CN107558970A - 一种提高内源微生物单井吞吐产量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种提高内源微生物单井吞吐产量的方法，具体包括以下步骤：试验油井的筛选；激活剂的筛选；生物表面活性剂的筛选；激活剂和生物表面活性剂的复配；现场试验。本发明具有油藏适用范围广，工艺简单，无油井出砂、套管损坏情况，油井利用率高的特点；注入的激活剂和生物表面活性剂不会对地层产生伤害和对环境造成污染；利用内源微生物和生物表面活性剂的综合作用提高油井产量，具有有效期长，有效期大于12个月，增油效果好，单井日增油超过5.0t，投入产出比大于1:3.0。因此，本发明可广泛应用于油井的微生物单井处理中。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种提高内源微生物单井吞吐产量的方法。
技术背景
微生物吞吐采油技术是指通过油井井筒向地层中挤入特定的微生物和营养剂，然后利用微生物的生长和代谢作用于储层和原油,从而达到提高原油产量目的,该技术具有施工简单,投资少，见效快，不伤害储层的特点，因此，该技术在国内外油田均有大量油井应用，大庆油田已报道就有500多口油井应用，并取得了较好的增油效果。微生物吞吐提高产量的主要机理包括：(1)微生物代谢产生生物表面活性剂、小分子酸、醇等代谢产物解除近井地层堵塞，提高油井流体渗流能力；(2)嗜烃微生物降解原油某些组分降低原油粘度；(3)微生物乳化、产气作用降低原油粘度，提高原油流动性。
微生物吞吐按照菌种来源不同分为外源微生物吞吐和内源微生物吞吐两种，与外源微生物技术相比，内源微生物吞吐技术由于不需要发酵生产外源菌注入地层，所以施工工艺更加简单、成本更低、菌种油藏适应性更强。
已申请的专利“一种用于稠油油井的微生物吞吐开采菌剂及其制备方法”，专利公开号CN102191029A，专利“微生物吞吐采油方法”，专利公开号CN101240704A，专利“微生物单井吞吐采油方法”，专利公开号CN101131080，均是外源微生物单井吞吐技术工艺。已发表的文献现场应用也都是应用外源微生物进行单井吞吐。外源微生物吞吐存在外源微生物油藏适应性差导致油井吞吐效果不稳定的问题。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种提高内源微生物单井吞吐产量的方法，该方法利用油藏的内源微生物和注入的生物表面活性剂的综合作用，达到提高单井产量的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了一种提高内源微生物单井吞吐产量的方法，所述的方法具体包括以下步骤：
(1)试验油井的筛选
试验油井的筛选需要满足两个条件：试验油井的筛选标准为油藏温度＜100℃、油藏压力＜15MPa、地层水矿化度＜120000mg/L、地层渗透率＞50×10-3μm2、原油粘度小于3000mPa·s；(2)试验油井中含有产生物气和产生物聚合物微生物中的一种或两种，且浓度大于103个/mL。
(2)激活剂的筛选
激活剂的筛选，对于产生物气微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～15g/L、玉米浆干粉2g/L～5g/L、K2HPO4·3H2O 2g/L～3g/L、NaNO3 0.5g/L～1g/L、微量元素10mg/L～20mg/L；对于产生物聚合物微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～10g/L、蛋白胨3g/L～5g/L、K2HPO4·3H2O 2g/L～3g/L、NaNO3 0.6g/L～1.0g/L、CaCl2 0.5g/L-1g/L、微量元素5mg/L～10mg/L。
(3)生物表面活性剂的筛选
生物表面活性剂的筛选方法如下：
①取200mL试验油井产出水样品，加入上述激活剂和质量浓度3-5％的生物表面活性剂，将其装入容积为250mL的厌氧瓶，然后加入10mL原油；
②用氮气置换厌氧瓶内空气后，拧紧瓶盖密封，在试验油井油层温度下恒温静置培养；
③培养15-20d后取样分析菌浓和乳化指数，根据菌浓和乳化指数的大小筛选出生物表面活性剂。
(4)生物表面活性剂和激活剂的复配
生物表面活性剂和激活剂的复配方法如下：
①将激活剂倒入搅拌池内，加入自来水边搅拌边稀释，搅拌温度为45-50℃，搅拌速率为150-200rpm，搅拌时间为20-30min，得到激活剂溶液；
