CN111119816A - 一种内外源功能微生物复合吞吐的方法 - Google Patents
一种内外源功能微生物复合吞吐的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111119816A CN111119816A CN201811278744.4A CN201811278744A CN111119816A CN 111119816 A CN111119816 A CN 111119816A CN 201811278744 A CN201811278744 A CN 201811278744A CN 111119816 A CN111119816 A CN 111119816A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microorganisms
- functional
- microorganism
- well
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 177
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 84
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 67
- 239000008398 formation water Substances 0.000 claims description 34
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 30
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 24
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims description 19
- 239000003876 biosurfactant Substances 0.000 claims description 19
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 claims description 8
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 claims description 8
- 241000588986 Alcaligenes Species 0.000 claims description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 7
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 5
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 4
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 4
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 4
- 241000736131 Sphingomonas Species 0.000 claims description 4
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 4
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 4
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 4
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 claims description 3
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 claims description 3
- 241000626621 Geobacillus Species 0.000 claims description 3
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 claims description 3
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 claims description 3
- 229920002310 Welan gum Polymers 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 3
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 3
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 claims description 2
- 235000019752 Wheat Middilings Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000589634 Xanthomonas Species 0.000 claims description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 claims description 2
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 6
- WWUZIQQURGPMPG-UHFFFAOYSA-N (-)-D-erythro-Sphingosine Natural products CCCCCCCCCCCCCC=CC(O)C(N)CO WWUZIQQURGPMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 5
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 5
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 5
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 5
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 5
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 5
- WWUZIQQURGPMPG-KRWOKUGFSA-N sphingosine Chemical compound CCCCCCCCCCCCC\C=C\[C@@H](O)[C@@H](N)CO WWUZIQQURGPMPG-KRWOKUGFSA-N 0.000 description 5
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 4
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 4
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 4
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 4
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000193033 Azohydromonas lata Species 0.000 description 1
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 1
- 241000589636 Xanthomonas campestris Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Geology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明属于三次采油技术领域,具体涉及一种内外源功能微生物复合吞吐的方法。该方法包括以下步骤:试验油井的筛选;内源功能微生物激活剂体系的筛选;外源功能微生物的筛选;外源功能微生物缓释体系的制备;现场注入工艺的确定;现场试验以及现场试验效果的评价。本发明具有实施工艺简单,针对性和可靠性强;同时具有投资成本低,作用的有效期长,超过24个月,现场试验效果好,单井平均日增油超过5t。因此,本发明可广泛地应用于微生物单井吞吐处理工艺中。
Description
技术领域
本发明属于三次采油技术领域,具体涉及一种内外源功能微生物复合吞吐的方法。
背景技术
作为一项环境友好、可持续发展的采油技术,微生物单井吞吐已经成为提高油井产能的一种有效方法。它是指直接向低效油井地层中注入激活剂体系或者微生物,利用油藏环境中微生物的生长代谢活动来增强原油流动性,提高油井产量。前期研究发现,部分低效油井中缺乏具有驱油功能的微生物或者其中的驱油功能微生物难以被有效定向激活,因此只添加激活剂体系难以有效提高单井产量,从而大大限制了微生物单井吞吐技术的应用范围及效果。
针对以上低效油井可以考虑添加外源功能微生物完善微生物种群结构来实现微生物提高单井产能的目的。目前,通常直接向地层中注入外源功能微生物,由于微生物在油藏中的滞留和有限的运移能力,导致大部分外源功能微生物在油井附近含油饱和度低的地层中富集繁殖,外源功能微生物难以到达地层深部,无法与深部含油饱和度高的剩余油充分接触,从而大大降低了微生物的原油作用效率,影响了微生物单井吞吐的现场试验效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种内外源功能微生物复合吞吐的方法。本发明具有实施工艺简单,针对性和可靠性强,有效地扩大了微生物单井吞吐的适用范围和应用效果。
本发明公开了一种内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
(1)试验油井的筛选
试验油井的筛选标准为:油井温度<95℃、地层原油粘度<5000mPa.s、地层水矿化度<50000mg/L、渗透率>100×10-3μm2,且地层存在一种或两种内源功能微生物。
所述的内源功能微生物包括产生物表面活性剂微生物、产生物聚合物微生物和产生物气微生物。
所述的产生物表面活性剂微生物为地芽孢杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌、不动杆菌和红球菌中的一种;所述的产生物聚合物微生物为鞘鞍醇单胞菌、产碱杆菌、黄单胞菌和酵母菌中的一种;所述的产生物气微生物为产甲烷菌和产氢菌中的一种。
(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选
内源功能微生物激活剂体系的筛选,具体方法如下:取试验油井地层水100ml置于培养瓶中,采用正交实验对微生物长效碳源、氮源和磷源组成的浓度进行优化,在试验油井温度下静置培养20~30d,根据激活后功能微生物的数量,确定试验油井的内源功能微生物激活剂体系。
