CN110939414A - 一种内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法。该方法的具体步骤如下：试验油藏的筛选；试验油藏产出液的油水分离；地层水的预处理；激活剂的配制；激活剂的现场注入；现场试验效果的评价。本发明通过脉冲波物理场作用提高内源微生物的代谢速度和活性，促进烃类氧化菌的原油降解、产甲烷菌的产气和产生物表面活性剂菌的产生物表面活性剂，实现地层内原油的原位降解、降粘和地层的解堵，从而大幅度地提高试验油藏原油的采收率。因此，本发明可广泛地应用于油藏的增产工艺中。
Description
技术领域
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法。
背景技术
微生物采油是指利用微生物本身及其代谢产物与油藏岩石、流体的综合作用，改善油水流度比，从而达到提高原油采收率的目的。微生物采油技术具有投资成本低、不污染环境和油藏适应范围广等优点，因此具有广阔的现场应用前景。内源微生物采油技术是通过向油藏中注入激活剂，激活油藏中的内源微生物，利用微生物本身及其代谢产物的综合作用提高原油采收率的技术。
经文献检索，专利号：“CN103114833A”，专利名称：“一种激活油藏深部功能菌群的微生物采油方法”，公开了一种通过注入生物抑制剂防止近井地带中功能菌群对注入的激活剂过量消耗的问题，从而使激活剂到达油藏深处激活功能菌，该方法的缺点在于：(1)该方法使用的大量抑制剂导致现场试验成本急剧增加；(2)大量抑制剂的使用导致采出水处理的难度增加；(3)油藏中注入生物抑制剂的量很难控制，使用过量有可能抑制油藏深部的内源微生物。
申请号为201610108616X，专利名称为一种内源微生物采油的方法，公开了一种利用油藏内源微生物提高原油产量的方法，该方法具体包括以下步骤：油藏的筛选；高中低渗透油层的确定；激活剂体系的确定；现场注入工艺的确定；现场试验阶段，该发明针对目标油藏的不同渗透率的油层选择不同的激活剂体系以及现场注入工艺，较好地激活不同油层的内源微生物。但是该方法的缺点在于：通常同一油层对应有多口注水井或同一注水井对应有多个不同渗透率的油层，很难保证高、中和低渗透油层的激活剂体系分别注入相应的油层中，因此，在一定程度上影响了现场试验效果。
申请号为“ZL2010101563551”，专利名称为“一种采油用微生物群落调控的方法”介绍了首先对目标油藏进行现场取样和检测，其次，根据检测结果判断油藏微生物群落结构及营养缺失情况，确定初步的调控方案，利用微生物驱油物理模拟实验对初步调控方式进行优化，确定最终调控方案；最后，按照优化后的最终调控方案进行现场实施。但是该方法存在以下问题：激活剂都是同时从水井中注入，没有根据油层渗透率的高低实现产异化的注入，造成了注入高渗透油层产生物表面活性剂功能菌或激活剂的浪费，同时注入低渗透油层产生物聚合物的功能微生物或激活剂引起低渗透层堵塞，进一步加重油藏的非均质性程度，从而在一定程度上影响了现场试验的效果。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足而提供一种内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法。本发明通过脉冲波物理场作用提高内源微生物的代谢速度和活性，促进烃类氧化菌的原油降解、产甲烷菌的产气和产生物表面活性剂菌的产生物表面活性剂，实现地层内原油的原位降解、降粘和地层的解堵，从而大幅度地提高试验油藏原油的采收率。
本发明公开了一种内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)试验油藏的筛选
试验油藏的筛选需要满足以下条件：温度＜85℃、渗透率＞100×10-3μm2、矿化度＜200000mg/L、原油粘度＜20000mPa·s；地层水中总菌浓大于104个/ml，且存在产甲烷菌、烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌中的一种或几种。