②将生物表面活性剂加入上述激活剂溶液中，边加入边搅拌，搅拌温度为55-60℃，搅拌速度200-300rpm，搅拌时间为50-60min，得到复配液。
(5)现场试验
生物表面活性剂与激活剂的复配液混合通过油井井筒挤入地层中，关井培养30-60d后开井生产。
所述的生物表面活性剂浓度为0.2-0.5wt％。
所述的生物表面活性剂为槐糖脂、鼠李糖脂和脂肽。
所述的复配液注入量为每米油层厚度60-80m3。
所述的关井培养30-60d后开井生产，油井第1个月的日产液量为试验前产液量的1/3，第2个月的日产液量为试验前产液量的2/3，第2个月后的日产液量为试验前的产液量。
本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：
(1)本发明的适用范围广，既适合高温高盐油藏，又适合中高渗油藏；
(2)本发明具有工艺简单，无油井出砂、套管损坏情况，油井利用率高；
(3)本发明注入的内源激活剂和生物表面活性剂为无毒无害的物质，因此不会对地层产生伤害和对环境造成污染；
(4)本发明利用内源微生物和生物表面活性剂的综合作用提高油井产量，具有有效期长，大于12个月，增油效果好，单井日增油超过5.0t，投入产出比大于1:3.0。
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：
试验油井概况：胜利油田某区块油井C12，油井油层厚度3.5m，油层温度65℃，压力10.3MPa，矿化度9865mg/L，渗透率650×10-3μm2，孔隙度30.2％，原油粘度2563mPa·s，油井日产液量为90m3/d，含水率96.5％。内源微生物分析结果为产生物气微生物浓度为2.1×102个/mL和产生物聚合物的微生物浓度为3.5×104个/mL。实施本发明的具体步骤为：
(1)试验油井筛选
试验油井C12的油层温度65℃、压力10.3MPa、矿化度9865mg/L、渗透率650×10-3μm2、原油粘度2563mPa·s；产生物气微生物浓度为2.1×102个/mL，产生物聚合物的微生物浓度为3.5×104个/mL。试验油井C12符合本发明的油井筛选标准。
(2)激活剂的筛选
试验油井C12中含有产生物聚合物的微生物，且浓度大于103个/mL，因此筛选的激活剂为产生物聚合物微生物的激活剂，产生物聚合物激活剂配方为淀粉5g/L、蛋白胨3g/L、K2HPO4·3H2O 2g/L、NaNO3 0.6g/L、CaCl2 0.5g/L、微量元素10mg/L。
(3)生物表面活性剂的筛选
生物表面活性剂的筛选方法如下：
①取200mL试验油井产出水样品，加入上述激活剂和质量浓度3％的生物表面活性剂，将其装入容积为250mL的厌氧瓶，然后加入10mL原油；
②用氮气置换厌氧瓶内空气后，拧紧瓶盖密封，在65℃下恒温静置培养；
③培养20d后取样分析菌浓和乳化指数，根据菌浓和乳化指数的大小筛选出生物表面活性剂。菌浓和乳化指数测试结果见表1。
表1菌浓和乳化指数测试结果
| 生物表面活性剂，wt％ | 菌浓，个/ml | 乳化指数，％ |
| 槐糖脂，0.2％ | 7.0×107 | 75 |
| 鼠李糖脂，0.2％ | 2.1×108 | 86 |
| 脂肽，0.2％ | 3.5×108 | 97 |
从表1可以看出，脂肽类生物表面活性剂菌浓和乳化指数均大于槐糖脂和鼠李糖脂类生物表面活性剂，因此，选择0.2wt％脂肽类生物表面活性剂。
(4)生物表面活性剂和激活剂的复配
生物表面活性剂和激活剂的复配方法如下：
①将激活剂倒入搅拌池内，加入自来水边搅拌边稀释，搅拌温度为45℃，搅拌速率为150rpm，搅拌时间为20min，得到激活剂溶液；
②将生物表面活性剂加入上述激活剂溶液中，边加入边搅拌，搅拌温度为55℃，搅拌速度200rpm，搅拌时间为50min，得到复配液。
(5)现场试验
将激活剂和生物表面活性剂的复配液通过油井井筒挤入地层中，复配液注入量为每米油层厚度80m3，注入量为280m3，关井培养30d后开井生产，油井第1个月的日产液量为试验前产液量的1/3，日产液量为30m3/d，第2个月的日产液量为试验前产液量的2/3，日产液量为60m3/d，第2个月后的日产液量为试验前的产液量，日产液量为90m3/d。
现场试验结果：该井的含水率由试验前96.5％下降到87.3％，含水降低9.2个百分点，有效期为28个月，单井日增油8.3t，投入产出比为1:3.6。
