CN107435052A - 一种利用微生物降烃菌来降低co2驱最小混相压力的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，在进行CO2驱前或驱油过程中，向储层注微生物降烃菌发酵液，然后注入CO2，直至产出井中气油比超过地层条件下的溶解气油比。原油与微生物降烃菌发酵液充分接触，轻质组分含量升高，粘度下降，进而与CO2相互作用，从而降低CO2驱最小混相压力，大幅度提高CO2驱采收率。实验表明，最小混相压力降低率为10.67～25.30％。本发明的方法成本低，并且易于在现场中应用，克服了现有技术中向CO2中加入液化石油气或加入表面活性剂作为调节剂来降低最小混相压力的方法中的成本高、用量大以及难以有效实施的问题。
Description
技术领域
本发明属于低渗透油田二氧化碳混相驱油技术领域，涉及一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法。
背景技术
二氧化碳驱是国内外提高采收率的主要技术之一，已广泛应用于美国、加拿大、安哥拉、特立尼达、土耳其等国家和地区，尤其是美国，利用二氧化碳提高采收率技术的原油产量已占世界的90％以上。与水驱相比，二氧化碳具有较低的注入压力、更强的注入能力，因此，该技术可以在常规技术基础上提高原油采收率10-15％，使低渗透油藏采收率达到30％以上，具有广阔的应用前景。目前我国投入开发的低渗透油藏多为陆相沉积砂岩油藏，与国外普遍分布的海相沉积油藏相比，最大的区别在于油藏物性差，非均质性强，原始含油饱和度较低，埋藏深，油藏湿度偏高，所以就存在二氧化碳驱最小混相压力偏高，驱油效果差等问题。因此，研究降低在二氧化碳最小混相压力，提高采收率具有重要意义。
目前，国内主要采用注入加入液化气、表面活性剂等方法来降低二氧化碳最小混相压力。
期刊《重庆科技学院学报(自然科学版)》2012年第14卷第期文献“降低CO2驱油最小混相压力新方法”中介绍了CO2中混入一定量的液化石油气能有效降低CO2与原油间最小混相压力；
申请号为201110262474.X的专利公开了一种降低稠油油藏CO2驱混相压力的方法，其技术方案是：先向油井中注入表面活性剂段塞，表面活性剂溶于地层原油后，将地层原油的粘度降低CO2混相驱的粘度范围；当注入CO2后，表面活性剂能很快降低气相与油相间的界面张力，从而降低CO2与原油间的最小混相压力，实现混相驱油。
申请号为201410602354.3的专利公开了一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂及其应用方法。其方法是通过注入井向储层加入以苯类物质、醚类物质、油溶性表面活性剂和起泡剂组成的调节剂，能够与CO2生成泡沫，起流度控制作用；同时由于调节剂中的苯类物质、醚类物质及溶解于其中的油溶性表活剂三者能够相互促进能够降低CO2与原油间的界面张力，从而降低CO2驱最小混相压力。
上述方法中，无论是CO2中加入液化石油气还是加入表面活性剂作为调节剂来降低最小混相压力的方法均存在成本较高，用量较大，在现场应用中难以有效实施的缺点。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，该方法具有成本低，用量小，在现场应用中易于实施的优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，在进行CO2驱前或驱油过程中，向储层注微生物降烃菌发酵液，然后注入CO2，直至产出井中气油比超过地层条件下的溶解气油比。
本发明进一步的改进在于，微生物降烃菌发酵液的注入量为0.01V～0.05PV。
本发明进一步的改进在于，微生物降烃菌发酵液是通过将微生物发酵液加入到水中制得，并且质量浓度为1～2％。
本发明进一步的改进在于，微生物发酵液通过以下过程制得：
1)首先，将YM8降烃菌种子在小种子瓶中培养，然后在大种子瓶中进行培养；
2)然后，利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，然后再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵；
3)最后利用压差把种子接入发酵罐中进行发酵，具体条件为：温度为34～35℃，搅拌速度为110～130转/分，发酵时间为47～49h，得到降烃菌的菌数为1.0×1010个/毫升的微生物发酵液。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中在小种子瓶中培养的具体条件为：在温度为34～36℃、转速为110～130转/分的摇床中培养，培养时间为17～19h；在大种子瓶中进行培养的具体条件为：在温度为34～36℃、转速为70～80转/分的摇床中培养，培养时间为15～17h。
