CN107558954A - 一种高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微生物采油方法，特别涉及一种高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，包括以下步骤：（1）试验油井的筛选；（2）微生物清防蜡剂的筛选；（3）现场施工工艺的选择；（4）现场试验；（5）效果评价。本发明可避免传统化学清防蜡剂的使用所带来的用量大、成本高和安全环保性能差等问题；具有可靠性强、适用范围广、无环境污染的优点；同时具有成本低、作用期长、经济效益高的优点。因此，本发明可广泛应用于含蜡油井的微生物清防蜡中。

Description

一种高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法

技术领域

本发明属于石油开采领域中的清防蜡方法，特别是涉及一种高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法。

背景技术

在石油开采过程中，随着井筒温度和压力的下降，原油中的蜡质组分常常会在油管中析出、长大和沉积，进而形成油井结蜡，严重影响油井生产的正常进行。因此，必须采取有效措施控制油井结蜡。

目前，控制油井结蜡的方法主要有物理法、化学法和微生物法。但物理法存在着成本高、对地层伤害大等缺点；化学法(主要包括化学清蜡剂和化学清防蜡剂)则存在着用量大、成本高、安全环保性能差等缺点。

微生物法是一种利用微生物清防蜡剂进行油井清防蜡的技术。微生物清防蜡剂是由多种好氧及兼性厌氧菌组成的石油烃降解菌混合菌。它们以原油中的蜡质成分为生长繁殖的唯一碳源。当将混合菌制剂注入到油井中时，混合菌将以原油中的蜡质组分为碳源进行新陈代谢，使长链烃转化为短链烃，并产生脂肪酸、糖脂、类脂体等多种生物表面活性剂，并改变金属或粘土矿物表面的润湿性，从而阻止蜡结晶的析出、长大和沉积。微生物法具有无环境污染、成本低、作用期长以及经济效益高的特点。

经文件检索，专利号“ZL 201110057596.5”，专利名称为“一种用于高温高盐油井的微生物清防蜡剂及其制备方法”公开了一种清防蜡剂，各组分的重量百分比为：工业盐15.0-25.0％、无机铵盐4.0-8.0％、无机磷盐2.0-4.0％、淀粉10.0-20.0％、芽胞杆菌菌种5.0-15.0％、剩下为水；以及其制备方法：将原料和水按比例加入到具有搅拌、温控及真空系统的发酵罐中，搅拌均匀，加热至121℃灭菌30分钟，缓慢降温至95℃，再按比例加入芽胞杆菌菌种到发酵罐中，再降温至55-60℃，发酵48小时后停止加热；边搅拌边冷却至常温，即得到所需微生物清防蜡剂。该发明缺点和不足在于：使用的为单一菌剂，其存在的问题是油藏中存活的各类杂菌多，受油藏环境的影响，特别是温度、溶氧量、氧化还原电位及营养物的限制，导致各类微生物的代谢活性和数量差异较大，导致单一菌剂在油藏中难以形成竞争的优势菌，因此其应用效果必然大打折扣。

专利号“ZL201110215056.5”，专利名称为“一种对机采井进行微生物清防蜡的方法”公开了一种清防蜡的方法：将微生物复合菌剂注入井底，井底液中复合菌剂浓度不低于100mg/L，最高可达50000mg/L；加药周期为10～28d，使原油含蜡量降低直至达到标准。该发明缺点和不足在于：该复合菌剂耐温，尤其是耐盐性能较差，因此，该发明对于高温高盐含蜡油井不适用；不同油井应该有针对性和差异性地选择不同的菌剂，以及不同菌剂的注入量和投加周期，一方面可以提高菌剂的利用率、减低成本，另一方面提高菌剂的清防蜡效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，能有效控制高温高盐高含蜡油井的结蜡，具有可靠性与针对性强、对环境污染低、成本低、作用期长、经济效益高及适用范围广的特点。

本发明公开了一种高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

1、油井的筛选

油井筛选的标准为油藏温度≤95℃、渗透率≥50×10^-3μm²、地层水矿化度≤150000mg/L、原油含蜡量≤30％。

2、微生物清防蜡剂的筛选

微生物清防蜡剂的筛选方法如下：(1)试验油井的现场取样、油水分离，得到地层水10-20L、原油1-2L；(2)测定原油的含蜡量；(3)配制含油地层水500mL，地层水中的含油量等于试验油井产出液中的含油量，投加微生物清蜡剂和微生物防蜡剂，质量浓度分别为1.0-2.0％和0.5-1.0％，搅拌均匀后放置于恒温箱中，恒温箱设定温度为试验油井的油藏温度；(4)3-7d后测定水样中原油的含蜡量，计算含蜡量的降低值；(5)根据含蜡量降低值的大小选择微生物清防蜡剂。

