CN105626014A - 一种微生物单井处理提高油井产量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物单井处理提高油井产量的方法，属于三次采油技术领域；其特征在于包括以下步骤：(1)试验油井的筛选；(2)功能微生物及其营养物的确定；(3)功能微生物及其营养物注入量的确定；(4)现场试验。通过分别向油井近井地带和井筒注入功能微生物，利用功能微生物及其代谢产物对油井近井地带和井筒的综合作用达到提高油井产量的目的。该发明具有作用范围广，既可作用油井近井地带的油层，又可作用油井井筒；油藏适用范围广，既适用于稠油油井，又适合含蜡油井；既能提高油井的产量，又能减少油井热洗、节省清防蜡剂的用量和节省电流；节能环保、成本低、有效期长、投入产出比高。

Description

一种微生物单井处理提高油井产量的方法

技术领域

本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种微生物单井处理提高油井产量的方法。

背景技术

微生物单井处理是指向生产井注入筛选的功能微生物，通过功能微生物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。微生物单井处理具有地面投资少、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。微生物单井处理从工艺上分类可分微生物单井吞吐和微生物井筒处理，两者主要区别在于作用的范围和目的不同：前者主要作用油井近井地带油层，提高单井产量；而后者主要作用于油井井筒，降低抽油机载荷，防止井筒堵塞。

在现有技术中，专利名称为“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。该发明缺点在于，注入微生物只能作用于油井近井地带的油层，而对于油井井筒的作用有限，由于从油井井底到井口存在很大的温度差，原油从井底流向井口的过程中原油粘度升高，容易导致井筒堵塞，油井载荷和电流增加导致停井或趟井。专利名称为“一种机采井微生物清防蜡的方法”，专利号为“ZL201110215056.5”的专利是将微生物复合菌剂注入井底达到井筒清防蜡的目的，而该发明的缺点在于注入的复合菌作用范围有限，只作用于油井井筒，只能起到井筒清防蜡的作用，降低油井载荷、减少油井热洗周期，而不能提高油井产量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种微生物单井处理提高油井产量的方法，该发明通过分别向油井近井地带和井筒注入功能微生物，利用功能微生物及其代谢产物对油井近井地带和井筒的综合作用达到提高油井产量的目的。

一种微生物单井处理提高油井产量的方法，其具体步骤如下：

(1)试验油井的筛选

试验油井的筛选标准为油藏温度＜80℃、地层水矿化度＜50000mg/L、地层渗透率＞100×10^-3μm²、地面原油粘度＜5000mPa·s；

(2)功能微生物及其营养物的确定

油井近井地带处理的功能微生物为短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌中的一种，营养物为玉米浆干粉8g/L～10g/L、蛋白胨3g/L～5g/L、Na₂HPO₄1g/L～2g/L、MgSO₄·7H₂O0.2g/L～0.5g/L；

油井井筒处理的功能微生物为地芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和假单胞菌中的一种，营养物为葡萄糖8g/L～12g/L、酵母粉5g/L～8g/L、KH₂PO₄2g/L～3g/L、MgSO₄·7H₂O0.5g/L～1.0g/L；

(3)功能微生物及其营养物注入量的确定

油井近井地带处理的功能微生物及其营养物注入体积总量V₁为：

V₁＝3.14R²HΦβ

式中：V₁-微生物及其营养物注入体积总量，m³；

R-处理半径，m，取值范围为8～10；

H-油井油层有效厚度，m；

Φ-油层孔隙度，无量纲；

B-用量系数，无量纲，取值范围为0.8～1.0；

油井井筒处理的功能微生物及其营养物第一轮次投加体积量为油井日产液量1.0％～2.0％，其它轮次注入的体积量为油井日产液量0.5％～1.0％；

(4)现场试验

现场试验的具体步骤为：

①油井注入油井近井地带处理的功能微生物及其营养物

油井近井地带处理的功能微生物及其营养物注入采用段塞式的注入方式，首先注入第一段塞的油井近井地带处理的功能微生物及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的20％～30％；其次注入80m³～100m³的地层水；然后注入第二段塞油井近井地带处理的功能微生物及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的70％～80％；最后注入空气，空气注入量体积为标况下油井日产液量的10～20倍；