(2)试验油藏产出液的油水分离
将试验油藏产出液进行油水分离，得到地层水。
(3)地层水的预处理
利用脉冲发生器发射的脉冲波对地层水进行预处理，得到预处理后的地层水。
(4)激活剂的配制
将预处理后的地层水中加入激活剂，搅拌均匀，得到激活剂溶液。
(5)激活剂的现场注入
利用高压泵车将配制好的激活剂溶液从试验油藏的注水井中注入。
(6)现场试验效果的评价
现场试验结束后进行试验效果的评价。
其中，所述的产生物表面活性剂菌为枯草芽孢杆菌、芽孢杆菌和假单孢杆菌中的一种。
所述的脉冲发生器额定功率为1-2kW，额定电压为200-220V。
所述的脉冲发生器发射脉冲波的频率为100-300Hz，其中含产甲烷菌、烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌的地层水的脉冲波频率分别为100-200Hz、150-250Hz、200-300Hz。
所述的地层水预处理时间为10-20h。
所述的激活剂现场注入量为0.2-0.4PV，注入速度为5-10m3/h。
所述的试验效果评价的指标为增油量、提高采收率、有效期和投入产出比。
本发明利用脉冲波在较低频率下促进油藏内源微生物生长代谢活性，其主要机理是脉冲波震动使微生物细胞膜膜质分子疏松，有利于营养物质利用跨膜运输到细胞体内，促进烃类氧化菌的原油降解、产甲烷菌的产气和产生物表面活性剂菌的产生物表面活性剂，实现地层内原油的原位降解、降粘和地层的解堵，从而大幅度地提高试验油藏原油的采收率。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)具有处理工艺简单，投资少、成本低，无环境污染，属于绿色环保的提高采收率技术；
(2)具有油藏的适用范围广，既适合高温高盐油藏、又适合中低渗透率稠油油藏；
(3)具有有效期长、投入产出比高、现场试验效果良好，有效期大于5年，提高采收率大于15％，投入产出比达到1：10以上。
具体实施方式
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：
胜利油田某试验油藏AF2概况：油藏温度65℃，渗透率800×10-3μm2，地层水矿化度12562mg/L，原油粘度1285mPa·s，综合含水95.2％，日产液量1200m3，孔隙体积5.2×105m3，地质储量2.0×105t，地层水中总菌浓为2.0×105个/ml，产甲烷菌2.0×104个/ml，烃类氧化菌1.0×104个/ml。利用本发明的方法在该试验油藏实施现场试验，具体步骤如下：
(1)试验油藏的筛选
试验油藏的筛选需要满足以下条件：温度＜85℃、渗透率＞100×10-3μm2、矿化度＜200000mg/L、原油粘度＜20000mPa·s；地层水中总菌浓大于104个/ml，且存在产甲烷菌、烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌中的一种或几种。
试验油藏AF2的油藏温度65℃，渗透率800×10-3μm2，地层水矿化度12562mg/L，原油粘度1285mPa·s，地层水中总菌浓为2.0×105个/ml，产甲烷菌2.0×104个/ml，烃类氧化菌1.0×104个/ml。试验油藏AF2符合本发明的油藏筛选条件，可以实施本发明。
(2)试验油藏产出液的油水分离
将试验油藏AF2的产出液进行油水分离，得到含产甲烷菌和烃类氧化菌功能菌的地层水。
(3)地层水的预处理
利用脉冲发生器发射的脉冲波对地层水进行预处理，得到预处理后的地层水。
脉冲发生器额定功率为1kW，额定电压为200V。
试验油藏AF2地层水中含有产甲烷菌和烃类氧化菌两类功能菌，脉冲发生器发射脉冲波的频率为100-250Hz。
地层水预处理时间为10h。
(4)激活剂的配制
将预处理后的地层水中加入激活剂，搅拌均匀，得到激活剂溶液。
所述的激活剂溶液的配方为葡萄糖1.5wt％、蛋白胨0.2wt％、磷酸氢二铵0.05wt％。
(5)激活剂的现场注入
利用高压泵车将上述配制好的激活剂溶液从试验油藏AF2的注水井中注入。