本发明进一步的改进在于，小种子瓶和大种子瓶中的培养基均为：蔗糖10.0～15.0g/L，玉米浆5.0～10.0g/L，磷酸氢二钠0.5～1.0g/L，磷酸二氢钾0.25～0.5g/L，硝酸钠1.5～2.0g/L，硫酸镁0.2～0.5g/L，氯化钠3.0～5.0g/L，pH值7.2～7.4。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，具体条件为：温度为34～36℃，搅拌速度为140～160转/分，培养时间为23～25h；再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵，具体条件为：罐温度为33～35℃，搅拌速度为140～160转/分，培养时间为23～25h。
本发明进一步的改进在于，一级种子罐和二级种子罐中的培养基与小种子瓶中的培养基相同。
本发明进一步的改进在于，通过注入井向储层注微生物降烃菌发酵液。
本发明进一步的改进在于，通过注入井注入CO2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)进行CO2驱油过程前或者驱油过程中，通过注入井向地层注入降低CO2与原油间最小混相压力的微生物降烃菌发酵液，发酵液能降低原油中重质组分含量，增加轻质组分含量，从而降低原油粘度，改善原油流动性，从而提高水驱洗油效率。
(2)原油与微生物降烃菌发酵液充分接触，轻质组分含量升高，粘度下降，进而与CO2相互作用，从而降低CO2驱最小混相压力，大幅度提高CO2驱采收率。实验表明，最小混相压力降低率为10.67～25.30％。本发明的方法成本低，并且易于在现场中应用，克服了现有技术中向CO2中加入液化石油气或加入表面活性剂作为调节剂来降低最小混相压力的方法中的成本高、用量大以及难以有效实施的问题。
进一步的，通过YM8降烃菌种子培养后现在种子罐发酵，然后在发酵罐发酵，一方面可以保证注入地层中微生物的菌种浓度，保证微生物能在地层中迅速生长繁殖达到有效浓度，确保实验效果；另一方面可以降低注入的浓度，从而降低注入药剂的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
本发明中的微生物降烃菌为申请号：201210001480.4的专利中的简单芽孢杆菌YM8，其培养方法详见专利201210001480.4。
微生物降烃菌地面发酵：通过地面发酵一方面可以保证注入地层中微生物的菌种浓度，保证微生物能在地层中迅速生长繁殖达到有效浓度，确保实验效果；另一方面通过地面发酵可以降低注入的浓度，从而降低注入药剂的成本。
1)首先，将YM8降烃菌种子在小种子瓶中培养，具体条件为：在温度为34～36℃、转速为110～130转/分的摇床中培养，培养时间大约为17～19h；然后在大种子瓶中进行培养，具体条件为：在温度为34～36℃、转速为70～80转/分的摇床中培养，培养时间大约为15～17h；
其中，小种子瓶和大种子瓶中的培养基(g/L)：蔗糖10.0～15.0，玉米浆5.0～10.0，磷酸氢二钠0.5～1.0，磷酸二氢钾0.25～0.5，硝酸钠1.5～2.0，硫酸镁0.2～0.5，氯化钠3.0～5.0，pH值7.2～7.4；
2)然后，利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，具体条件为：温度为34～36℃，搅拌速度为140～160转/分，培养时间为23～25h；再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵，具体条件为：罐温度为33～35℃，搅拌速度为140～160转/分，培养时间为23～25h。
其中，一级种子罐和二级种子罐中的培养基(g/L)：蔗糖10.0～15.0，玉米浆5.0～10.0，磷酸氢二钠0.5～1.0，磷酸二氢钾0.25～0.5，硝酸钠1.5～2.0，硫酸镁0.2～0.5，氯化钠3.0～5.0，pH值7.2～7.4；
3)最后利用压差把种子接入发酵罐中进行发酵，具体条件为：温度为34～35℃，搅拌速度为110～130转/分，发酵时间为47～49h，得到降烃菌的菌数为1.0×1010个/毫升的微生物发酵液。
发酵产品指标达到现场技术要求：中式产品降烃菌的菌数能够达到1.0×1010个/毫升，现场注入降烃菌菌数能够达到1.0×108个/毫升。
下面通过具体实施例进行说明。
实施例1
1)首先，将YM8降烃菌种子在小种子瓶中培养，具体条件为：在温度为35℃、转速为120转/分的摇床中培养，培养时间大约为18h；然后在大种子瓶中进行培养，具体条件为：在温度为35℃、转速为75转/分的摇床中培养，培养时间大约为16h；
其中，小种子瓶和大种子瓶中的培养基(g/L)：蔗糖10.0，玉米浆5.0，磷酸氢二钠1.0，磷酸二氢钾0.25，硝酸钠1.5，硫酸镁0.5，氯化钠3.0，pH值7.2；