②关井培养

油井近井地带处理的功能微生物关井培养的时间为15d～30d；

③油井开井生产

油井近井地带处理的功能微生物关井培养时间完成后，油井开井生产；

④油井注入油井井筒处理的功能微生物及其营养物

在油井开井生产后，周期性注入油井井筒处理的功能微生物及其营养物。

其中，所述的油井近井地带处理和油井井筒处理的功能微生物的菌浓均大于10⁸个/mL。

所述的油井近井地带处理的功能微生物及其营养物，其注入地层的方式采用高压泵车经油井油套环空注入，注入速度为8m³/h～10m³/h。

所述的油井井筒处理的功能微生物及其营养物，其注入地层的方式采用注入泵经油井油套环空注入，注入速度为10L/min～20L/min。

所述的注入空气的方式为采用空气压缩机注入，注入速度为标况下800L/min～1000L/min。

所述的油井开井生产，其第1个月内每天的产液量为油井处理前产液量的1/3，第2个月内每天的产液量为油井处理前产液量的1/2，第2个月后每天的产液量为油井处理前的产液量。

所述的周期性注入油井井筒处理的功能微生物及其营养物，其注入周期为20d～30d。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)作用范围广，既可作用油井近井地带的油层，又可作用油井井筒；

(2)适用范围广，既适用于稠油油井，又适合含蜡油井；

(3)既能提高油井的产量，又能减少油井热洗、节省清防蜡剂的用量和节省电流。

(4)节能环保、成本低、有效期长、投入产出比高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

胜利油田河口采油厂沾3块A油井，该油井的油藏温度为65℃、地层水矿化度为9800mg/L、地层渗透率为1200×10^-3μm²、地面原油粘度为2500mPa·s，油层厚度15m，孔隙度0.34，该油井在进行微生物单井处理前日产液量为25m³，含水96.2％，日油0.95t，热洗周期为20d，平均载荷为28.2kN，对该井实施本发明，具体步骤如下：

(1)试验油井的筛选

试验油井的油藏温度＜80℃、地层水矿化度＜50000mg/L、地层渗透率＞100×10^-3μm²、地面原油粘度＜5000mPa·s，符合本发明的筛选标准。

(2)功能微生物及其营养物的确定

油井近井地带处理的功能微生物为短短芽孢杆菌，菌浓大于10⁸个/mL，营养物为玉米浆干粉8g/L、蛋白胨4g/L、Na2HPO₄1g/L、MgSO₄·7H₂O0.5g/L。

油井井筒处理的功能微生物为地芽孢杆菌，菌浓大于10⁸个/mL，营养物为营养物为葡萄糖8g/L、酵母粉5g/L、KH₂PO₄2.5g/L、MgSO₄·7H₂O1.0g/L。

(3)功能微生物及其营养物注入量的确定

短短芽孢杆菌及其营养物注入体积总量V₁为：

V₁＝3.14R²HΦβ＝3.14×8²×15×0.34×1.0＝1025m³

式中：V₁-短短芽孢杆菌及其营养物注入体积总量，m³；

R-处理半径，m，取值范围为8；

H-油井油层有效厚度，m；

Φ-油层孔隙度，无量纲；

B-用量系数，无量纲，取值范围为1.0。

地芽孢杆菌及其营养物第一轮次投加体积总量为油井日产液量的2％，为0.5m³，其它轮次注入的体积总量为油井日产液量1.0％，为0.25m³。

(4)现场试验

现场试验具体步骤为：

①注入短短芽孢杆菌及其营养物

短短芽孢杆菌和营养物溶液注入采用段塞式的注入方式，首先注入第一段塞的短短芽孢杆菌及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的20％，为205m³，其次注入80m³地层水，然后注入第二段塞的短短芽孢杆菌及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的80％，为820m³；最后注入空气，空气注入量体积为标况下油井日产液量的10倍，为250Nm³，注入空气的方式采用空气压缩机注入，注入速度为标况下800L/min。

