CN105545268B - 提高微生物驱油藏驱动压差的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高微生物驱油藏驱动压差的方法，属于石油开采技术领域。其包括：关闭与采油井含水层相对应的微生物注入井；向所述采油井注入铜绿假单胞菌发酵液；向所述采油井注入产气发酵菌发酵液；向已经注入铜绿假单胞菌发酵液和产气发酵菌发酵液的采油井注入聚合物延缓交联凝胶体系；向已经注入聚合物延缓交联凝胶体系的采油井注入自降解聚合物凝胶体系；候凝；向已经候凝结束的采油井注入后尾处理体系。采用该方法处理后最终采收率较水驱提高10％以上。

Description

提高微生物驱油藏驱动压差的方法
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，特别是涉及一种提高微生物驱油藏驱动压差的方法。
背景技术
在微生物驱油的技术中，有内源和外源两种方法，根据需要选择不同的方法进行应用。外源微生物驱油技术是针对特定的油藏条件和流体性质，开发适合的菌种和适合的营养体系，该菌种在模拟的油藏条件下具有明显的改善原油性质(降低原油粘度、密度、蜡和胶质沥青质含量)和油水界面性质的特点。开发的菌种在地面条件下进行工业发酵，然后用一定浓度的营养体系将发酵菌液进行适当的稀释后在注水井注入油藏，进行短暂的停止注水后，恢复正常注水。微生物利用油藏中的原油为碳源，配合其他营养体系，大量繁殖和发酵，产生表面活性剂、有机酸、醇类和气体等物质，其结果是原油的粘度和密度降低，油水界面张力下降，增加原油流动性能，提高原油采收率。内源微生物驱油法是通过注入营养液激活油藏中现有的微生物，同样是通过微生物的代谢和微生物的生物化学作用，改善油水界面性质和原油粘度，提高原油的流动性进而提高采收率。
我国大多数油藏为陆相沉积，层间、层内渗透率差异大，非均质性强注水开发时，注入水易沿高渗透层突进，使注入水在纵向上和平面上推进不均匀，注入水过早地沿着高渗透层向油井突进，造成油井水淹，此时的油藏已经在高渗透层带形成了“窜流”的水道，使得油层能量降低，降低油层的最终采收率。微生物驱油所用的营养液或发酵菌液也会通过这个通道串流，油藏深部和主流线以外的区域，微生物营养剂和微生物发酵液波及较少。虽然在开展微生物驱油前进行了一些旨在扩大菌液和营养液波及体积的调堵措施，但是受所用调堵体系性质和用量限制，深部尤其是油井附近的剩余油受到压力梯度下降较大影响而启动较少。
调剖堵水已成为中国高含水和特高含水开发后期油田的一项主要控水稳油技术，调剖主要涉及水井近井调剖以及油层深部调剖，注水井近井地带调剖所用剂量较少，有效期短，注入水容易产生绕流，继续沿高渗透层带“窜流”，深部调剖主要采用大剂量注入方式，需要将调剖堵水剂注入到油藏深部，不仅堵剂用量大，且堵剂经过的剪切距离长，很难在油藏深部保持原有性质成胶，可以看出，现有技术中调剖堵水技术对高含水非均质严重砂岩油藏油井的堵水效果不理想。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其能够克服微生物在油井附近生长、发酵速度慢和波及体积小的问题，提高油井产量，从而，更加适于实用。
为了达到上述目的，本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法的技术方案如下：
本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法包括以下步骤：
关闭与采油井含水层相对应的微生物注入井；
向所述采油井注入铜绿假单胞菌发酵液；
向所述采油井注入产气发酵菌发酵液；
向已经注入铜绿假单胞菌发酵液和产气发酵菌发酵液的采油井注入聚合物延缓交联凝胶体系；
向已经注入聚合物延缓交联凝胶体系的采油井注入自降解聚合物凝胶体系；
候凝；
向已经候凝结束的采油井注入后尾处理体系。
本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述铜绿假单胞菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，玉米浆干粉0.25～0.35％+(NH4)2HPO4 0.25～0.35％+NaNO3 0.15～0.25％，其余组分为水。
作为优选，所述铜绿假单胞菌的培养是在一设定的温度、设定的摇床转速下培养得到的。
作为优选，所述设定的温度的取值范围为35℃～38℃。
作为优选，所述设定的摇床转速的取值范围为120r/min～180r/min。
作为优选，培养所述铜绿假单胞菌需要的时间的取值范围为2天～5天。