2)然后，利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，具体条件为：温度为35℃，搅拌速度为150转/分，培养时间大约为24h就能达到要求指标；再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵，具体条件为：罐温度为35℃，搅拌速度为150转/分，培养时间大约为24h；
其中，一级种子罐和二级种子罐中的培养基(g/L)：蔗糖10.0，玉米浆5.0，磷酸氢二钠1.0，磷酸二氢钾0.25，硝酸钠1.5，硫酸镁0.5，氯化钠3.0，pH值7.2；
3)最后利用压差把种子接入发酵罐中进行发酵，具体条件为：温度为35℃，搅拌速度为120转/分，发酵时间大约为48h，得到降烃菌的菌数为1.0×1010个/毫升的微生物发酵液。
将微生物发酵液加入到水中制备质量浓度为1％的微生物降烃菌发酵液，在进行CO2驱前注入0.03PV质量浓度为1％的微生物降烃菌发酵液，在温度100℃的条件下，利用细管实验装置(见表1)在不同压力条件下开展CO2驱油实验(采用石油行业标准“SY/T 6573-2003”)，实验发现，在相同CO2注入量下，随着驱替压力增大，CO2细管驱油实验采收率增加，当采收率大于90％时，说明在此压力下CO2已能与地层原油形成混相。对两段实验数据进行线性回归处理，即可得到CO2与原油最小混相压力。所用细管实验装置基本参数见表1，实验结果见表2。
实施例2
1)首先，将YM8降烃菌种子在小种子瓶中培养，具体条件为：在温度为34℃、转速为110转/分的摇床中培养，培养时间大约为19h；然后在大种子瓶中进行培养，具体条件为：在温度为34℃、转速为70转/分的摇床中培养，培养时间大约为15h；
其中，小种子瓶和大种子瓶中的培养基(g/L)：蔗糖15.0，玉米浆7.0，磷酸氢二钠0.7，磷酸二氢钾0.4，硝酸钠2.0，硫酸镁0.2，氯化钠4.0，pH值7.3；
2)然后，利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，具体条件为：温度为34℃，搅拌速度为160转/分，培养时间大约为23h就能达到要求指标；再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵，具体条件为：罐温度为34℃，搅拌速度为140转/分，培养时间大约为25h；
其中，一级种子罐和二级种子罐中的培养基(g/L)：蔗糖15.0，玉米浆7.0，磷酸氢二钠0.7，磷酸二氢钾0.4，硝酸钠2.0，硫酸镁0.2，氯化钠4.0，pH值7.3；
3)最后利用压差把种子接入发酵罐中进行发酵，具体条件为：温度为34℃，搅拌速度为110转/分，发酵时间大约为47h，得到降烃菌的菌数为1.0×1010个/毫升的微生物发酵液。
将微生物发酵液加入到水中制备质量浓度为2％的微生物降烃菌发酵液，在进行CO2驱前注入0.03PV质量浓度为2％的微生物降烃菌发酵液，在温度100℃的条件下，利用常规细管实验装置在不同压力条件下开展CO2驱油实验(采用石油行业标准“SY/T 6573-2003”)，实验发现，在相同CO2注入量下，随着驱替压力增大，CO2细管驱油实验采收率增加，当采收率大于90％时，说明在此压力下CO2已能与地层原油形成混相。对两段实验数据进行线性回归处理，即可得到CO2与原油最小混相压力，结果见表2。
实施例3
1)首先，将YM8降烃菌种子在小种子瓶中培养，具体条件为：在温度为36℃、转速为130转/分的摇床中培养，培养时间大约为20h；然后在大种子瓶中进行培养，具体条件为：在温度为36℃、转速为80转/分的摇床中培养，培养时间大约为17h；
其中，小种子瓶和大种子瓶中的培养基(g/L)：蔗糖12.0，玉米浆10.0，磷酸氢二钠0.5，磷酸二氢钾0.5，硝酸钠1.8，硫酸镁0.3，氯化钠5.0，pH值7.4；
2)然后，利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，具体条件为：温度为36℃，搅拌速度为140转/分，培养时间大约为25h就能达到要求指标；再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵，具体条件为：罐温度为36℃，搅拌速度为160转/分，培养时间大约为23h；
其中，一级种子罐和二级种子罐中的培养基(g/L)：蔗糖12.0，玉米浆10.0，磷酸氢二钠0.5，磷酸二氢钾0.5，硝酸钠1.8，硫酸镁0.3，氯化钠5.0，pH值7.4；
3)最后利用压差把种子接入发酵罐中进行发酵，具体条件为：温度为36℃，搅拌速度为130转/分，发酵时间大约为49h，得到降烃菌的菌数为1.0×1010个/毫升的微生物发酵液。