激活剂注入量为0.2PV，为1.04×105m3，注入速度为5m3/h。
(6)现场试验效果的评价
现场试验结束后进行试验效果的评价。
试验效果评价的指标为增油量、提高采收率、有效期和投入产出比。
现场试验效果评价：试验油藏AF12综合含水从试验前的95.2％最低下降到了75.2％，最高下降了20个百分点，累计增油0.37×105t，提高采收率18.5％，有效期为7年，投入产出比达到1：12.5，现场试验效果良好。
实施例2：
胜利油田某试验油藏DE5概况：油藏温度70℃，渗透率1000×10-3μm2，地层水矿化度9825mg/L，原油粘度2560mPa·s，综合含水97.0％，日产液量1500m3，孔隙体积7.0×105m3，地质储量3.2×105t，地层水中总菌浓为5.0×105个/ml，产甲烷菌1.0×104个/ml，烃类氧化菌1.0×104个/ml，枯草芽孢杆菌2.0×104个/ml。利用本发明的方法在该试验油藏实施现场试验，具体步骤如下：
(1)试验油藏的筛选
试验油藏的筛选需要满足以下条件：温度＜85℃、渗透率＞100×10-3μm2、矿化度＜200000mg/L、原油粘度＜20000mPa·s；地层水中总菌浓大于104个/ml，且存在产甲烷菌、烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌中的一种或几种。
试验油藏DE5的油藏温度70℃，渗透率1000×10-3μm2，地层水矿化度9825mg/L，原油粘度2560mPa·s，地层水中总菌浓为5.0×105个/ml，产甲烷菌1.0×104个/ml，烃类氧化菌1.0×104个/ml，2.0×104个/ml。试验油藏DE2符合本发明的油藏筛选条件，可以实施本发明。
(2)试验油藏产出液的油水分离
将试验油藏DE5的产出液进行油水分离，得到含产甲烷菌、烃类氧化菌和枯草芽孢杆菌功能菌的地层水。
(3)地层水的预处理
利用脉冲发生器发射的脉冲波对地层水进行预处理，得到预处理后的地层水。
脉冲发生器额定功率为2kW，额定电压为200V。
试验油藏DE5地层水中含有产甲烷菌、烃类氧化菌和枯草芽孢杆菌三类功能菌，脉冲发生器发射脉冲波的频率为100-300Hz。
地层水预处理时间为15h。
(4)激活剂的配制
将预处理后的地层水中加入激活剂，搅拌均匀，得到激活剂溶液。
所述的激活剂溶液的配方为淀粉2.0wt％、玉米浆干粉0.3wt％、磷酸氢二铵0.02wt％。
(5)激活剂的现场注入
利用高压泵车将上述配制好的激活剂溶液从试验油藏DE2的注水井中注入。
激活剂注入量为0.3PV，为2.1×105m3，注入速度为8m3/h。
(6)现场试验效果的评价
现场试验结束后进行试验效果的评价。
试验效果评价的指标为增油量、提高采收率、有效期和投入产出比。
现场试验效果评价：试验油藏DE5综合含水从试验前的97.0％最低下降到了80.1％，最高下降了16.9个百分点，累计增油0.544×105t，提高采收率17.0％，有效期为6年，投入产出比达到1：12.1，现场试验效果良好。
实施例3：
胜利油田某试验油藏AF5概况：油藏温度76℃，渗透率900×10-3μm2，地层水矿化度17210mg/L，原油粘度985mPa·s，综合含水98.0％，日产液量1500m3，孔隙体积8.5×105m3，地质储量5.3×105t，地层水中总菌浓为5.0×105个/ml，烃类氧化菌2.0×104个/ml，芽孢杆菌1.0×104个/ml。利用本发明的方法在该试验油藏实施现场试验，具体步骤如下：
(1)试验油藏的筛选
试验油藏的筛选需要满足以下条件：温度＜85℃、渗透率＞100×10-3μm2、矿化度＜200000mg/L、原油粘度＜20000mPa·s；地层水中总菌浓大于104个/ml，且存在产甲烷菌、烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌中的一种或几种。
试验油藏AF5的油藏温度76℃，渗透率900×10-3μm2，地层水矿化度17210mg/L，原油粘度985mPa·s，地层水中总菌浓为5.0×105个/ml，烃类氧化菌2.0×104个/ml，芽孢杆菌1.0×104个/ml。试验油藏AF5符合本发明的油藏筛选条件，可以实施本发明。
