CN104404086A - 一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法 - Google Patents

一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法 Download PDF

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徐鹏
王刚
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Abstract

本发明公开了一种调控油藏微生物代谢产生物甲烷气的方法，属于微生物采油技术领域，该方法具体包括如下步骤：检测油藏样品中的烃降解菌和产甲烷菌；利用正交实验法进行烃降解菌和产甲烷菌的激活剂的筛选；现场注入工艺参数的优化；开井生产。与现有技术相比，本发明通过调控油藏微生物代谢产甲烷菌的方法来提高油藏产生物气的产量，具有方法简单、操作简易、针对性和可操作性强、适用的油藏范围广的特点，因此，可广泛应用于枯竭油藏开采中。

Description

一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法
技术领域
本发明属于微生物采油技术领域，具体涉及一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法。
背景技术
利用油藏内源微生物，通过降解原油长链烷烃，将难以开采的重质原油降解并转化为甲烷(油变气)进行气态开采，是一项极具发展潜力的微生物采油新技术，受到很多国家的支持和关注。但是储层中微生物代谢产生的生物气体较难达到气体驱油所需的气体量，油藏中普遍存在产甲烷菌，它们能接受末端电子产生甲烷，解除生物链的末端抑制，但是它们本身不能降解石油烃，必须依靠烃降解菌将石油烃分解为小分子有机酸才能进一步合成甲烷，而且研究也发现油藏中烃降解菌常和甲烷菌围绕固态烃底物形成一定的共生生态关系，石油烃厌氧降解产甲烷这一过程是需要不同的功能菌群共同参与，发挥协同作用完成的，若要提高储层中微生物代谢产生的气体量，需要充分激活油藏中的甲烷菌和烃降解菌。
经专利检索，专利号为“201110278642.4”，专利名称为“一种调控石油烃厌氧生物降解产甲烷速率的方法”，该方法包括以下步骤：分析石油烃厌氧生物降解体系样品中硫酸盐和磷酸盐浓度；在石油烃厌氧生物降解体系样品中补充加入硫酸盐和磷酸盐，使石油烃厌氧生物降解体系中硫酸盐的浓度为1.5～2mM；收获甲烷。但该发明具有如下缺点和不足：(1)针对性不强，没有针对具体油藏选择不同的激活体系和激活工艺；(2)方法过于笼统、可操作性不强；(3)方法适用的油藏范围小，只适合存在烃类降解菌和产甲烷菌的油藏。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，该方法是通过有效地激活油藏中的产甲烷菌和烃降解菌，利用产甲烷菌和烃降解菌的协同作用达到提高产生物气的目的。
一种调控微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)检测油藏样品中的烃降解菌和产甲烷菌
利用最大可能数法检测样品中的烃降解菌和产甲烷菌，如果油藏样品中检测不到烃降解菌和产甲烷菌或检测到烃降解菌和产甲烷菌均含量小于1.0×103个/mL，需要向油藏中补充烃降解菌和产甲烷菌，使其在油藏中含量均大于1.0×103个/mL。
(2)烃降解菌和产甲烷菌的激活剂筛选
利用正交实验法进行烃降解菌和产甲烷菌的激活剂的筛选。
烃降解菌激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入200ml～250ml的油藏地层水和10g～15g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养6h～12h后检测样品中烃降解菌的浓度，根据检测结果确定烃降解菌的激活剂配方。
产甲烷菌的激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入200ml～250ml的油藏地层水和20g～25g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养3月～6月后检测产甲烷菌的浓度，根据检测结果确定产甲烷菌的激活剂配方。
(3)现场注入工艺参数的优化
首先向油藏中注水井注入烃降解菌激活剂，注入量为0.05PV～0.10PV，注入速度为6m3/h～8m3/h，关井培养15d～20d后注入产甲烷菌激活剂，注入量为0.1PV～0.2PV，注入速度为8m3/h～10m3/h，激活剂注完后关井培养12个月～18个月。
(4)开井生产
其中，所述步骤(1)中油藏样品的取样采用密闭取样方法。
所述的烃降解菌激活剂包括硝酸盐、磷酸盐和微量元素，质量浓度分别为2g/L～3g/L、1g/L～2g/L和0.1g/L～0.3g/L，所述的硝酸盐为硝酸钠和硝酸铵中的一种，所述的磷酸盐为磷酸二氢钾和磷酸氢二钠中的一种，所述的微量元素为MnCl2·4H2O、Na2MoO4和CoCl2·6H2O中的一种。
所述的产甲烷菌包括氢营养型产甲烷菌和乙酸营养型产甲烷菌，其中，氢营养型产甲烷菌激活剂配方为氯化铵、磷酸氢二钾和硫酸镁，质量浓度均为1g/L～2g/L；乙酸营养型产甲烷菌激活剂配方为乙酸钠、氯化铵和磷酸二氢钾，质量浓度均为2g/L～3g/L。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)方法简单、操作简易；
(2)针对性和可操作性强；
(3)适用的油藏范围广；
(4)经济、可行的调控油藏微生物代谢产生物气的方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
胜利油田某枯竭区块D油藏温度为63℃，油藏深度1240～1360m，油藏压力12.07MPa，孔隙度28％，孔隙体积5.2×104m3，可采储量1.1×104t，地层水矿化度为12750mg/L。在该区块实施本发明的具体实施步骤为：
(1)检测油藏样品中的烃降解菌和产甲烷菌
首先，用密闭取样法进行现场取样，然后，将取到的样品利用最大可能数法检测样品中的烃降解菌和产甲烷菌，通过MPN法检测烃降解菌总菌数为1.5×103个/mL，产甲烷菌为氢营养型、浓度为1.1×103个/mL。
(2)烃降解菌和产甲烷菌的激活剂筛选
利用正交实验法进行烃降解菌和产甲烷菌的激活剂的筛选。
烃降解菌激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入200ml的油藏地层水和10g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养6h后检测样品中烃降解菌的浓度，根据检测结果确定出的烃降解菌的激活剂配方为：硝酸钠2g/L、磷酸二氢钾1g/L、MnCl2·4H2O0.1g/L。
产甲烷菌的激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入250ml的油藏地层水和25g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养3月后检测产甲烷菌的浓度，根据检测结果确定出氢营养型产甲烷菌的激活剂配方为：氯化铵1.5g/L、磷酸氢二钾1.0g/L和硫酸镁2.0g/L。
(3)现场注入工艺参数的优化
首先向油藏中注水井注入烃降解菌激活剂0.26×104m3、注入速度为6m3/h，关井培养15d后，注入氢营养型产甲烷菌激活剂5.2×104m3、注入速度为8m3/h，激活剂注完后关井培养12个月。
(4)开井生产
开井生产后，平均日产气量3.5×104m3。
实施例2：
胜利油田某枯竭区块E油藏温度为53℃，油藏深度1123～1165m，油藏压力15.8MPa，孔隙度33.2％，孔隙体积3.5×104m3，可采储量2.3×104t，地层水矿化度为8960mg/L。在该区块实施本发明的具体实施步骤为：
(1)检测油藏样品中的烃降解菌和产甲烷菌
首先，用密闭取样法进行现场取样，然后，将取到的样品利用最大可能数法检测样品中的烃降解菌和产甲烷菌，通过MPN法检测烃降解菌总菌数为2.1×104个/mL，产甲烷菌为乙酸营养型、浓度为3.5×103个/mL。
(2)烃降解菌和产甲烷菌的激活剂筛选
利用正交实验法进行烃降解菌和产甲烷菌的激活剂的筛选。
烃降解菌激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入250ml的油藏地层水和15g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养12h后检测样品中烃降解菌的浓度，根据检测结果确定出的烃降解菌的激活剂配方为：硝酸铵3g/L、磷酸氢二钠2g/L、Na2MoO40.3g/L。
产甲烷菌的激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入200ml的油藏地层水和20g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养6月后检测产甲烷菌的浓度，根据检测结果确定出乙酸营养型产甲烷菌的激活剂配方为：乙酸钠3.0g/L、氯化铵2.5g/L和磷酸二氢钾2.0g/L。
(3)现场注入工艺参数的优化
首先向油藏中注水井注入烃降解菌激活剂0.35×104m3、注入速度为8m3/h，关井培养20d后，注入乙酸营养型产甲烷菌激活剂0.7×104m3、注入速度为10m3/h，激活剂注完后关井培养18个月。
(4)开井生产
开井生产后，平均日产气量7.5×104m3。