实施例2：
试验油井概况：胜利油田某区块油井D21，油井油层厚度7.2m，油层温度78℃，压力13.2MPa，矿化度5632mg/L，渗透率1100×10-3μm2，孔隙度33.5％，原油粘度1685mPa·s，油井日产液量为72m3/d，含水率94.8％。内源微生物分析结果为产生物气微生物浓度为1.1×102个/mL和产生物聚合物的微生物浓度为7.5×104个/mL。实施本发明的具体步骤为：
(1)试验油井筛选
试验油井D21的油层温度78℃、压力13.2MPa、矿化度5632mg/L、渗透率1100×10-3μm2、原油粘度1685mPa·s；产生物气微生物浓度为1.1×102个/mL，产生物聚合物的微生物浓度为7.5×104个/mL。试验油井D21符合本发明的油井筛选标准。
(2)激活剂的筛选
试验油井D21中含有产生物聚合物的微生物，且浓度大于103个/mL，因此筛选的激活剂为产生物聚合物微生物的激活剂，产生物聚合物激活剂配方为淀粉10g/L、蛋白胨4g/L、K2HPO4·3H2O 2.5g/L、NaNO3 0.8g/L、CaCl2 0.6g/L、微量元素5mg/L。
(3)生物表面活性剂的筛选
生物表面活性剂的筛选方法如下：
①取200mL试验油井产出水样品，加入上述激活剂和质量浓度4％的生物表面活性剂，将其装入容积为250mL的厌氧瓶，然后加入10mL原油；
②用氮气置换厌氧瓶内空气后，拧紧瓶盖密封，在78℃下恒温静置培养；
③培养15d后取样分析菌浓和乳化指数，根据菌浓和乳化指数的大小筛选出生物表面活性剂。菌浓和乳化指数测试结果见表2。
表2菌浓和乳化指数测试结果
从表1可以看出，鼠李糖脂类生物表面活性剂菌浓和乳化指数均大于槐糖脂和脂肽类生物表面活性剂，因此，选择0.3wt％鼠李糖脂类生物表面活性剂。
(4)生物表面活性剂和激活剂的复配
生物表面活性剂和激活剂的复配方法如下：
①将激活剂倒入搅拌池内，加入自来水边搅拌边稀释，搅拌温度为48℃，搅拌速率为180rpm，搅拌时间为25min，得到激活剂溶液；
②将生物表面活性剂加入上述激活剂溶液中，边加入边搅拌，搅拌温度为58℃，搅拌速度250rpm，搅拌时间为55min，得到复配液。
(5)现场试验
将激活剂和生物表面活性剂的复配液通过油井井筒挤入地层中，复配液注入量为每米油层厚度60m3，注入量为432m3，关井培养60d后开井生产，油井第1个月的日产液量为试验前产液量的1/3，日产液量为24m3/d，第2个月的日产液量为试验前产液量的2/3，日产液量为48m3/d，第2个月后的日产液量为试验前的产液量，日产液量为72m3/d。
现场试验结果：该井的含水率由试验前94.8％下降到83.2％，含水降低11.6个百分点，有效期为25个月，单井日增油8.4t，投入产出比为1:3.3。
实施例3：
试验油井概况：胜利油田某区块油井G5，油井油层厚度5.0m，油层温度58℃，压力11.8MPa，矿化度25620mg/L，渗透率750×10-3μm2，孔隙度31.5％，原油粘度1652mPa·s，油井日产液量为84m3/d，含水率97.2％。内源微生物分析结果为产生物气微生物浓度为3.5×103个/mL和产生物聚合物的微生物浓度为1.0×102个/mL。实施本发明的具体步骤为：
(1)试验油井筛选
试验油井G5的油层温度58℃、压力11.8MPa、矿化度25620mg/L、渗透率750×10-3μm2、原油粘度1652mPa·s；产生物气微生物浓度为3.5×103个/mL，产生物聚合物的微生物浓度为1.0×102个/mL。试验油井G5符合本发明的油井筛选标准。
(2)激活剂的筛选
试验油井G5中含有产生物气的微生物，且浓度大于103个/mL，因此筛选的激活剂为产生物气微生物的激活剂，产生物气激活剂配方为淀粉10g/L、玉米浆干粉3g/L、K2HPO4·3H2O 2.5g/L、NaNO3 1.0g/L、微量元素20mg/L。
(3)生物表面活性剂的筛选
生物表面活性剂的筛选方法如下：
①取200mL试验油井产出水样品，加入上述激活剂和质量浓度5％的生物表面活性剂，将其装入容积为250mL的厌氧瓶，然后加入10mL原油；
②用氮气置换厌氧瓶内空气后，拧紧瓶盖密封，在65℃下恒温静置培养；
③培养18d后取样分析菌浓和乳化指数，根据菌浓和乳化指数的大小筛选出生物表面活性剂。菌浓和乳化指数测试结果见表3。
表3菌浓和乳化指数测试结果
