行分析，结果见图1，调剖前仅有两个吸层，而且主吸水层的吸水量达到了92%，对应油井含水率大于70%，产液量大于5吨，因此需对该井组进行聚合物调剖。

步骤3、对巴51-25注水井注入450m³的聚合物凝胶，聚丙烯酰胺与醋酸铬的比例为20:1，聚合物粘度为2800mPa·s，在地面配好后以50m³/天的速度进行注入，然后再进行微生物驱，通过注水井注入1%的菌液（微生物数量为5×10⁶个/mL）与1%营养液的营养液，所注微生物菌液为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CGMCC1.400和恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）CGMCC1.1130，复配比例为1:1，所注营养液为葡萄糖0.6%、蛋白胨0.1%、酵母膏0.08%、氯化铵0.1%、磷酸氢二钠0.1%、磷酸二氢钾0.02%，注入速度为35m³/天，注入量为1050m³。从图1中调剖前后的吸水剖面可以看出，经聚合物调剖再经过一段时间的微驱后发现，该井吸水剖面得到明显改善，而且原油产量增加，含水率下降。

步骤4、对油井产出液进行跟踪监测，当菌浓低于10⁵个/mL时继续注入营养液段塞以维持微生物场的稳定性，注入方式同步骤3。聚合物调剖辅助微生物驱油效果见图2，通过该技术有效增加了微生物对提高原油采收率的作用效果，油井含水率得到有效控制，原油产量稳中有升，24个月累计增油5845吨。

实施例2：

以巴18-135聚合物调剖辅助内源微生物循环驱油方法为例，对本发明作进一步详细说明。

步骤1、进行微生物与注入凝胶的配伍性实验,考察凝胶组分对内源微生物生长繁殖及内源微生物对凝胶成胶性能和稳定性的影响。所用的营养液配方体系为葡萄糖0.8%、尿素0.25%、酵母膏0.05%、氯化铵0.1%、磷酸二氢钾0.02%，总浓度为1.22%。实验用内源微生物菌液为巴18-135对应油井产出液中的内源菌，主要包括、丙酮丁醇梭菌，嗜热脂肪芽孢杆菌、地下地杆菌、迟缓芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌、盐生盐杆菌、荧光假单胞菌剂硫酸盐还原菌等。实验用聚合物为聚丙烯酰胺2000mg/L、聚合物聚丙烯酰胺与交联剂醋酸铬之交比为20:1、聚合物粘度为2800mPa·s。配伍实验表明注入的菌液及营养液与聚合物凝胶体系的相互影响较小，配伍性良好。

步骤2、对巴18-135注水井吸水剖面进行分析，结果发现该注水井吸水剖面吸水层数小于3、主吸层吸水量大于70%、注水压力小于10Mp、注水井对应才生产日井产液量大于5吨、含水率大于70%。因此需要对该井组进行聚合物调剖。

步骤3、对巴18-135注水井注入400m³的聚合物凝胶，聚丙烯酰胺与醋酸铬的比例为20:1，聚合物粘度为2800mPa·s，在地面配好后以45m³/天的速度进行注入，然后再进行微生物驱，通过注水井注入1.22%的营养液已激活内源微生物采油，营养液配方体系为葡萄糖0.8%、尿素0.25%、酵母膏0.05%、氯化铵0.1%、磷酸二氢钾0.02%，注入速度为40m³/天，注入量为950m³。

步骤4、对油井产出液进行跟踪监测，当菌浓低于10⁵个/mL时继续注入营养液段塞以维持微生物场的稳定性，注入方式同步骤3。

Claims (5)

1.一种聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，其特征在于：

该方法包括如下步骤：

步骤1.进行目标菌或产出液内源菌与注入凝胶的配伍性实验；

所述的目标菌或产出液内源菌与注入凝胶的配伍性实验是指在注入营养液和菌液配方体系下考察凝胶组分对微生物生长繁殖的影响，微生物对凝胶成胶性能及稳定性的影响；在凝胶体系中微生物繁殖速度≥无凝胶体系下的85%，且在注入的营养液及菌液配方体系下聚合物的成胶强度及稳定时间≥单纯凝胶体系的85%，则认为配伍性良好，否则需要对凝胶配方体系进行调整，直到两者相互影响小于15%；

所述的凝胶是指聚丙烯酰胺凝胶，交联剂为醋酸铬；

所述的调整是改变影响聚合物成胶的营养液组分或微生物种类以适应凝胶体系；

步骤2.通过对注水井吸收剖面分析和现场产出液监测评价确定需要措施井组；

所述的对注水井吸水剖面分析和现场产出液监测评价是分析注水井的吸水剖面是否比较均匀、是层内矛盾还是层间矛盾、注水压力大小；现场产出液评价是分析注水井与对应生产井的产液量大小及含水率高低；

所述的评价标准是：①吸水层数≤3、②主吸层吸水量≥60%、③注水压力≤10Mp、④注水井对应生产日井产液量≥5吨、⑤含水率≥70%，选择同时满足上述五个条件的井组进行聚合物调剖；

步骤3.从注水井注入微生物或聚合物段塞对优势通道进行封堵；

所述的从注水井注入微生物或聚合物是指首先根据步骤（2）所述的评价标准对目标油藏区块的注水井及对应的生产井进行筛选，对于不满足上述条件的井组继续注微生物和营养液或单纯注入营养液；对于满足上述条件的井组则先从注水井注入聚合物段塞进行调堵，然后在继续注入微生物和营养液或单纯注入营养液；

所述的从注水井注入的微生物为具有代谢生物表面活性剂、生物气或降解烃类的一种或两种以上的微生物；

所述的注入的营养液为能够促进微生物生长繁殖并能代谢对油藏有益代谢产物的C源、N源、磷源及生长因子；

所述的注入的聚合物水溶液浓度为1500～2500mg/L、聚合物与交联剂质量之比为20:1～15:1、聚合物水溶液粘度为1000～3000mPa·s；

所述的从注水井注入微生物和/或对应的微生物营养液体系注入方式是将1%质量的菌液，微生物数量为10⁶～10⁷个/mL与1%质量营养液混合均匀后从注水井注入到目标油藏，或单独将1%营养液从注水井注入到目标油藏；微生物菌液的注入量控制在0.1～0.5PV；

步骤4.注完聚合物后再注入微生物和营养液进行微生物驱；

步骤5.由对应的收益井收获原油。

2.根据权利要求1所述的聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，其特征在于：所述的从注水井注入的微生物为产出液循环驱所含的油藏中各种有益内源微生物。

3.根据权利要求1所述的聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，其特征在于：所述的微生物为草芽孢杆菌、丙酮丁醇梭菌，嗜热脂肪芽孢杆菌、地下地杆菌、迟缓芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌、盐生盐杆菌、荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，其特征在于：所述的注入的聚合物是聚丙烯酰胺，交联剂是醋酸铬，在地面按照20:1～15:1比例配制好后以段塞方式从注水井注入到目标油藏，注入量控制在0.005PV，注入速度为注水平时速度的1.2～1.5倍。

5.根据权利要求1所述的聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法，其特征在于：所述的碳源为葡萄糖、原油，氮源为蛋白胨、氯化铵，磷源为磷酸二氢钾和磷酸氢二钠，生长因子为酵母膏。