CN110939413A - 一种内源微生物吞吐提高油井产量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微生物驱油技术领域，具体涉及到一种内源微生物吞吐提高油井产量的方法。该方法包括以下步骤：首先进行试验井组的筛选；其次进行试验油井分层吞吐工艺的确定，包括试验油井分层吞吐次序的确定、试验油井油层激活剂注入体积与注入速度的确定、试验油井油层密闭培养时间的确定；最后进行现场实施及效果评价。本发明一方面解决了由于试验油井吞吐关停井从而导致油井怠产的问题；另一方面解决了试验油井吞吐处理过程中油层间激活剂注入的不均匀导致的激活剂波及体积小，从而引起试验油井增油效果不佳的问题。同时，本发明具有投入产出比高、有效期长和现场试验效果好的优点，因此，本发明可广泛地应用于油井的增产工艺中。
Description
技术领域
本发明属于微生物驱油技术领域，具体涉及到一种内源微生物吞吐提高油井产量的方法。
背景技术
微生物单井吞吐是指向生产井注入筛选的特定菌种或激活剂，通过细菌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。微生物单井吞吐具有地面投资少、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。
专利名“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。该技术涉及到菌种的筛选、菌液的生产、菌液的运输等问题，且筛选到的菌种对地层的适应性较差，面对地层高温、高压、高矿化度的极端环境，从而影响了现场的实施效果和现场推广应用。
公告号“CN103291267 B”，专利名称“一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法”，公开了一种利用油藏内源微生物提高油井产量的方法，该方法包括以下步骤：试验油井的筛选；激活剂的筛选；激活剂注入量的确定；关井时间确定；现场试验。该方法的缺点在于：油藏的适应范围小，30℃＜油藏温度＜80℃，地层水矿化度＜80000mg/L，原油粘度范围10～1000mPa·s，而对于温度大于80℃、地层水矿化度大于80000mg/L和原油粘度大于1000mPa·s的油藏不适合该方法；利用试验油井中的产生物表面活性剂、产生物气和产生物聚合物三种微生物中任意一种或以上不能有效提高稠油油藏的单井产量；三类功能菌(产生物表面活性剂、产生物气和产生物聚合物菌)的激活剂注入工艺比较单一，不能实现分类激活，因此在一定程度上影响了现场试验效果。
目前内源微生物单井吞吐现场实施过程中，激活剂的注入均采用从油井的油套环空中笼统注入的方式，该种注入方式存在如下缺点和不足：(1)忽略了油层间的非均质性，激活剂注入地层后在各个油层内的分布不均匀，激活剂大部分进入高渗透油层，而高渗透性油层由于前期水驱过程中已经有大量的原油被驱出，剩余油饱和度低，因此，严重影响了微生物单井吞吐的效果；(2)由于大部分激活剂进入高渗透率油层，在低渗透率油层中的激活剂注入量明显不足，也无法充分激活该油层中的内源微生物，因此严重影响了微生物单井吞吐的效果；(3)激活剂注入后油井需要关井培养——停井，停井会造成油井的怠产。
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内源微生物吞吐提高油井产量的方法。本发明首先进行试验井组的筛选；其次进行试验油井分层吞吐工艺的确定，包括试验油井分层吞吐次序的确定、试验油井油层激活剂注入体积与注入速度的确定、试验油井油层密闭培养时间的确定；最后进行现场实施及效果评价。本发明一方面解决了由于试验油井吞吐关停井从而导致油井怠产的问题；另一方面解决了试验油井吞吐处理过程中油层间激活剂注入的不均匀导致的激活剂波及体积小从而引起试验油井增油效果不佳的问题。
本发明公开了一种内源微生物吞吐提高油井产量的方法，具体包括如下步骤：
(1)试验油井的筛选
试验油井的筛选需要满足以下条件：油井的油层层数不小于2；油井的油藏温度小于90℃；油井具有分层开采的管柱。
(2)试验油井分层吞吐工艺的确定