3、现场施工工艺的优选

现场施工工艺参数包括微生物清防蜡剂的注入方式、注入周期、注入量和注入时机；

所述的微生物清防蜡剂的注入方式为从试验油井的油套环空中注入；

所述的微生物清防蜡剂的注入周期为3-5个；

所述的微生物清防蜡剂的注入量根据试验前油井的含蜡量确定：

(1)试验前油井的含蜡量不小于20％时，第1个周期微生物清防蜡剂的注入量为油井日产液量的2.5-3.0％，第1个周期以后每次的注入量为油井日产液量的1.5-2.0％；

(2)试验前油井的含蜡量不小于10％，同时小于20％时，第1个周期微生物清防蜡剂的注入量为油井日产液量的2.0-2.5％，第1个周期以后每次的注入量为油井日产液量的1.0-1.5％；

(3)试验前油井的含蜡量小于10％时，第1个周期微生物清防蜡剂的注入量为油井日产液量的1.5-2.0％，第1个周期以后每次的注入量为油井日产液量的0.5-1.0％；

所述的微生物清防蜡剂的注入时机为当检测到油井微生物清防蜡剂的浓度低于50mg/L时进行下个周期的微生物清防蜡剂的注入；

4、现场试验

根据上述确定的施工工艺进行现场试验，现场试验期间检测油井微生物清防蜡剂的浓度；

5、效果评价

现场试验完成后，测定试验油井原油的含蜡量，分析平均日增油量和有效期。

其中，所述的微生物清蜡剂为蜡状芽孢杆菌的发酵液或枯草芽孢杆菌的发酵液；所述的微生物防蜡剂为地衣芽孢杆菌、短短芽孢杆菌和波茨坦短芽孢杆菌三种菌的发酵液中的一种。

所述的微生物清蜡剂和微生物防蜡剂注入量体积比例根据试验前油井含蜡量的多少确定：

(1)试验前油井含蜡量不小于20％时，体积比例为1:0.2-0.4；

(2)试验前油井含蜡量不小于10％，同时小于20％时，体积比例为1:0.4-0.6；

(3)试验前油井含蜡量小于10％时，体积比例为1:0.6-0.8。

为消除化学防蜡剂对微生物繁殖的抑制作用，在注入微生物清防蜡剂前5～10d对油井进行热洗，以除去化学防蜡剂。

所述的现场试验期间检测油井清防蜡剂的浓度，检测周期为15-20d。

本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：

(1)本发明能有效控制高温高盐高含蜡油井的结蜡问题，且可避免传统化学清防蜡剂的使用所带来的用量大、成本高和安全环保性能差等问题；

(2)本发明所述的一种用于高温高盐高含蜡油井的微生物清防蜡剂，具有可靠性强、适用范围广、无环境污染的优点；

(3)本发明具有成本低、作用期长、经济效益高的优点，将在石油开采领域的清防蜡中发挥重要作用，应用前景广阔。

具体实施方法

下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

某油田油井A₃，油层温度75℃、渗透率750×10^-3μm²、原油含蜡量23.2％、油层厚度3.4m、地层水矿化度89563mg/L，试验前该井日液80m³、日产油3.5t、含水95.6％，利用本发明的方法在油井A₃实施现场试验，具体实施步骤如下：

(1)油井的筛选

油井A₃油藏温度≤95℃、渗透率≥50×10^-3μm²、地层水矿化度≤150000mg/L、原油含蜡量≤30％，符合本发明的筛选标准。

(2)微生物清防蜡剂的筛选

微生物清防蜡剂的筛选方法如下：①试验油井的现场取样、油水分离，得到地层水10L、原油1L；②测定原油的含蜡量为23.2％；③配制含油地层水500mL，地层水中的含油量为4.4％，投加微生物清蜡剂和微生物防蜡剂，具体见表1，质量浓度分别为1.5％和0.5％，搅拌均匀后放置于恒温箱中，恒温箱设定温度为试验油井的油藏温度75℃；④3d后测定水样中原油的含蜡量，计算含蜡量的降低值，具体见表1；⑤根据含蜡量降低值的大小选择微生物清防蜡剂为枯草芽孢杆菌发酵液1.5％和地衣芽孢杆菌发酵液0.5％。