(3)外源功能微生物的筛选
外源功能微生物的筛选,具体方法如下:取试验油井地层水100ml置于培养瓶中,添加2~8%外源功能微生物及其营养液,10~15%原油;然后在试验油井温度下静置培养10~15d;实验结果的筛选与评价,并根据实验结果筛选出不同种类的外源功能微生物。
所述的外源功能微生物包括产生物表面活性剂微生物、产生物聚合物微生物和产生物气微生物。
所述的产生物表面活性剂微生物的筛选与评价指标为乳化指数>90%、产生物表面活性剂微生物在整个微生物种群中优势占比>30%;所述的产生物聚合物微生物的评价指标为溶液粘度>20mPa·s、产生物聚合物微生物在整个微生物种群中占比>30%;所述的产生物气微生物的评价指标为气压>0.5MPa、产生物气微生物在整个微生物种群中占比>30%。
(4)外源功能微生物缓释体系的制备
外源功能微生物缓释体系的制备,具体方法如下:
①选取容积为1L的烧杯,向烧杯中加入试验油井的地层水;
②然后向烧杯中加入载体1,在转速为300~500rpm条件下搅拌均匀;
③向烧杯中依次加入载体2,外源功能微生物发酵液,在800~1000rpm搅拌均匀,然后放置60~80℃下糊化4~8h;
④冷却到35~45℃后,加入交联剂进行交联,氯仿抽提,干燥研碎得到缓释体系。
其中,所述的载体1为黄原胶、韦兰胶、结冷胶和普鲁兰多糖中的一种,加入量为0.5~2g/L。
所述的载体2为木薯粉、支链淀粉和次粉中的一种,加入量为2~8g/L。
所述的外源功能微生物发酵液的加入量为50~100g/L。
所述的交联剂为硼砂和亚甲基双丙烯酰胺中的一种,加入量为0.1~1g/L。
(5)现场注入工艺的确定
①外源功能微生物缓释体系的注入
首先向试验油井的油套环空中注入40~60m3地层水进行洗井;然后向油井中注入外源功能微生物的缓释体系;
②内源微生物激活剂体系的注入
首先向试验油井的油套环空中注入内源功能微生物激活剂体系;其次注入地层水顶替液80~100m3;
③关井培养
复合体系注入完成后,试验油井关井培养15~30d;
④开井进行生产
试验油井关井培养时间结束后,开井生产。
所述的外源功能微生物缓释体系注入量V1为:
V1=3.14r2HФβ1
式中:V1—外源功能微生物缓释体系注入量,m3;
r—处理半径,m,取值范围为6~8;
H—油层有效厚度,m;
Ф—油层孔隙度,无量纲;
β1—用量系数,无量纲,取值范围为0.6~0.8。
所述的内源功能微生物激活剂体系注入量V2为:
V2=3.14R2HФβ2
式中:V2—内源功能微生物激活剂体系注入量,m3;
R—调剖半径,m,取值范围为15~20;
H—油层有效厚度,m;
Ф—油层孔隙度,无量纲;
β2—用量系数,无量纲,取值范围为0.6~0.8。
(6)现场试验以及现场试验效果的评价
按照步骤(5)确定的现场注入工艺进行现场试验,现场试验结束后进行现场试验效果的评价,评价的指标包括功能微生物优势占比、单井平均日增油量、有效期和投入产出比。
本发明提供了一种内外源功能微生物复合提高单井产量的方法,该方法首先向试验油井的油套环空中注入油井缺乏的外源功能微生物,由于外源功能微生物体系制备为缓释体系,因此外源功能微生物不会在油井的近井含油饱和度低的地带大量富集,因此可以进入到油层深部的过程中缓慢释放,从而与含油饱和度高地带的剩余油进行充分有效地接触;其次注入适合内源功能微生物生长的激活剂体系,由于激活剂体系含有高分子的长碳链物质,微生物消耗利用较慢,不会被近井地带的内源功能微生物代谢耗尽,可以满足油井地层深部内源功能微生物的有效激活,从而提高了激活剂体系的有效利用率和深部内源功能微生物的激活效率。通过上述工艺既能有效地补充油层中缺乏的外源功能微生物,完善油层中功能微生物的种群结构,提高试验油井中功能微生物的数量和代谢活性,又能充分激活油井深部的内源功能微生物,发挥内源功能微生物的驱油效果。通过内外源功能微生物的协同作用来进行微生物单井吞吐采油,从而从整体上提高了试验油井的现场试验效果,作用有效期超过24个月,单井平均日增油超过5t,投入产出比大于1:5。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
(1)本发明具有油藏适应范围广的特点,油井温度<95℃、原油粘度<5000mPa.s、地层水矿化度<50000mg/L、渗透率>100×10-3μm2;
(2)本发明具有实施工艺简单,针对性和可靠性强,并有效扩大了微生物单井吞吐的适用范围和应用效果;
(3)本发明增强了功能微生物在地层中的波及体积,从而有效地扩大了微生物与原油的接触面积,进而提高了功能微生物的原油作用效率,具有投资成本低,现场试验效果好的优点,投入产出比大于1:5,内外源功能菌在微生物种群结构优势占比>60%,作用有效期长,超过24个月,增油效果好,单井平均日增油超过5t。
具体实施方式
实施例1
胜利油田某高含水油井F1,原油粘度1182mPa.s,油层温度70℃,油层压力11.30MPa,含水>88.0%,油层有效厚度10.5m,孔隙度0.45,渗透率910×10-3μm2,地层水矿化度3612mg/L,实施前日液5.2t/d,日油0.5t/d。实施本发明的步骤如下:
(1)试验油井的筛选
试验油井温度70℃、地层原油粘度1182mPa.s、地层水矿化度3612mg/L、渗透率910×10-3μm2,地层水中存在产生物聚合物微生物鞘鞍醇单胞菌1.0×102个/ml和产生物表面活性剂微生物地芽孢杆菌2.0×102个/ml,缺乏产生物气微生物。符合本发明的油井筛选范围。
(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选