试验油井分层吞吐工艺的确定包括试验油井分层吞吐次序的确定、试验油井油层激活剂注入体积与注入速度的确定、试验油井油层密闭培养时间的确定。
(3)现场实施及效果评价
按照上述步骤确定的试验油井的吞吐工艺进行现场试验，利用高压泵车从试验油井的油套环空中依次注入激活剂，激活剂注入完成后关闭对应油层的封隔器，而其它油层正常开采，油层密闭培养时间结束后，打开对应油层的封隔器该油层正常开采，接着进行下一个油层激活剂的注入、密闭培养以及正常注采，所有的油层完成了激活剂的注入、密闭培养以及正常注采后进行试验油井的效果评价。
其中，所述的试验油井分层吞吐次序的确定，具体方法如下：首先计算油井的分层吞吐次序指数R值；其次根据R值从大到小的顺序依次进行试验油井的分层吞吐。
所述的R值由以下公式确定：
R＝μ/kh
其中：R—分层吞吐次序指数；
h—油层有效厚度，m；
μ—油层原油粘度，mPa.s；
k—油层渗透率，10-3μm2。
所述的试验油井油层激活剂注入体积的确定，具体方法如下：
Sor(残余油饱和度)≥60％的油层，激活剂注入量为300-500m3；30％≤Sor<60％的油层，激活剂注入量为100-300m3；Sor<30％的油层，激活剂注入量为50-100m3。
所述的油层激活剂注入速度的确定，具体方法如下：
k≥1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为200-300m3/d；100×10-3μm2≤k<1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为100-150m3/d；k<100×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为20-50m3/d。
所述的试验油井油层密闭培养时间的确定，具体方法如下：
μ≥10000mPa.s的油层，密闭培养时间为40-60d；1000mPa.s≤μ<10000mPa.s的油层，密闭培养时间为20-30d；μ<1000mPa.s的油层，密闭培养时间为5-15d。
本发明与现有技术相比具有如下优点及有益：
(1)本发明利用试验油井的分层采油管柱和封隔器实现油井的分层开采，一方面解决了由于试验油井吞吐关停井从而导致油井怠产的问题；另一方面解决了试验油井吞吐处理过程中油层间激活剂注入的不均匀导致的激活剂波及体积小从而引起试验油井增油效果不佳的问题。
(2)本发明具有方法合理、工艺简单、操作简易，成本低、投入产出比高、有效期长和现场试验效果好的优点，投入产出比大于1:10，有效期长大于2年，平均单井增油大于1000t，因此，有利于现场推广与应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
胜利油田现河采油厂试验油井X5，油井的油藏温度为75℃，原油粘度850mPa.s，地层水矿化度12563mg/L，试验前油井含水97.5％，日产油2.3t；油井的油层层数为3层，分别为X5 1、X5 2、X5 3，各油层的参数见表1；油井具有分层开采的管柱。利用本发明的方法进行现场试验提高油井的产量，具体步骤如下：
(1)试验油井的筛选
试验油井X5油层层数为3层，油井的油藏温度为75℃，油井具有分层开采的管柱。符合本发明的油井筛选条件，可以实施本发明。
(2)试验油井分层吞吐工艺的确定
试验油井分层吞吐工艺的确定包括试验油井分层吞吐次序的确定、试验油井油层激活剂注入体积与注入速度的确定、试验油井油层密闭培养时间的确定。
表1试验油井X5的各油层的参数
其中，所述的试验油井分层吞吐次序的确定，具体方法如下：首先计算油井的分层吞吐次序指数R值；其次根据R值从大到小的顺序依次进行试验油井的分层吞吐。
所述的R值由以下公式确定：
R＝μ/kh
其中：R—分层吞吐次序指数；
h—油层有效厚度，m；
μ—油层原油粘度，mPa.s；
k—油层渗透率，10-3μm2。
试验油井X5的分层吞吐次序指数R以及吞吐顺序见2。
表2试验油井X5的分层吞吐次序指数R以及吞吐顺序
从表2可以看出：试验油井X5油层X5 1、X5 2、X5 3的分层吞吐次序指数R值大小分别为0.097、0.149、0.299，各油层的吞吐顺序为X5 3、X5 2、X5 1。