表1微生物清防蜡剂的效果统计

(3)现场施工工艺的选择

微生物清防蜡剂的注入方式为从试验油井的油套环空中注入；注入周期为5个。

微生物清防蜡剂注入量根据油井含蜡量的多少确定：

第1个周期枯草芽孢杆菌发酵液和地衣芽孢杆菌发酵液的注入量为油井日产液量的2.7％，为2.16m³，第2-5个周期每次的注入量为油井日产液量的1.6％，为1.28m³；其中，枯草芽孢杆菌发酵液和地衣芽孢杆菌发酵液体积比例为1:0.3。

微生物清防蜡剂的注入时机为当检测到油井微生物清防蜡剂的浓度低于50mg/L时进行下一次的微生物清防蜡剂的注入。

(4)现场施工

根据上述确定的施工工艺进行现场试验，现场试验期间检测油井微生物清防蜡剂的浓度，油井清防蜡剂浓度的检测周期为15d。

(5)效果评价

现场试验完成后，测定试验油井原油的含蜡量为0.8％，含蜡量降低幅度为96.6％，平均日增油2.3t和有效期为3.5年。

实施例2

某油田油井B₁₂，油层温度87℃、渗透率980×10^-3μm²、原油含蜡量26.8％、油层厚度8.5m、地层水矿化度125600mg/L，试验前该井日液95m³、日产油4.3t、含水95.5％，利用本发明的方法在油井B₁₂实施现场试验，具体实施步骤如下：

(1)油井的筛选

油井B₁₂油藏温度≤95℃、渗透率≥50×10^-3μm²、地层水矿化度≤150000mg/L、原油含蜡量≤30％，符合本发明的筛选标准。

(2)微生物清防蜡剂的筛选

微生物清防蜡剂的筛选方法如下：①试验油井的现场取样、油水分离，得到地层水15L、原油1.5L；②测定原油的含蜡量为26.8％；③配制含油地层水500mL，地层水中的含油量为4.5％，投加微生物清蜡剂和微生物防蜡剂，具体见表2，质量浓度分别为2.0％和1.0％，搅拌均匀后放置于恒温箱中，恒温箱设定温度为试验油井的油藏温度87℃；④5d后测定水样中原油的含蜡量，计算含蜡量的降低值，具体见表2；⑤根据含蜡量降低值的大小选择微生物清防蜡剂为蜡状芽孢杆菌发酵液2.0％和地衣芽孢杆菌发酵液1.0％。

表2微生物清防蜡剂的效果统计

(3)现场施工工艺的选择

微生物清防蜡剂的注入方式为从试验油井的油套环空中注入；注入周期为4个。

微生物清防蜡剂注入量根据油井含蜡量的多少确定：

第1个周期蜡状芽孢杆菌发酵液和地衣芽孢杆菌发酵液的注入量为油井日产液量的3.0％，为2.85m³，第2-4个周期每次的注入量为油井日产液量的2.0％，为1.9m³；蜡状芽孢杆菌发酵液和地衣芽孢杆菌发酵液体积比例为1:0.4。

微生物清防蜡剂的注入时机为当检测到油井微生物清防蜡剂的浓度低于50mg/L时进行下一次的微生物清防蜡剂的注入。

(4)现场施工

根据上述确定的施工工艺进行现场试验，现场试验期间检测油井微生物清防蜡剂的浓度，油井清防蜡剂浓度的检测周期为18d。

(5)效果评价

现场试验完成后，测定试验油井原油的含蜡量为1.0％，含蜡量降低幅度为96.3％，平均日增油3.6t和有效期为4年。

实施例3

某油田油井F₂₁，油层温度82℃、渗透率630×10^-3μm²、原油含蜡量18.3％、油层厚度6.3m、地层水矿化度114560mg/L，试验前该井日液63m³、日产油4.0t、含水93.7％，利用本发明的方法在油井F₂₁实施现场试验，具体实施步骤如下：

(1)油井的筛选

油井F₂₁油藏温度≤95℃、渗透率≥50×10^-3μm²、地层水矿化度≤150000mg/L、原油含蜡量≤30％，符合本发明的筛选标准。

(2)微生物清防蜡剂的筛选

微生物清防蜡剂的筛选方法如下：①试验油井的现场取样、油水分离，得到地层水20L、原油2L；②测定原油的含蜡量为18.3％；③配制含油地层水500mL，地层水中的含油量为6.3％，投加微生物清蜡剂和微生物防蜡剂，具体见表3，质量浓度分别为1.0％和0.8％，搅拌均匀后放置于恒温箱中，恒温箱设定温度为试验油井的油藏温度82℃；④7d后测定水样中原油的含蜡量，计算含蜡量的降低值，具体见表3；⑤根据含蜡量降低值的大小选择微生物清防蜡剂为枯草芽孢杆菌发酵液1.0％和短短芽孢杆菌发酵液0.8％。