试验油井F1地层水100mL置于培养瓶中,对碳源鞘鞍醇胶发酵液、氮源蛋白胨和磷源磷酸氢二钠组成的激活剂体系,设计三因素、三水平的正交实验表,见表1。
表1内源微生物激活剂体系优化因素-水平表
选用L9(34)正交表,见表2。
表2内源微生物激活剂体系优化正交实验表
上述组合在温度70℃下,静置培养25d,对激活剂激活后的微生物数量进行评价,表3是以微生物数量为指标的实验结果。
表3正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果
根据表3正交实验结果及均值和极差的分析,鞘鞍醇胶取水平2即质量浓度为0.4%,蛋白胨取水平1即质量浓度为0.2%,磷酸氢二钠取水平2即质量浓度为0.05%最佳,与直观分析相对应,即实验4对应的营养体系。因此,F1油井内源微生物激活剂体系确定为鞘鞍醇胶质量浓度为0.4%,蛋白胨质量浓度为0.2%,磷酸氢二钠质量浓度为0.05%,此时对应的激活后的微生物数量为5×108个/mL。
(3)外源功能微生物的筛选
由于试验油井F1地层水中缺乏产生物气微生物,因此,筛选的外源功能微生物为产生物气微生物。
取试验油井F1地层水100mL置于培养瓶中,添加2%产生物气微生物及其营养液,10%原油;然后在70℃下静置培养10d,进行气压和微生物种群结构占比分析。
表4产生物气微生物的筛选与评价指标
产生物气微生物 | 气压(MPa) | 种群结构占比(%) |
产甲烷菌 | 0.9 | 40 |
产氢菌 | 0.7 | 32 |
从表4可以看出:产甲烷菌的气压和种群结构占分别为0.9MPa和40%,而产氢菌分别为0.7MPa和32%,因此,筛选出的产生物气的外源功能微生物为产甲烷菌。
(4)外源功能微生物缓释体系的制备
①选取容积为1L的烧杯,向烧杯中加入试验油井F1的地层水;
②然后向烧杯中加入0.5g/L韦兰胶,在转速为300rpm条件下搅拌均匀;
③向烧杯中依次加入2g/L木薯粉,50g/L产甲烷菌发酵液,在800rpm搅拌均匀,然后放置60℃下糊化4h;
④冷却到35℃后,加入0.5g/L硼砂进行交联,氯仿抽提,干燥研碎得到产甲烷菌缓释体系。
(5)现场注入工艺的确定
①外源功能微生物缓释体系的注入
首先向油井F1的油套环空中注入40m3地层水进行洗井;然后注入产甲烷菌缓释体系,注入量V1为:
V1=3.14r2HФβ1=3.14×62×10.5×0.45×0.6=320m3
其中:r取值6,β1取值0.6。
②内源微生物激活剂体系的注入
首先向F1试验油井的油套环空中注入内源功能微生物激活剂体系:鞘鞍醇胶质量浓度为0.4%,蛋白胨质量浓度为0.2%,磷酸氢二钠质量浓度为0.05%,然后注入地层水顶替液80m3,内源功能微生物激活剂体系注入量V2为:
V2=3.14R2HФβ1=3.14×152×10.5×0.45×0.6=2002m3
其中:R取值15,β2取值0.6。
③关井培养
复合体系注入完成后,试验油井F1关井培养15d;
④开井进行生产
试验油井F1关井培养时间结束后,开井生产。
(6)现场试验以及现场试验效果的评价
试验油井F1开井生产后产液量和产油量明显上升,日产液量最高达到25t/d,日产油量最高达到10.5t,单井平均日增油5.5t,功能微生物在微生物种群结构中的占比为72%,有效期达到26个月,投入产出比1:6.2,现场试验效果良好。
实施例2
胜利油田某油井H2,原油粘度819mPa.s,油层温度50℃,油层压力11.07MPa,含水97.2%,油层有效厚度3.8m,孔隙度0.22,渗透率1230×10-3μm2,地层水矿化度13252mg/L,实施前日液3.2t/d,日油0.1t/d。实施本发明的步骤如下:
(1)油井的筛选
试验油井H2温度50℃、地层原油粘度819mPa.s、地层水矿化度13252mg/L、渗透率1230×10-3μm2,存在产生物聚合物微生物产碱杆菌和产气微生物产甲烷菌,缺乏产生物表面活性剂微生物。符合本发明油井的筛选标准。
(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选
试验油井H2地层水100mL置于培养瓶中,对碳源果胶、氮源玉米浆干粉和磷源磷酸氢二钾组成的微生物多糖激活剂体系,设计三因素、三水平的正交实验表,见表5。
表5内源微生物激活剂体系优化因素-水平表
选用L9(34)正交表,见表6。
表6内源微生物激活剂体系优化正交实验表
上述组合在温度50℃下,静置培养30d,对激活剂激活后的微生物数量进行评价,表7是以微生物数量为指标的实验结果。
表7正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果
所在列 | 1 | 2 | 3 | 微生物数量(10<sup>8</sup>个/mL) |
因素 | 果胶 | 玉米浆干粉 | 磷酸氢二钾 | 实验结果 |
实验1 | 1 | 1 | 1 | 2.6 |
实验2 | 1 | 2 | 2 | 3.4 |
实验3 | 1 | 3 | 3 | 3.0 |
实验4 | 2 | 1 | 2 | 4.0 |
实验5 | 2 | 2 | 3 | 6.0 |
实验6 | 2 | 3 | 1 | 3.4 |
实验7 | 3 | 1 | 3 | 2.0 |
实验8 | 3 | 2 | 1 | 2.6 |
实验9 | 3 | 3 | 2 | 1.0 |
均值1 | 3.000 | 2.867 | 2.867 | |
均值2 | 4.467 | 4.000 | 2.800 | |
均值3 | 1.867 | 2.467 | 3.667 | |
极差 | 2.600 | 1.533 | 0.867 |
