CN105201472B

CN105201472B - 一种油藏内源微生物群落调控的方法

Info

Publication number: CN105201472B
Application number: CN201510629081.6A
Authority: CN
Inventors: 刘涛; 汪卫东; 胡婧; 高光军; 段传慧; 宋欣; 王静; 吴晓玲; 巴燕; 徐登霆; 宋永亭
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2017-09-22
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: CN105201472A

Abstract

本发明公开了一种油藏内源微生物群落调控的方法，属于三次采油技术领域；其特征在于包括以下步骤：(1)现场取样及油水分离；(2)氧化还原电位现场测定；(3)调控方案的制定，根据氧化还原电位的测定结果，制定具体的群落调控方案。本发明首先对油井产出液的氧化还原电位进行动态监测，根据氧化还原电位的检测结果判断微生物生长阶段，并根据微生物所处的阶段注入不同浓度的激活剂，从而调控油藏中的内源微生物群落，最终达到提高原油采收率的目的，该发明具有工艺简单、针对性强、易于操作和现场试验效果显著的特点。因此，该发明可广泛地应用于微生物采油技术领域中。

Description

一种油藏内源微生物群落调控的方法

技术领域

本发明涉及一种微生物采油的方法，具体涉及一种油藏内源微生物群落调控的方法。

背景技术

微生物驱油技术(Microbial Enhanced Oil Recovery)是指利用微生物菌体及其代谢产物增加原油产量，提高采收率的技术，与其他三次采油技术相比，微生物采油技术具有适用范围广、工艺简单、经济效益好、无污染等特点，具有良好的应用前景，因而受到越来越多的关注。

试验研究表明，由于长期注水开发，油藏中从注水井到生产井之间分布着不同的内源微生物菌群，分别是注水井附近的好氧微生物菌群、油藏中部的兼性微生物菌群以及生产井附近的厌氧微生物菌群。不同种类的微生物其细胞内进行的各种生物化学反应，都是在特定的氧化还原范围内发生和完成的，所以针对不同种类的微生物可以利用测定氧化还原电位(Eh)的方法，监测微生物种群的生长类别，以便更有针对性的调整激活剂配方浓度，从而最大程度发挥微生物的驱油作用。

经过查新检索，专利号：“ZL 201010156355.1”，专利名称：“一种采油用微生物群落调控方法”，公开了一种对微生物群落进行调控的方法，但是该方法存在的问题在于：(1)调控前检测指标按照传统的培养方法，需要检测指标繁多，不易于调控的针对性、有效性；(2)微生物调控前检测周期长，容易错过微生物群落生长的最优调控阶段，不具有时效性，影响现场实施调控效果；(3)利用物理模拟的手段，不能完全反应现场实际油藏的生产过程，调控对应性不强。因此，针对上述问题，现场实施微生物驱油时，需要更加有效的、针对性更强的监测调控方法。

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油藏内源微生物群落调控的方法，本发明首先对油井产出液的氧化还原电位进行动态监测，根据氧化还原电位的检测结果判断微生物生长阶段，并根据微生物所处的阶段注入不同浓度的激活剂，从而调控油藏中的内源微生物群落，最终达到提高原油采收率的目的，该发明具有工艺简单、针对性强、易于操作和现场试验效果显著的特点。

一种油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1、现场取样及油水分离

打开井口取样阀门，在样品采集前先排放5L～10L管线积存液体，获得样品后现场静置油水分离，分离出1L～2L地层水。

2、氧化还原电位现场测定

利用氧化还原电位测定仪对地层水样品中的氧化还原电位进行在线测定。

3、调控方案的制定

根据氧化还原电位的测定结果，制定群落调控方案，具体的调控方案如下：

(1)如果氧化还原电位测定值Eh≥100mV，则需要增加注入油藏中激活剂的浓度，增加后的激活剂浓度为原浓度的1.5～2倍；

(2)如果氧化还原电位测定值100mV＞Eh≥0mV，不需要调整注入油藏中激活剂的浓度，按照原浓度正常注入；

(3)如果氧化还原电位测定值0mV＞Eh＞-100mV，则需要降低注入油藏中激活剂的浓度，降低后的激活剂浓度为原浓度的0.4～0.6倍；

(4)如果氧化还原电位测定值Eh≤-100mV，则停止向油藏中注入激活剂。

其中，所述的氧化还原电位的测定，其具体测定步骤如下：

①开机预热，预热时间为10～20min；

②接入测定电极，并对电极进行校准；

③对样品进行测定，待数值稳定后记录测定的氧化还原电位数值。

其中，所述的氧化还原电位测定的时机为现场实施3～6个月后开始检测。

所述的激活剂由碳源、氮源和磷源组成，碳源为淀粉、糖蜜、糖粉、木薯粉、羧甲基纤维素钠和环糊精中的一种；氮源为玉米浆干粉、硝酸钠、氯化铵和尿素中的一种；磷源为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二胺中的一种，碳源、氮源和磷源质量浓度分别为1.0～2.0％、0.5～1.0％和0.1～0.5％。