所述的试验油井油层激活剂注入体积的确定，具体方法如下：
Sor(残余油饱和度)≥60％的油层，激活剂注入量为300-500m3；30％≤Sor<60％的油层，激活剂注入量为100-300m3；Sor<30％的油层，激活剂注入量为50-100m3。试验油井X5的各油层激活剂注入体积见表3。
所述的油层激活剂注入速度的确定，具体方法如下：
k≥1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为200-300m3/d；100×10-3μm2≤k<1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为100-150m3/d；k<100×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为20-50m3/d。试验油井X5的各油层激活剂注入速度见表3。
所述的试验油井油层密闭培养时间的确定，具体方法如下：
μ≥10000mPa.s的油层，密闭培养时间为40-60d；1000mPa.s≤μ<10000mPa.s的油层，密闭培养时间为20-30d；μ<1000mPa.s的油层，密闭培养时间为5-15d。试验油井X5的各油层密闭培养时间见表3。
表3试验油井X5的各油层激活剂注入体积、速度和密闭培养时间
从表3可以看出：试验油井X5油层X5 1、X5 2、X5 3的激活剂注入量分别为150m3、350m3、200m3；激活剂注入速度分别为250m3/d、120m3/d、220m3/d；密闭培养时间分别为6d、12d、22d。
(3)现场实施及效果评价
按照上述步骤确定的试验油井的吞吐工艺进行现场试验，利用高压泵车从试验油井的油套环空中依次注入激活剂，激活剂注入完成后关闭对应油层的封隔器，而其它油层正常开采，油层密闭培养时间结束后，打开对应油层的封隔器该油层正常开采，接着进行下一个油层激活剂的注入、密闭培养以及正常注采，所有的油层完成了激活剂的注入、密闭培养以及正常注采后进行试验油井的效果评价。
试验评价结果：试验油井X5含水85.5％，含水下降了12个百分点，有效期2.5年，单井增油量12563t，投入产出比为1:13.5，现场试验效果良好。
实施例2
胜利油田现河采油厂试验油井X8，油井的油藏温度为70℃，原油粘度1265mPa.s，地层水矿化度21632mg/L，试验前油井含水98.0％，日产油1.5t；油井的油层层数为3层，分别为X8 1、X8 2、X8 3，各油层的参数见表4；油井具有分层开采的管柱。利用本发明的方法进行现场试验提高油井的产量，具体步骤如下：
(1)试验油井的筛选
试验油井X8油层层数为3层，油井的油藏温度为70℃，油井具有分层开采的管柱。符合本发明的油井筛选条件，可以实施本发明。
(2)试验油井分层吞吐工艺的确定
试验油井分层吞吐工艺的确定包括试验油井分层吞吐次序的确定、试验油井油层激活剂注入体积与注入速度的确定、试验油井油层密闭培养时间的确定。
表4试验油井X8的各油层的参数
其中，所述的试验油井分层吞吐次序的确定，具体方法如下：首先计算油井的分层吞吐次序指数R值；其次根据R值从大到小的顺序依次进行试验油井的分层吞吐。
所述的R值由以下公式确定：
R＝μ/kh
其中：R—分层吞吐次序指数；
h—油层有效厚度，m；
μ—油层原油粘度，mPa.s；
k—油层渗透率，10-3μm2。
试验油井X8的分层吞吐次序指数R以及吞吐顺序见5。
表5试验油井X8的分层吞吐次序指数R以及吞吐顺序
从表5可以看出：试验油井X8油层X8 1、X8 2、X8 3的分层吞吐次序指数R值大小分别为1.076、0.227、0.260，各油层的吞吐顺序为X8 1、X8 3、X8 2。
所述的试验油井油层激活剂注入体积的确定，具体方法如下：
Sor(残余油饱和度)≥60％的油层，激活剂注入量为300-500m3；30％≤Sor<60％的油层，激活剂注入量为100-300m3；Sor<30％的油层，激活剂注入量为50-100m3。试验油井X8的各油层激活剂注入体积见表6。
所述的油层激活剂注入速度的确定，具体方法如下：