短短芽孢杆菌和营养物溶液注入地层的采用高压泵车经油井油套环空注入，注入速度为8m³/h。

②关井培养

短短芽孢杆菌关井培养的时间为15d。

③油井开井生产

短短芽孢杆菌关井培养15d后，油井开井生产，第1个月内每天的产液量为8.3m³，第2个月内每天的产液量为12.5m³，第2个月后每天的产液量为25m³。

④油井注入地芽孢杆菌及其营养物

在油井开井生产后，周期性注入地芽孢杆菌及其营养物，注入周期为20d，其注入地层的方式采用注入泵经油井油套环空注入，注入速度为10L/min。

在该井实施本发明的工艺后油井含水为87.0％，含水下降了9.2个百分点，日油3.25t，平均日增油2.3t，增油幅度为2.4倍，热洗周期为320d，热洗周期延长了300d，平均载荷为12.0kN，降低了16.2kN。

实施例2：

胜利油田孤岛中一驱Ng3块C油井，该油井的油藏温度为70℃、地层水矿化度为15600mg/L、地层渗透率为2500×10^-3μm²、地面原油粘度为4800mPa·s，油层厚度32m，孔隙度0.38，该油井在进行微生物单井处理前日产液量为42m³，含水98.5％，日油0.6t，热洗周期为30d，平均载荷为105kN，对该井实施本发明，具体步骤如下：

(1)试验油井的筛选

试验油井的油藏温度＜80℃、地层水矿化度＜50000mg/L、地层渗透率＞100×10^-3μm²、地面原油粘度＜5000mPa·s，符合本发明的筛选标准。

(2)功能微生物及其营养物的确定

油井近井地带处理的功能微生物为蜡状芽孢杆菌，菌浓大于10⁸个/mL，营养物为玉米浆干粉9g/L、蛋白胨3g/L、Na₂HPO₄2g/L、MgSO₄·7H₂O0.2g/L。

油井井筒处理的功能微生物为枯草芽孢杆菌，菌浓大于10⁸个/mL，营养物为营养物为葡萄糖12g/L、酵母粉7g/L、KH₂PO₄2.0g/L、MgSO₄·7H₂O0.5g/L。

(3)功能微生物及其营养物注入量的确定

蜡状芽孢杆菌及其营养物注入体积总量V₁为：

V₁＝3.14R²HΦβ＝3.14×9²×32×0.38×0.8＝2474m³

式中：V₁-蜡状芽孢杆菌及其营养物注入体积总量，m³；

R-处理半径，m，取值范围为9；

H-油井油层有效厚度，m；

Φ-油层孔隙度，无量纲；

B-用量系数，无量纲，取值范围为0.8。

枯草芽孢杆菌及其营养物第一轮次投加体积量为油井日产液量的1％，为0.42m³，其它轮次注入的体积总量为油井日产液量0.5％，为0.21m³。

(4)现场试验

现场试验具体步骤为：

①注入蜡状芽孢杆菌及其营养物

蜡状芽孢杆菌及其营养物注入采用段塞式的注入方式，首先注入第一段塞的蜡状芽孢杆菌及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的30％，为742.2m³，其次注入90m³地层水，然后注入第二段塞的蜡状芽孢杆菌及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的70％，为1731.8m³；最后注入空气，空气注入量体积为标况下油井日产液量的15倍，为630Nm³，注入空气的方式采用空气压缩机注入，注入速度为标况下900L/min。