所述的氧化还原电位仪测定范围为500～-500mV。

研究结果表明：在内源微生物驱油过程中，内源微生物的生长代谢活跃程度与产出液的氧化还原电位密切相关。当产出液的氧化还原电位较高时，表明油藏中仅部分好氧微生物生长代谢，说明油藏中的激活剂浓度较低，因此需要及时提高激活剂的注入浓度，以存进不同种类微生物的生长代谢；反之，当产出液的氧化还原电位较低时，表明油藏内源微生物中不同种群从好氧到厌氧都产生生产代谢，说明油藏中存在足够的激活剂，因此需要及时降低激活剂的注入浓度或者停止注入激活剂，以进一步节省成本。

本发明与现有技术相比，其有益效果如下：

(1)本发明采用氧化还原电位测定法直接反映微生物群落的动态变化过程，具有直接高效的特点；

(2)本发明能够针对不同种类微生物进行实时调控激活，更加有利于微生物驱油效果的提升；

(3)本发明能够针对现场实际调整激活剂用量，既节省成本又提高了激活剂的利用率；

(4)现场实施工艺简单，现场试验效果显著，安全环保。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：

胜利油田某块A为高渗、高饱和度、中高粘度、河流相沉积的疏松砂岩亲水油藏，油藏埋深1340m～1430m，油藏温度65℃，油藏压力15MPa，孔隙度 31％，渗透率1.5×10^-3μm²，地层水矿化度为9767mg/L，试验区块含油面积 0.86km²，有效厚度10.4m，地质储量84.9×10⁴t。利用本发明所述的油藏内源微生物群落调控的方法进行现场调控，具体步骤如下：

(1)试验区块的现场取样

此区块现场实施以后3个月，开始测定产出液氧化还原电位。

打开井口取样阀门，在样品采集前先排放5L管线积存液体，获得样品后现场静置油水分离，分离出2L地层水。

(2)氧化还原电位的现场测定

利用氧化还原电位测定仪对步骤(1)分离出的地层水样品中的氧化还原电位进行在线测定，具体测定步骤如下：

①开机预热，预热时间为10min；

②接入测定电极，并对电极进行校准；

③对样品进行测定，待数值稳定后记录测定的氧化还原电位数值，测定值为158mV。

(3)调控方案的制定

现场测得的氧化还原电位值Eh≥100mV，因此需要增加注入油藏的激活剂体系的浓度，增加后的激活剂浓度为原激活剂浓度的2倍。

原激活剂体系的配方及质量百分比组成为糖蜜2.0％、玉米浆干粉0.5％、磷酸氢二钠0.3％。

调整后的激活剂体系的配方及质量百分比组成为糖蜜4.0％、玉米浆干粉 1.0％、磷酸氢二钠0.6％。

现场实施提高激活剂浓度注入以后，微生物得到进一步激活生长，菌浓在原来基础上提高2个数量级以上，区块含水得到有效抑制，试验前平均含水 97.5％降低到目前的93.6％，累计增油8.9×10⁴t，提高原油采收率10.5％。

实施例2：

胜利油田某区块B为高矿化度、中高粘度的疏松砂岩油藏，埋藏深度 1173m～1230m，油藏温度60℃，油藏压力12MPa，孔隙度30.0％，渗透率为 900×10^-3μm²，地层水矿化度为14767mg/L。试验区含油面积0.56km²，有效厚度8.6m，地质储量48.3×10⁴t。利用本发明所述的油藏内源微生物群落调控的方法进行现场调控，具体步骤如下：