将微生物发酵液加入到水中制备质量浓度为2％的微生物降烃菌发酵液，在进行CO2驱前注入0.05PV质量浓度为2％的微生物降烃菌发酵液，在温度100℃的条件下，利用常规细管实验装置在不同压力条件下开展CO2驱油实验(采用石油行业标准“SY/T 6573-2003”)，实验发现，在相同CO2注入量下，随着驱替压力增大，CO2细管驱油实验采收率增加，当采收率大于90％时，说明在此压力下CO2已能与地层原油形成混相。对两段实验数据进行线性回归处理，即可得到CO2与原油最小混相压力，结果见表2。
表1细管实验装置基本参数
表2微生物降烃菌对混相压力的影响
从表2可以看出，实施例1～3中通过加入微生物降烃菌发酵液，能够降低CO2与原油最小混相压力，并且降低率大于10％，本发明的方法成本低，并且易于在现场中应用，克服了现有技术中向CO2中加入液化石油气或加入表面活性剂作为调节剂来降低最小混相压力的方法中的成本高、用量大以及难以有效实施的问题。
Claims (10)
1.一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，在进行CO2驱前或驱油过程中，向储层注微生物降烃菌发酵液，然后注入CO2，直至产出井中气油比超过地层条件下的溶解气油比。
2.根据权利要求1所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，微生物降烃菌发酵液的注入量为0.01V～0.05PV。
3.根据权利要求1所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，微生物降烃菌发酵液是通过将微生物发酵液加入到水中制得，并且质量浓度为1～2％。
4.根据权利要求3所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，微生物发酵液通过以下过程制得：
1)首先，将YM8降烃菌种子在小种子瓶中培养，然后在大种子瓶中进行培养；
2)然后，利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，然后再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵；
3)最后利用压差把种子接入发酵罐中进行发酵，具体条件为：温度为34～35℃，搅拌速度为110～130转/分，发酵时间为47～49h，得到降烃菌的菌数为1.0×1010个/毫升的微生物发酵液。
5.根据权利要求4所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，步骤1)中在小种子瓶中培养的具体条件为：在温度为34～36℃、转速为110～130转/分的摇床中培养，培养时间为17～19h；在大种子瓶中进行培养的具体条件为：在温度为34～36℃、转速为70～80转/分的摇床中培养，培养时间为15～17h。
6.根据权利要求4所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，小种子瓶和大种子瓶中的培养基均为：蔗糖10.0～15.0g/L，玉米浆5.0～10.0g/L，磷酸氢二钠0.5～1.0g/L，磷酸二氢钾0.25～0.5g/L，硝酸钠1.5～2.0g/L，硫酸镁0.2～0.5g/L，氯化钠3.0～5.0g/L，pH值7.2～7.4。
7.根据权利要求4所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，步骤2)中利用压差把种子接入一级种子罐中进行发酵，具体条件为：温度为34～36℃，搅拌速度为140～160转/分，培养时间为23～25h；再利用压差把种子接入二级种子罐中进行发酵，具体条件为：罐温度为33～35℃，搅拌速度为140～160转/分，培养时间为23～25h。
8.根据权利要求4所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，一级种子罐和二级种子罐中的培养基与小种子瓶中的培养基相同。
9.根据权利要求1所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，通过注入井向储层注微生物降烃菌发酵液。
10.根据权利要求1所述的一种利用微生物降烃菌来降低CO2驱最小混相压力的方法，其特征在于，通过注入井注入CO2。
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| 姚汝华，周世水: "《微生物工程工艺原理（第三版）》", 31 May 2013 * |
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