蜡状芽孢杆菌及其营养物注入地层的采用高压泵车经油井油套环空注入，注入速度为9m³/h。

②关井培养

蜡状芽孢杆菌关井培养的时间为20d。

③油井开井生产

蜡状芽孢杆菌关井培养20d后，油井开井生产，第1个月内每天的产液量为14m³，第2个月内每天的产液量为21m³，第2个月后每天的产液量为42m³。

④油井注入枯草芽孢杆菌及其营养物

在油井开井生产后，周期性注入枯草芽孢杆菌及其营养物，注入周期为25d，其注入地层的方式采用注入泵经油井油套环空注入，注入速度为20L/min。

在该井实施本发明的工艺后油井含水为83.0％，含水下降了15.5个百分点，日油7.1t，平均日增油6.5t，增油幅度为10.8倍，热洗周期为280d，热洗周期延长了250d，平均载荷为43kN，降低了62kN。

实施例3：

胜利油田河口采油厂罗801块E油井，该油井的油藏温度为78℃、地层水矿化度为12500mg/L、地层渗透率为1700×10^-3μm²、地面原油粘度为3200mPa·s，油层厚度24m，孔隙度0.35，该油井在进行微生物单井处理前日产液量为48m³，含水95.8％，日油2.0t，热洗周期为25d，平均载荷为97.5kN，对该井实施本发明，具体步骤如下：

(1)试验油井的筛选

试验油井的油藏温度＜80℃、地层水矿化度＜50000mg/L、地层渗透率＞100×10^-3μm²、地面原油粘度＜5000mPa·s，符合本发明的筛选标准。

(2)功能微生物及其营养物的确定

油井近井地带处理的功能微生物为短短芽孢杆菌，菌浓大于10⁸个/mL，营养物为玉米浆干粉10g/L、蛋白胨5g/L、Na₂HPO₄1.5g/L、MgSO₄·7H₂O0.3g/L。

油井井筒处理的功能微生物为假单胞菌，菌浓大于10⁸个/mL，营养物为营养物为葡萄糖10g/L、酵母粉8g/L、KH₂PO₄3.0g/L、MgSO₄·7H₂O0.8g/L。

(3)功能微生物及其营养物注入量的确定

短短芽孢杆菌及其营养物注入体积总量V₁为：

V₁＝3.14R²HΦβ＝3.14×10²×24×0.35×0.9＝2374m³

式中：V₁-短短芽孢杆菌及其营养物注入体积总量，m³；

R-处理半径，m，取值范围为10；

H-油井油层有效厚度，m；

Φ-油层孔隙度，无量纲；

B-用量系数，无量纲，取值范围为0.9。

假单胞菌及其营养物第一轮次投加体积总量为油井日产液量的1.5％，为0.72m³，其它轮次注入的体积总量为油井日产液量0.8％，为0.38m³。

(4)现场试验

现场试验具体步骤为：

①油井注入短短芽孢杆菌及其营养物

短短芽孢杆菌及其营养物注入采用段塞式的注入方式，首先注入第一段塞的短短芽孢杆菌及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的25％，为593.5m³，其次注入100m³地层水，然后注入第二段塞的短短芽孢杆菌及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的75％，为1780.5m³；最后注入空气，空气注入量体积为标况下油井日产液量的20倍，为960Nm³，注入空气的方式采用空气压缩机注入，注入速度为标况下1000L/min。

短短芽孢杆菌及其营养物注入地层的采用高压泵车经油井油套环空注入，注入速度为10m³/h。

④关井培养

短短芽孢杆菌关井培养的时间为30d。

⑤油井开井生产

短短芽孢杆菌关井培养30d后，油井开井生产，第1个月内每天的产液量为16m³，第2个月内每天的产液量为24m³，第2个月后每天的产液量为48m³。

④油井注入假单胞菌及其营养物

在油井开井生产后，周期性注入假单胞菌及其营养物，注入周期为30d，其注入地层的方式采用注入泵经油井油套环空注入，注入速度为15L/min。

在该井实施本发明的工艺后油井含水81.0％，含水下降了14.8个百分点，日油9.1t，平均日增油7.1t，增油幅度为3.6倍，热洗周期为450d，热洗周期延长了425d，平均载荷为25.1kN，降低了72.4kN。