k≥1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为200-300m3/d；100×10-3μm2≤k<1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为100-150m3/d；k<100×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为20-50m3/d。试验油井X5的各油层激活剂注入速度见表6。
所述的试验油井油层密闭培养时间的确定，具体方法如下：
μ≥10000mPa.s的油层，密闭培养时间为40-60d；1000mPa.s≤μ<10000mPa.s的油层，密闭培养时间为20-30d；μ<1000mPa.s的油层，密闭培养时间为5-15d。试验油井X8的各油层密闭培养时间见表6。
表6试验油井X8的各油层激活剂注入体积、速度和密闭培养时间
从表6可以看出：试验油井X8油层X8 1、X8 2、X8 3的激活剂注入量分别为400m3、120m3、150m3；激活剂注入速度分别为120m3/d、250m3/d、130m3/d；密闭培养时间分别为23d、21d、13d。
(3)现场实施及效果评价
按照上述步骤确定的试验油井的吞吐工艺进行现场试验，利用高压泵车从试验油井的油套环空中依次注入激活剂，激活剂注入完成后关闭对应油层的封隔器，而其它油层正常开采，油层密闭培养时间结束后，打开对应油层的封隔器该油层正常开采，接着进行下一个油层激活剂的注入、密闭培养以及正常注采，所有的油层完成了激活剂的注入、密闭培养以及正常注采后进行试验油井的效果评价。
试验评价结果：试验油井X8含水83.0％，含水下降了15个百分点，有效期3.0年，单井增油量13685t，投入产出比为1:15.2，现场试验效果良好。
实施例3
胜利油田孤岛采油厂试验油井G3，油井的油藏温度为67℃，原油粘度1562mPa.s，地层水矿化度25683mg/L，试验前油井含水97.0％，日产油2.5t；油井的油层层数为2层，分别为G3 1、G3 2，各油层的参数见表7；油井具有分层开采的管柱。利用本发明的方法进行现场试验提高油井的产量，具体步骤如下：
(1)试验油井的筛选
试验油井G3油层层数为2层，油井的油藏温度为67℃，油井具有分层开采的管柱。符合本发明的油井筛选条件，可以实施本发明。
(2)试验油井分层吞吐工艺的确定
试验油井分层吞吐工艺的确定包括试验油井分层吞吐次序的确定、试验油井油层激活剂注入体积与注入速度的确定、试验油井油层密闭培养时间的确定。
表7试验油井G3的各油层的参数
其中，所述的试验油井分层吞吐次序的确定，具体方法如下：首先计算油井的分层吞吐次序指数R值；其次根据R值从大到小的顺序依次进行试验油井的分层吞吐。
所述的R值由以下公式确定：
R＝μ/kh
其中：R—分层吞吐次序指数；
h—油层有效厚度，m；
μ—油层原油粘度，mPa.s；
k—油层渗透率，10-3μm2。
试验油井G3的分层吞吐次序指数R以及吞吐顺序见8。
表8试验油井G3的分层吞吐次序指数R以及吞吐顺序
从表8可以看出：试验油井G3油层G3 1、G3 2的分层吞吐次序指数R值大小分别为0.194、0.139，各油层的吞吐顺序为G3 1、G3 2。
所述的试验油井油层激活剂注入体积的确定，具体方法如下：
Sor(残余油饱和度)≥60％的油层，激活剂注入量为300-500m3；30％≤Sor<60％的油层，激活剂注入量为100-300m3；Sor<30％的油层，激活剂注入量为50-100m3。试验油井G3的各油层激活剂注入体积见表9。
所述的油层激活剂注入速度的确定，具体方法如下：
k≥1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为200-300m3/d；100×10-3μm2≤k<1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为100-150m3/d；k<100×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为20-50m3/d。试验油井G3的各油层激活剂注入速度见表9。