作为优选，所述产气发酵菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，所述产气发酵菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，玉米浆粉0.15～0.25％+糖蜜粉0.45～0.55％+(NH4)2HPO4 0.25～0.35％+NaNO3 0.15～0.25％，其余组分为水。
作为优选，所述产气发酵菌的培养是在一设定的温度、设定的摇床转速下培养得到的。
作为优选，所述设定的温度的取值范围为35℃～38℃。
作为优选，所述设定的摇床转速的取值范围为120r/min～180r/min。
作为优选，培养所述产气发酵菌菌需要的时间的取值范围为2天～5天。
作为优选，所述铜绿假单胞菌发酵液的用量为高渗透层孔隙体积的3％～5％。
作为优选，所述铜绿假单胞菌发酵液中，铜绿假单胞菌浓度≥1×108个/mL。
作为优选，所述铜绿假单胞菌发酵液中，杂菌浓度＜铜绿假单胞菌发酵液中总菌浓度×10％。
作为优选，所述产气发酵菌发酵液的用量为高渗透层孔隙体积的2％～4％。
作为优选，所述产气发酵菌发酵液中，产气发酵菌浓度≥1×108个/mL。
作为优选，所述产气发酵菌发酵液中，杂菌浓度＜产气发酵菌发酵液中总菌浓度×10％。
作为优选，所述聚合物延缓交联凝胶体系由水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝经过交联反应得到。
作为优选，所述聚合物延缓交联凝胶体系的用量为高渗透层孔隙体积的3％～5％。
作为优选，所述自降解聚合物凝胶体系为淀粉类物质。
作为优选，所述自降解聚合物凝胶体系的用量为高渗透层孔隙体积的0.2％～0.5％。
作为优选，所述后尾处理体系为过硫酸盐类物质。
作为优选，所述后尾处理体系的用量为高渗透层孔隙体积的0.2％～0.5％。
本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法从油井注入的铜绿假单胞菌发酵液中具有较高浓度的生物表面活性剂，在遇到来自注入井的微生物营养物将原菌液稀释可进一步发酵代谢表面活性剂，这些营养液、菌液和产物与原油产生乳化液被后续的注入液，从油井朝着注入井方向推到油藏深部，由于凝胶的堵塞，注入的营养液将滞留液体推进到中低渗透层进行深部发酵驱油，微生物利用营养物在中低渗透层发酵，疏通中低渗透层，从而进一步提高中低渗透层的相对渗透率，达到扩大波及体积、改善油水界面性质、改善原油物性和提高采收率的目的。其中，注入的产气发酵菌，由于产气量大，主要成分为二氧化碳，在油藏压力下溶解油中降低原油密度和粘度，易于流动，也可以进一步提高油藏压力，提高储层动用程度，压力的提高，有利于后续注入液向中低渗透层分流；注入的自降解体系一方面可对主体交联封堵体系起到助推作用，使其向油层深部推进，另一方面该体系会自行降解，避免造成近井地带堵塞；注入的后尾处理体系可将注入过程中少量进入中低渗透层的交联体系降解，防止造成近井地带中低渗透层堵塞；驱替压力较大幅度上升，注入流体在高低渗透层的分流量重新分配，高渗层液量大幅度降低，中低渗透层流量提高；采用本发明提供的提高油藏驱动压差的油井处理方法处理后最终采收率较水驱提高10％以上。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其能够克服微生物在油井附近生长、发酵速度慢和波及体积小的问题，提高油井产量，从而，更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
参见附图1，本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法包括以下步骤：
步骤11：关闭与采油井含水层相对应的微生物注入井；
步骤12：向采油井注入铜绿假单胞菌发酵液；
步骤13：向采油井注入产气发酵菌发酵液；
步骤14：向已经注入铜绿假单胞菌发酵液和产气发酵菌发酵液的采油井注入聚合物延缓交联凝胶体系；
步骤15：向已经注入聚合物延缓交联凝胶体系的采油井注入自降解聚合物凝胶体系；
步骤16：候凝；
步骤17：向已经候凝结束的采油井注入后尾处理体系。
本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法从油井注入的铜绿假单胞菌发酵液中具有较高浓度的生物表面活性剂，在遇到来自注入井的微生物营养物将原菌液稀释可进一步发酵代谢表面活性剂，这些营养液、菌液和产物与原油产生乳化液被后续的注入液，从油井朝着注入井方向推到油藏深部，由于凝胶的堵塞，注入的营养液将滞留液体推进到中低渗透层进行深部发酵驱油，微生物利用营养物在中低渗透层发酵，疏通中低渗透层，从而进一步提高中低渗透层的相对渗透率，达到扩大波及体积、改善油水界面性质、改善原油物性和提高采收率的目的。其中，注入的产气发酵菌，由于产气量大，主要成分为二氧化碳，在油藏压力下溶解油中降低原油密度和粘度，易于流动，也可以进一步提高油藏压力，提高储层动用程度，压力的提高，有利于后续注入液向中低渗透层分流；注入的自降解体系一方面可对主体交联封堵体系起到助推作用，使其向油层深部推进，另一方面该体系会自行降解，避免造成近井地带堵塞；注入的后尾处理体系可将注入过程中少量进入中低渗透层的交联体系降解，防止造成近井地带中低渗透层堵塞；驱替压力较大幅度上升，注入流体在高低渗透层的分流量重新分配，高渗层液量大幅度降低，中低渗透层流量提高；采用本发明提供的提高油藏驱动压差的油井处理方法处理后最终采收率较水驱提高10％以上。