表3微生物清防蜡剂的效果统计

(3)现场施工工艺的选择

微生物清防蜡剂的注入方式为从试验油井的油套环空中注入；注入周期为3个。

微生物清防蜡剂注入量根据油井含蜡量的多少确定：

第1个周期枯草芽孢杆菌发酵液和短短芽孢杆菌发酵液的注入量为油井日产液量的2.5％，为1.58m³，第2-3个周期每次的注入量为油井日产液量的1.5％，为0.95m³；枯草芽孢杆菌发酵液和短短芽孢杆菌发酵液体积比例为1:0.5。

微生物清防蜡剂的注入时机为当检测到油井微生物清防蜡剂的浓度低于50mg/L时进行下一次的微生物清防蜡剂的注入。

(4)现场施工

根据上述确定的施工工艺进行现场试验，现场试验期间检测油井微生物清防蜡剂的浓度，油井清防蜡剂浓度的检测周期为20d。

(5)效果评价

现场试验完成后，测定试验油井原油的含蜡量为0.7％，含蜡量降低幅度为96.2％，平均日增油2.9t和有效期为4.5年。

Claims (6)

1.一种高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)油井的筛选

油井筛选的标准为油藏温度≤95℃、渗透率≥50×10^-3μm²、地层水矿化度≤150000mg/L、原油含蜡量≤30％；

(2)微生物清防蜡剂的筛选

微生物清防蜡剂的筛选方法如下：①试验油井的现场取样、油水分离，得到地层水10-20L、原油1-2L；②测定原油的含蜡量；③配制含油地层水500mL，地层水中的含油量等于试验油井产出液中的含油量，投加微生物清蜡剂和微生物防蜡剂，质量浓度分别为1.0-2.0％和0.5-1.0％，搅拌均匀后放置于恒温箱中，恒温箱设定温度为试验油井的油藏温度；④3-7d后测定水样中原油的含蜡量，计算含蜡量的降低值；⑤根据含蜡量降低值的大小选择微生物清防蜡剂；

(3)现场施工工艺的优选

现场施工工艺参数包括微生物清防蜡剂的注入方式、注入周期、注入量和注入时机；

所述的微生物清防蜡剂的注入方式为从试验油井的油套环空中注入；

所述的微生物清防蜡剂的注入周期为3-5个；

所述的微生物清防蜡剂的注入量根据试验前油井的含蜡量确定：

①试验前油井的含蜡量不小于20％时，第1个周期微生物清防蜡剂的注入量为油井日产液量的2.5-3.0％，第1个周期以后每次的注入量为油井日产液量的1.5-2.0％；

②试验前油井的含蜡量不小于10％，同时小于20％时，第1个周期微生物清防蜡剂的注入量为油井日产液量的2.0-2.5％，第1个周期以后每次的注入量为油井日产液量的1.0-1.5％；

③试验前油井的含蜡量小于10％时，第1个周期微生物清防蜡剂的注入量为油井日产液量的1.5-2.0％，第1个周期以后每次的注入量为油井日产液量的0.5-1.0％；

所述的微生物清防蜡剂的注入时机为当检测到油井微生物清防蜡剂的浓度低于50mg/L时进行下个周期的微生物清防蜡剂的注入；

(4)现场试验

根据上述确定的施工工艺进行现场试验，现场试验期间检测油井微生物清防蜡剂的浓度；

(5)效果评价

现场试验完成后，测定试验油井原油的含蜡量，分析平均日增油量和有效期。

2.根据权利要求1所述的高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，其特征在于，所述的微生物清蜡剂为蜡状芽孢杆菌的发酵液或枯草芽孢杆菌的发酵液。

3.根据权利要求2所述的高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，其特征在于，所述的微生物防蜡剂为地衣芽孢杆菌、短短芽孢杆菌和波茨坦短芽孢杆菌三种菌的发酵液中的一种。

4.根据权利要求3所述的高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，其特征在于，所述的微生物清蜡剂和微生物防蜡剂注入量的体积比例根据试验前油井含蜡量的多少确定：

①试验前油井含蜡量不小于20％时，体积比例为1:0.2-0.4；

②试验前油井含蜡量不小于10％，同时小于20％时，体积比例为1:0.4-0.6；

③试验前油井含蜡量小于10％时，体积比例为1:0.6-0.8。

5.根据权利要求1所述的高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，其特征在于，在注入微生物清防蜡剂前5～10d对油井进行热洗。

6.根据权利要求1所述的高温高盐高含蜡油井微生物清防蜡的方法，其特征在于，所述的现场试验期间检测油井清防蜡剂的浓度，检测周期为15-20d。