| 生物表面活性剂，wt％ | 菌浓，个/ml | 乳化指数，％ |
| 槐糖脂，0.5 | 1.1×108 | 82 |
| 鼠李糖脂，0.5 | 3.5×107 | 76 |
| 脂肽，0.5 | 3.0×108 | 95 |
从表1可以看出，脂肽类生物表面活性剂菌浓和乳化指数均大于槐糖脂和鼠李糖脂类生物表面活性剂，因此，选择0.5wt％脂肽类生物表面活性剂。
(4)生物表面活性剂和激活剂的复配
生物表面活性剂和激活剂的复配方法如下：
①将激活剂倒入搅拌池内，加入自来水边搅拌边稀释，搅拌温度为50℃，搅拌速率为200rpm，搅拌时间为30min，得到激活剂溶液；
②将生物表面活性剂加入上述激活剂溶液中，边加入边搅拌，搅拌温度为60℃，搅拌速度300rpm，搅拌时间为60min，得到复配液。
(5)现场试验
将激活剂和生物表面活性剂的复配液通过油井井筒挤入地层中，复配液注入量为每米油层厚度70m3，注入量为350m3，关井培养45d后开井生产，油井第1个月的日产液量为试验前产液量的1/3，日产液量为28m3/d，第2个月的日产液量为试验前产液量的2/3，日产液量为56m3/d，第2个月后的日产液量为试验前的产液量，日产液量为84m3/d。
现场试验结果：该井的含水率由试验前97.2％下降到88.0％，含水降低9.2个百分点，有效期为20个月，单井日增油7.7t，投入产出比为1:3.2。
Claims (5)
1.一种提高内源微生物单井吞吐产量的方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：
(1)试验油井的筛选
试验油井的筛选需要满足两个条件：试验油井的筛选标准为油藏温度＜100℃、油藏压力＜15MPa、地层水矿化度＜120000mg/L、地层渗透率＞50×10-3μm2、原油粘度小于3000mPa·s；(2)试验油井中含有产生物气和产生物聚合物微生物中的一种或两种，且浓度大于103个/mL；
(2)激活剂的筛选
激活剂的筛选，对于产生物气微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～15g/L、玉米浆干粉2g/L～5g/L、K2HPO4·3H2O 2g/L～3g/L、NaNO3 0.5g/L～1g/L、微量元素10mg/L～20mg/L；对于产生物聚合物微生物的激活剂配方为淀粉5g/L～10g/L、蛋白胨3g/L～5g/L、K2HPO4·3H2O 2g/L～3g/L、NaNO3 0.6g/L～1.0g/L、CaCl2 0.5g/L-1g/L、微量元素5mg/L～10mg/L；
(3)生物表面活性剂的筛选
生物表面活性剂的筛选方法如下：
①取200mL试验油井产出水样品，加入上述激活剂和质量浓度3-5％的生物表面活性剂，将其装入容积为250mL的厌氧瓶，然后加入10mL原油；
②用氮气置换厌氧瓶内空气后，拧紧瓶盖密封，在试验油井油层温度下恒温静置培养；
③培养15-20d后取样分析菌浓和乳化指数，根据菌浓和乳化指数的大小筛选出生物表面活性剂；
(4)生物表面活性剂和激活剂的复配
生物表面活性剂和激活剂的复配方法如下：
①将激活剂倒入搅拌池内，加入自来水边搅拌边稀释，搅拌温度为45-50℃，搅拌速率为150-200rpm，搅拌时间为20-30min，得到激活剂溶液；
②将生物表面活性剂加入上述激活剂溶液中，边加入边搅拌，搅拌温度为55-60℃，搅拌速度200-300rpm，搅拌时间为50-60min，得到复配液；
(5)现场试验
生物表面活性剂与激活剂的复配液混合通过油井井筒挤入地层中，关井培养30-60d后开井生产。
2.根据权利要1所述的提高内源微生物单井吞吐产量的方法，其特征在于，所述的生物表面活性剂浓度为0.2-0.5wt％。
3.根据权利要1或2所述的提高内源微生物单井吞吐产量的方法，其特征在于，所述的生物表面活性剂为槐糖脂、鼠李糖脂和脂肽。
4.根据权利要3所述的提高内源微生物单井吞吐产量的方法，其特征在于，所述的复配液注入量为每米油层厚度60-80m3。
5.根据权利要4所述的提高内源微生物单井吞吐产量的方法，其特征在于，所述的关井培养30-60d后开井生产，油井第1个月的日产液量为试验前产液量的1/3，第2个月的日产液量为试验前产液量的2/3，第2个月后的日产液量为试验前的产液量。
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