所述的试验油井油层密闭培养时间的确定，具体方法如下：
μ≥10000mPa.s的油层，密闭培养时间为40-60d；1000mPa.s≤μ<10000mPa.s的油层，密闭培养时间为20-30d；μ<1000mPa.s的油层，密闭培养时间为5-15d。试验油井G3的各油层密闭培养时间见表9。
表9试验油井G3的各油层激活剂注入体积、速度和密闭培养时间
从表9可以看出：试验油井G3油层G3 1、G3 2的激活剂注入量分别为400m3、250m3；激活剂注入速度分别为130m3/d、220m3/d；密闭培养时间分别为22d、25d。
(3)现场实施及效果评价
按照上述步骤确定的试验油井的吞吐工艺进行现场试验，利用高压泵车从试验油井的油套环空中依次注入激活剂，激活剂注入完成后关闭对应油层的封隔器，而其它油层正常开采，油层密闭培养时间结束后，打开对应油层的封隔器该油层正常开采，接着进行下一个油层激活剂的注入、密闭培养以及正常注采，所有的油层完成了激活剂的注入、密闭培养以及正常注采后进行试验油井的效果评价。
试验评价结果：试验油井G3含水86.2％，含水下降了10.8个百分点，有效期3.5年，单井增油量11698t，投入产出比为1:14.3，现场试验效果良好。
Claims (6)
1.一种内源微生物吞吐提高油井产量的方法，其特征在于，所述的方法具体包括如下步骤：
(1)试验油井的筛选
试验油井的筛选需要满足以下条件：油井的油层层数不小于2；油井的油藏温度小于90℃；油井具有分层开采的管柱；
(2)试验油井分层吞吐工艺的确定
试验油井分层吞吐工艺的确定包括试验油井分层吞吐次序的确定、试验油井油层激活剂注入体积与注入速度的确定、试验油井油层密闭培养时间的确定；
(3)现场实施及效果评价
按照上述步骤确定的试验油井的吞吐工艺进行现场试验，利用高压泵车从试验油井的油套环空中依次注入激活剂，激活剂注入完成后关闭对应油层的封隔器，而其它油层正常开采，油层密闭培养时间结束后，打开对应油层的封隔器该油层正常开采，接着进行下一个油层激活剂的注入、密闭培养以及正常注采，所有的油层完成了激活剂的注入、密闭培养以及正常注采后进行试验油井的效果评价。
2.根据权利要求1所述的内源微生物吞吐提高油井产量的方法，其特征在于，所述的试验油井分层吞吐次序的确定，具体方法如下：首先计算油井的分层吞吐次序指数R值；其次根据R值从大到小的顺序依次进行试验油井的分层吞吐。
3.根据权利要求2所述的内源微生物吞吐提高油井产量的方法，其特征在于，所述的R值由以下公式确定：
R＝μ/kh
其中：R—分层吞吐次序指数；
h—油层有效厚度，m；
μ—油层原油粘度，mPa.s；
k—油层渗透率，10-3μm2。
4.根据权利要求1或2所述的内源微生物吞吐提高油井产量的方法，其特征在于，所述的试验油井油层激活剂注入体积的确定，具体方法如下：
Sor≥60％的油层，激活剂注入量为300-500m3；30％≤Sor<60％的油层，激活剂注入量为100-300m3；Sor<30％的油层，激活剂注入量为50-100m3。
5.根据权利要求4所述的内源微生物吞吐提高油井产量的方法，其特征在于，所述的油层激活剂注入速度的确定，具体方法如下：
k≥1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为200-300m3/d；100×10-3μm2≤k<1000×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为100-150m3/d；k<100×10-3μm2的油层，激活剂注入速度为20-50m3/d。
6.根据权利要求1或2所述的内源微生物吞吐提高油井产量的方法，其特征在于，所述的试验油井油层密闭培养时间的确定，具体方法如下：
μ≥10000mPa.s的油层，密闭培养时间为40-60d；1000mPa.s≤μ<10000mPa.s的油层，密闭培养时间为20-30d；μ<1000mPa.s的油层，密闭培养时间为5-15d。
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