Claims (7)

1.一种微生物单井处理提高油井产量的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)试验油井的筛选

试验油井的筛选标准为油藏温度＜80℃、地层水矿化度＜50000mg/L、地层渗透率＞100×10^-3μm²、地面原油粘度＜5000mPa·s；

(2)功能微生物及其营养物的确定

油井近井地带处理的功能微生物为短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌中的一种，营养物为玉米浆干粉8g/L～10g/L、蛋白胨3g/L～5g/L、Na₂HPO₄1g/L～2g/L、MgSO₄·7H₂O0.2g/L～0.5g/L；

油井井筒处理的功能微生物为地芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和假单胞菌中的一种，营养物为葡萄糖8g/L～12g/L、酵母粉5g/L～8g/L、KH₂PO₄2g/L～3g/L、MgSO₄·7H₂O0.5g/L～1.0g/L；

(3)功能微生物及其营养物注入量的确定

油井近井地带处理的功能微生物及其营养物注入体积总量V₁为：

V₁＝3.14R²HΦβ

式中：V₁-微生物及其营养物注入体积总量，m³；

R-处理半径，m，取值范围为8～10；

H-油井油层有效厚度，m；

Φ-油层孔隙度，无量纲；

B-用量系数，无量纲，取值范围为0.8～1.0；

油井井筒处理的功能微生物及其营养物第一轮次投加体积量为油井日产液量1.0％～2.0％，其它轮次注入的体积量为油井日产液量0.5％～1.0％；

(4)现场试验

现场试验的具体步骤为：

①油井注入油井近井地带处理的功能微生物及其营养物

油井近井地带处理的功能微生物及其营养物注入采用段塞式的注入方式，首先注入第一段塞的油井近井地带处理的功能微生物及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的20％～30％；其次注入80m³～100m³的地层水；然后注入第二段塞油井近井地带处理的功能微生物及其营养物，其注入量体积为总注入量体积的70％～80％；最后注入空气，空气注入量体积为标况下油井日产液量的10～20倍；

②关井培养

油井近井地带处理的功能微生物关井培养的时间为15d～30d；

③油井开井生产

油井近井地带处理的功能微生物关井培养时间完成后，油井开井生产；

④油井注入油井井筒处理的功能微生物及其营养物

在油井开井生产后，周期性注入油井井筒处理的功能微生物及其营养物。

2.根据权利要求1所述的微生物单井处理提高油井产量的方法，其特征在于所述的油井近井地带处理和油井井筒处理的功能微生物的菌浓均大于10⁸个/mL。

3.根据权利要求1或2所述的微生物单井处理提高油井产量的方法，其特征在于所述的油井近井地带处理的功能微生物及其营养物，其注入地层的方式采用高压泵车经油井油套环空注入，注入速度为8m³/h～10m³/h。

4.根据权利要求1或2所述的微生物单井处理提高油井产量的方法，其特征在于所述的油井井筒处理的功能微生物及其营养物，其注入地层的方式采用注入泵经油井油套环空注入，注入速度为10L/min～20L/min。

5.根据权利要求1或2所述的微生物单井处理提高油井产量的方法，其特征在于所述的注入空气的方式为采用空气压缩机注入，注入速度为标况下800L/min～1000L/min。

6.根据权利要求1或2所述的微生物单井处理提高油井产量的方法，其特征在于所述的油井开井生产，其第1个月内每天的产液量为油井处理前产液量的1/3，第2个月内每天的产液量为油井处理前产液量的1/2，第2个月后每天的产液量为油井处理前的产液量。

7.根据权利要求1或2所述的微生物单井处理提高油井产量的方法，其特征在于所述的周期性注入油井井筒处理的功能微生物及其营养物，其注入周期为20d～30d。