Claims (9)

1.一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤： 
(1)检测油藏样品中的烃降解菌和产甲烷菌 
利用最大可能数法检测样品中的烃降解菌和产甲烷菌，如果油藏样品中检测不到烃降解菌和产甲烷菌或检测到烃降解菌和产甲烷菌均含量小于1.0×103个/mL，需要向油藏中补充烃降解菌和产甲烷菌，使其在油藏中含量均大于1.0×103个/mL； 
(2)烃降解菌和产甲烷菌的激活剂筛选 
利用正交实验法进行烃降解菌和产甲烷菌的激活剂的筛选，其中，烃降解菌激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入200ml～250ml的油藏地层水和10g～15g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养6h～12h后检测样品中烃降解菌的浓度，根据检测结果确定烃降解菌的激活剂配方；产甲烷菌的激活剂筛选的具体步骤为：在灭菌的摇瓶中分别加入200ml～250ml的油藏地层水和20g～25g的原油，根据设计的正交实验表分别加入设计出的激活剂组分，将摇瓶在油藏温度下振荡培养，培养3月～6月后检测产甲烷菌的浓度，根据检测结果确定产甲烷菌的激活剂配方； 
(3)现场注入工艺参数的优化 
首先向油藏中注水井注入烃降解菌激活剂，注入量为0.05PV～0.10PV，注入速度为6 m3/h～8 m3/h，关井培养15d～20d后注入产甲烷菌激活剂，注入量为0.1PV～0.2PV，注入速度为8 m3/h～10 m3/h，激活剂注完后关井培养12个月～18个月； 
(4)开井生产。 
2.根据权利要求1所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述的油藏样品的取样采用密闭取样方法。 
3.根据权利要求1所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述烃降解菌的激活剂包括硝酸盐、磷酸盐和微量元素，质量浓度分别为2g/L～3g/L、1g/L～2g/L和0.1g/L～0.3g/L。 
4.根据权利要求3所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述的硝酸盐为硝酸钠和硝酸铵中的一种。 
5.根据权利要求3所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述的磷酸盐为磷酸二氢钾和磷酸氢二钠中的一种。 
6.根据权利要求3所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述的微量元素为MnCl2·4H2O、Na2MoO4和CoCl2·6H2O中的一种。 
7.根据权利要求1所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述的产甲烷菌包括氢营养型产甲烷菌和乙酸营养型产甲烷菌。 
8.根据权利要求7所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述的氢营养型产甲烷菌的激活剂配方为氯化铵、磷酸氢二钾和硫酸镁，质量浓度均为1g/L～2g/L。 
9.根据权利要求7所述的一种调控油藏微生物代谢产生物气的方法，其特征在于，所述的乙酸营养型产甲烷菌的激活剂配方为乙酸钠、氯化铵和磷酸二氢钾，质量浓度均为2g/L～3g/L。 
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