其中，铜绿假单胞菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，玉米浆干粉0.25～0.35％+(NH4)2HPO4 0.25～0.35％+NaNO3 0.15～0.25％，其余组分为水。
其中，铜绿假单胞菌的培养是在一设定的温度、设定的摇床转速下培养得到的。
其中，设定的温度的取值范围为35℃～38℃。在这种情况下，铜绿假单胞菌的培养效果更好。
其中，设定的摇床转速的取值范围为120r/min～180r/min。根据需求，可以调整摇床的转速。
其中，培养铜绿假单胞菌需要的时间的取值范围为2天～5天。具体操作时，可以定期检测铜绿假单胞菌浓度是否达到生产需求，当铜绿假单胞菌的浓度达到生产需求后，停止培养。
其中，产气发酵菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，所述产气发酵菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，玉米浆粉0.15～0.25％+糖蜜粉0.45～0.55％+(NH4)2HPO4 0.25～0.35％+NaNO3 0.15～0.25％，其余组分为水。
其中，产气发酵菌的培养是在一设定的温度、设定的摇床转速下培养得到的。
其中，设定的温度的取值范围为35℃～38℃。在这种情况下，铜绿假单胞菌的培养效果更好。
其中，设定的摇床转速的取值范围为120r/min～180r/min。根据需求，可以调整摇床的转速。
其中，培养产气发酵菌需要的时间的取值范围为2天～5天。具体操作时，可以定期检测产气发酵菌浓度是否达到生产需求，当产气发酵菌的浓度达到生产需求后，停止培养。
其中，铜绿假单胞菌发酵液的用量为高渗透层孔隙体积的3％～5％。
其中，铜绿假单胞菌发酵液中，铜绿假单胞菌浓度≥1×108个/mL。
其中，铜绿假单胞菌发酵液中，杂菌浓度＜铜绿假单胞菌发酵液中总菌浓度×10％。在这种情况下，由于杂菌浓度较低，不会影响铜绿假单胞菌的作用效果。
其中，产气发酵菌发酵液的用量为高渗透层孔隙体积的2％～4％。
其中，产气发酵菌发酵液中，产气发酵菌浓度≥1×108个/mL。
其中，产气发酵菌发酵液中，杂菌浓度＜产气发酵菌发酵液中总菌浓度×10％。在这种情况下，由于杂菌浓度较低，不会影响产气发酵菌的作用效果。
其中，聚合物延缓交联凝胶体系由水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝经过交联反应得到。
其中，聚合物延缓交联凝胶体系的用量为高渗透层孔隙体积的3％～5％。
其中，自降解聚合物凝胶体系为淀粉类物质，其中，淀粉类物质可以为直链淀粉、支链淀粉等。
其中，自降解聚合物凝胶体系的用量为高渗透层孔隙体积的0.2％～0.5％。
其中，后尾处理体系为过硫酸盐类物质，其中，过硫酸盐类物质可以为过硫酸钠、过硫酸钾等。
其中，后尾处理体系的用量为高渗透层孔隙体积的0.2％～0.5％。
实施例
表1
续表1
表2
续表2
选用本发明实施例1提供的铜绿假单胞菌、采用本发明实施例11提供的产气发酵菌，进行岩心物模的验证试验。
其中，进行岩心物模验证试验时，岩心采用人造三层非均质模型，设计高渗层渗透率3.0μm2，中渗层渗透率1.5μm2，低渗层渗透率0.5μm2；模型参数：长度600mm，宽度90m，厚度45mm。
试验步骤：
步骤21：将岩心两端街上管线和阀门，测定岩心的气测渗透率为1.689μm2；
步骤22：称干重后抽空2小时饱和过滤好的注入水，以每分钟2mL的速度水驱测量水相渗透率为1.417μm2；，称重后计算孔隙体积为538mL，计算孔隙度为22.1％；
步骤23：将岩心放置在58℃恒温箱内恒温2小时后梯度升压饱和油，至1.8MPa出口不出水为止，根据饱和油量415.9mL，计算原始含油饱和度为77.3％，放恒温箱老化5天；
步骤24：以0.5mL/min速度水驱油至岩心出口含水99％，驱替压力为0.057MPa，计算水驱采收率31.7％；
步骤25：对岩心进行本发明实施例提供的提高微生物驱油藏驱动压差的油井处理方法处理，自出口段注入处理体积为0.5PV(PV为倍数孔隙体积，其中，0.1PV铜绿假单胞菌发酵液+0.15PV产气发酵菌发酵液+0.15PV交联体系+0.05PV自降解体系+0.05PV后尾处理体系。交联体系(聚合物浓度3500mg/L，聚交比为30:1)，自降解体系(聚合物浓度1500mg/L+交联剂浓度为100mg/L+自降解添加剂5000mg/L)，后尾处理体系浓度为0.2％。停止驱替并关闭岩心两端阀门，使微生物继续发酵5天，同时交联体系成胶；