(2)试验油藏产出液的油水分离
将试验油藏AF5的产出液进行油水分离，得到含烃类氧化菌和芽孢杆菌功能菌的地层水。
(3)地层水的预处理
利用脉冲发生器发射的脉冲波对地层水进行预处理，得到预处理后的地层水。
脉冲发生器额定功率为2kW，额定电压为220V。
试验油藏AF5地层水中含有烃类氧化菌和芽孢杆菌两类功能菌，脉冲发生器发射脉冲波的频率为150-300Hz。
地层水预处理时间为20h。
(4)激活剂的配制
将预处理后的地层水中加入激活剂，搅拌均匀，得到激活剂溶液。
所述的激活剂溶液的配方为葡萄糖2.5wt％、玉米浆干粉0.25wt％、磷酸二氢铵0.08wt％。
(5)激活剂的现场注入
利用高压泵车将上述配制好的激活剂溶液从试验油藏AF5的注水井中注入。
激活剂注入量为0.4PV，为3.4×105m3，注入速度为10m3/h。
(6)现场试验效果的评价
现场试验结束后进行试验效果的评价。
试验效果评价的指标为增油量、提高采收率、有效期和投入产出比。
现场试验效果评价：试验油藏AF5综合含水从试验前的98.0％最低下降到了80.3％，最高下降了17.7个百分点，累计增油1.13×105t，提高采收率21.3％，有效期为6.5年，投入产出比达到1：13.0，现场试验效果良好。
Claims (7)
1.一种内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)试验油藏的筛选
试验油藏的筛选需要满足以下条件：温度＜85℃、渗透率＞100×10-3μm2、矿化度＜200000mg/L、原油粘度＜20000mPa·s；地层水中总菌浓大于104个/ml，且存在产甲烷菌、烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌中的一种或几种；
(2)试验油藏产出液的油水分离
将试验油藏产出液进行油水分离，得到地层水；
(3)地层水的预处理
利用脉冲发生器发射的脉冲波对地层水进行预处理，得到预处理后的地层水；
(4)激活剂的配制
将预处理后的地层水中加入激活剂，搅拌均匀，得到激活剂溶液；
(5)激活剂的现场注入
利用高压泵车将配制好的激活剂溶液从试验油藏的注水井中注入；
(6)现场试验效果的评价
现场试验结束后进行试验效果的评价。
2.根据权利要求1所述的内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，所述的产生物表面活性剂菌为枯草芽孢杆菌、芽孢杆菌和假单孢杆菌中的一种。
3.根据权利要求1所述的内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，所述的脉冲发生器额定功率为1-2kW，额定电压为200-220V。
4.根据权利要求3所述的内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，所述的脉冲发生器发射脉冲波的频率为100-300Hz，其中含产甲烷菌、烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌的地层水的脉冲波频率分别为100-200Hz、150-250Hz、200-300Hz。
5.根据权利要求1所述的内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，所述的地层水预处理时间为10-20h。
6.根据权利要求1所述的内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，所述的激活剂现场注入量为0.2-0.4PV，注入速度为5-10m3/h。
7.根据权利要求1所述的内源微生物复合驱提高油藏采收率的方法，其特征在于，所述的试验效果评价的指标为增油量、提高采收率、有效期和投入产出比。
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