(1)试验区块的现场取样

此区块现场实施以后4个月，开始测定产出液氧化还原电位。

打开井口取样阀门，在样品采集前先排放10L管线积存液体，获得样品后现场静置油水分离，分离出1L地层水。

(2)氧化还原电位的现场测定

①开机预热，预热时间为15min；

②接入测定电极，并对电极进行校准；

③对样品进行测定，待数值稳定后记录测定的氧化还原电位数值，测定值为43mV。

(3)调控方案的制定

现场测得的氧化还原电位值Eh为43mV，100mV＞Eh≥0mV，因此激活剂体系不必调整，向油藏中注入正常设计浓度激活剂体系。

原激活剂体系的配方及质量百分比组成为淀粉1.5％、氯化铵1.0％、磷酸氢二胺0.1％。

调整后的激活剂体系的配方及质量百分比组成为淀粉1.5％、氯化铵1.0％、磷酸氢二胺0.1％。

现场实施以后，菌浓在原来基础上提高3个数量级以上，区块含水得到有效抑制，试验前平均含水93.2％降低到目前的83.6％，累计增油4.5×10⁴t，提高原油采收率9.3％。

实施例3：

胜利油田某区块C为高矿化度、中高粘度的疏松砂岩油藏，埋藏深度 1373m～1530m，油藏温度65℃，油藏压力13MPa，孔隙度26.0％，渗透率为 450×10^-3μm²，地层水矿化度为17800mg/L。试验区含油面积1.56km²，有效厚度 10.6m，地质储量68.5×10⁴t。利用本发明所述的油藏内源微生物群落调控的方法进行现场调控，具体步骤如下：

(1)试验区块的现场取样

此区块现场实施以后6个月，开始测定产出液氧化还原电位。

打开井口取样阀门，在样品采集前先排放8L管线积存液体，获得样品后现场静置油水分离，分离出1.5L地层水。

(2)氧化还原电位的现场测定

①开机预热，预热时间为20min；

②接入测定电极，并对电极进行校准；

③对样品进行测定，待数值稳定后记录测定的氧化还原电位数值，测定值为-73mV。

(3)调控方案的制定

现场测得的氧化还原电位值Eh为-73mV，0mV＞Eh＞-100mV，因此需要将注入油藏中激活剂体系的浓度降低，降低后激活剂浓度值为原激活剂设计浓度的0.5倍。

原激活剂体系的配方及质量百分比组成为木薯粉1.0％、尿素0.8％、磷酸二氢钠0.5％。

调整后的激活剂体系的配方及质量百分比组成为木薯粉0.5％、尿素0.4％、磷酸二氢钠0.25％。

现场实施注入激活剂浓度降低以后，微生物保持了正常的生长代谢，区块含水得到有效抑制，试验前平均含水95.3％降低到目前的89.2％，累计增油 7.2×10⁴t，提高原油采收率10.5％。

Claims

1.一种油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)现场取样及油水分离

打开井口取样阀门，在样品采集前先排放5L～10L管线积存液体，获得样品后现场静置油水分离，分离出1L～2L地层水；

(2)氧化还原电位现场测定

利用氧化还原电位测定仪对地层水样品中的氧化还原电位进行在线测定；

(3)调控方案的制定

如果氧化还原电位测定值Eh≥100mV，则需要增加注入油藏中激活剂的浓度，增加后的激活剂浓度为原浓度的1.5～2倍；

如果氧化还原电位测定值100mV＞Eh≥0mV，不需要调整注入油藏中激活剂的浓度，按照原浓度正常注入；

如果氧化还原电位测定值0mV＞Eh＞-100mV，则需要降低注入油藏中激活剂的浓度，降低后的激活剂浓度为原浓度的0.4～0.6倍；

如果氧化还原电位测定值Eh≤-100mV，则停止向油藏中注入激活剂。

2.根据权利要求1所述的油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于，所述的氧化还原电位的测定，其具体测定步骤如下：

①开机预热，预热时间为10～20min；

②接入测定电极，并对电极进行校准；

3.根据权利要求1或2所述的油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于所述的氧化还原电位测定的时机为现场实施3～6个月后开始检测。

4.根据权利要求1或2所述的油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于所述的氧化还原电位测定仪的测定范围为500～-500mV。

5.根据权利要求1所述的油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于所述的激活剂由碳源、氮源和磷源组成。

6.根据权利要求5所述的油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于所述的碳源为淀粉、糖蜜、糖粉、木薯粉、羧甲基纤维素钠和环糊精中的一种；氮源为玉米浆干粉、硝酸钠、氯化铵和尿素中的一种；磷源为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二胺中的一种。

7.根据权利要求5或6所述的油藏内源微生物群落调控的方法，其特征在于碳源、氮源和磷源质量浓度分别为1.0～2.0％、0.5～1.0％和0.1～0.5％。