步骤26：正向继续水驱至5PV结束，计算最终采收率。
采用本发明实施例1提供的本发明提供的铜绿假单胞菌、采用本发明实施例11提供的产气发酵菌，并应用本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法进行石油开采时，提高微生物驱油藏驱动压差的方法的操作参数、结果参数和变化参数如表3所示。
根据表3所示的结果参数和变化参数，可知，采用根本发明实施例1提供的铜绿假单胞菌、采用本发明实施例11提供的产气发酵菌，并应用本发明提供的提高微生物驱油藏驱动压差的方法进行石油开采与采用水驱相比较，处理前后含水率变化量降低、处理前后驱动压差变化量升高、处理前后采收率变化率升高。
表3
注，在表3中，↓表示降低，↑表示升高。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其特征在于，包括以下步骤：
关闭与采油井含水层相对应的微生物注入井；
向所述采油井注入铜绿假单胞菌发酵液；
向所述采油井注入产气发酵菌发酵液；
向已经注入铜绿假单胞菌发酵液和产气发酵菌发酵液的采油井注入聚合物延缓交联凝胶体系；
向已经注入聚合物延缓交联凝胶体系的采油井注入自降解聚合物凝胶体系；
候凝；
向已经候凝结束的采油井注入后尾处理体系；
其中，所述铜绿假单胞菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，玉米浆干粉0.25～0.35％+(NH4)2HPO4 0.25～0.35％+NaNO3 0.15～0.25％，其余组分为水；
作为优选，所述铜绿假单胞菌的培养是在一设定的温度、设定的摇床转速下培养得到的；
作为优选，所述设定的温度的取值范围为35℃～38℃；
作为优选，所述设定的摇床转速的取值范围为120r/min～180r/min；
作为优选，培养所述铜绿假单胞菌需要的时间的取值范围为2天～5天；
其中，所述产气发酵菌的培养基配方中各组分的质量百分含量为，玉米浆粉0.15～0.25％+糖蜜粉0.45～0.55％+(NH4)2HPO40.25～0.35％+NaNO3 0.15～0.25％，其余组分为水；
作为优选，所述产气发酵菌的培养是在一设定的温度、设定的摇床转速下培养得到的；
作为优选，所述设定的温度的取值范围为35℃～38℃；
作为优选，所述设定的摇床转速的取值范围为120r/min～180r/min；
作为优选，培养所述产气发酵菌需要的时间的取值范围为2天～5天；
其中，所述铜绿假单胞菌发酵液的用量为高渗透层孔隙体积的3％～5％；
作为优选，所述铜绿假单胞菌发酵液中，铜绿假单胞菌浓度≥1×108个/mL；
作为优选，所述铜绿假单胞菌发酵液中，杂菌浓度＜铜绿假单胞菌发酵液中总菌浓度×10％。
2.根据权利要求1所述的提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其特征在于，所述产气发酵菌发酵液的用量为高渗透层孔隙体积的2％～4％；
作为优选，所述产气发酵菌发酵液中，产气发酵菌浓度≥1×108个/mL；
作为优选，所述产气发酵菌发酵液中，杂菌浓度＜产气发酵菌发酵液中总菌浓度×10％。
3.根据权利要求1所述的提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其特征在于，所述聚合物延缓交联凝胶体系由水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝经过交联反应得到；
作为优选，所述聚合物延缓交联凝胶体系的用量为高渗透层孔隙体积的3％～5％。
4.根据权利要求1所述的提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其特征在于，所述自降解聚合物凝胶体系为淀粉类物质。
5.根据权利要求1所述的提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其特征在于，所述自降解聚合物凝胶体系的用量为高渗透层孔隙体积的0.2％～0.5％。
6.根据权利要求1所述的提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其特征在于，所述后尾处理体系为过硫酸盐类物质。
7.根据权利要求1所述的提高微生物驱油藏驱动压差的方法，其特征在于，所述后尾处理体系的用量为高渗透层孔隙体积的0.2％～0.5％。
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