根据表7正交实验结果及均值和极差的分析,果胶取水平2即质量浓度为0.5%,玉米浆干粉取水平2即质量浓度为0.03%,磷酸氢二钾取水平3即质量浓度为0.01%最佳,与直观分析相对应,即实验5对应的配方。因此,油井H2内源微生物激活剂体系确定为果胶质量浓度为0.5%,玉米浆干粉质量浓度为0.03%,磷酸氢二钾质量浓度为0.01%,此时对应的激活后的微生物数量为6.0×108个/mL。
(3)外源功能微生物的筛选
由于试验油井H2地层水中缺乏产生物表面活性剂微生物,因此,筛选的外源功能微生物为产生物表面活性剂微生物。
取试验油井H2地层水100mL置于培养瓶中,添加8%产生物表面活性剂微生物及其营养液,15%原油;然后在50℃下静置培养15d,进行乳化指数和微生物种群结构占比分析。
表8产生物表面活性剂微生物的筛选与评价指标
产生物表面活性剂微生物 | 乳化指数(%) | 种群结构占比(%) |
地芽孢杆菌 | 95 | 40 |
芽孢杆菌 | 90 | 42 |
假单胞菌 | 98 | 45 |
不动杆菌 | 85 | 35 |
红球菌 | 87 | 32 |
从表8可以看出:假单胞菌乳化指数和种群结构占比均最高,分别为98%和45%,因此,筛选出的产生物表面活性剂的外源功能微生物为假单胞菌。
(4)外源功能微生物缓释体系的制备
①选取容积为1L的烧杯,向烧杯中加入试验油井H2的地层水;
②然后向烧杯中加入1g/L黄原胶,在转速为500rpm条件下搅拌均匀;
③向烧杯中依次加入8g/L木薯粉,80g/L假单胞菌发酵液,在900rpm搅拌均匀,然后放置80℃下糊化8h;
④冷却到40℃后,加入1g/L硼砂进行交联,氯仿抽提,干燥研碎得到假单胞菌缓释体系。
(5)现场注入工艺的确定
①外源功能微生物缓释体系的注入
首先向油井H2油套环空中注入60m3地层水进行洗井;然后注入假单胞菌缓释体系,注入量V1为:
V1=3.14r2HФβ1=3.14×82×3.8×0.22×0.8=134m3
其中:r取值8,β1取值0.8。
②内源微生物激活剂体系的注入
首先向试验油井H2的油套环空中注入内源功能微生物激活剂体系:果胶质量浓度为0.5%,玉米浆干粉质量浓度为0.03%,磷酸氢二钾质量浓度为0.01%,然后注入地层水顶替液100m3,内源功能微生物激活剂体系注入量V2为:
V2=3.14R2HФβ1=3.14×202×3.8×0.22×0.8=840m3
其中:R取值20,β2取值0.8。
③关井培养
复合体系注入完成后,试验油井H2关井培养30d;
④开井进行生产
试验油井H2关井培养时间结束后,开井生产。
(6)现场试验以及现场试验效果的评价
试验油井H2开井生产后产液量和产油量明显上升,日产液量最高达到30t/d,日产油量最高达到12.3t,单井平均日增油6.1t,功能微生物在微生物种群结构中的占比为75%,有效期达到30个月20天,投入产出比1:7.5,现场试验效果良好。
实施例3
胜利油田某低效油井G1,原油粘度1663mPa.s,油层温度60℃,油层压力10.07MPa,含水96.8%,油层有效厚度6.2m,孔隙度0.30,渗透率680×10-3μm2,地层水矿化度4327mg/L,实施前日液4.2t/d,日油0.14t/d。实施本发明的步骤如下:
(1)试验油井的筛选
试验油井G1温度60℃、地层原油粘度1663mPa.s、地层水矿化度4327mg/L、渗透率680×10-3μm2,地层水中存在产生物表面活性剂微生物地芽孢杆菌3.0×102个/ml和产气微生物产氢菌1.0×102个/ml,缺乏产生物聚合物微生物。符合本发明油井的筛选标准。
(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选
取试验油井G1地层水100mL置于培养瓶中,对碳源糖蜜、氮源酵母粉和磷源磷酸钾二钾组成的激活剂体系,设计三因素、三水平的正交实验表,见表9。
表9内源微生物多激活剂体系优化因素-水平表
选用L9(34)正交表,见表10。
表10内源微生物激活剂体系优化正交实验表
上述组合在温度60℃下,静置培养20d,对激活剂激活后的微生物浓度进行评价,表11是以微生物数量为指标的实验结果。
表11正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果
所在列 | 1 | 2 | 3 | 微生物浓度(10<sup>8</sup>个/mL) |
因素 | 糖蜜 | 酵母粉 | 磷酸氢二钾 | 实验结果 |
实验1 | 1 | 1 | 1 | 2.9 |
实验2 | 1 | 2 | 2 | 3.2 |
实验3 | 1 | 3 | 3 | 1.9 |
实验4 | 2 | 1 | 2 | 4.0 |
实验5 | 2 | 2 | 3 | 4.8 |
实验6 | 2 | 3 | 1 | 3.5 |
实验7 | 3 | 1 | 3 | 3.8 |
实验8 | 3 | 2 | 1 | 3.0 |
实验9 | 3 | 3 | 2 | 2.6 |
均值1 | 2.667 | 3.567 | 3.133 | |
均值2 | 4.100 | 3.667 | 3.267 | |
均值3 | 3.133 | 2.667 | 3.500 | |
极差 | 1.433 | 1.000 | 0.367 |
根据表11正交实验结果及均值和极差的分析,G1区块内源微生物激活剂体系由糖蜜质量浓度为0.8%,酵母粉质量浓度为0.1%,磷酸氢二钾质量浓度为0.01%组成,激活微生物浓度为4.8×108个/mL。
(3)外源功能微生物的筛选
由于试验油井G1地层水中缺乏产生物聚合物微生物,因此,筛选的外源功能微生物为产生物聚合物微生物。
取试验油井G1地层水100mL置于培养瓶中,添加5%产生物聚合物微生物及其营养液,12%原油;然后在60℃下静置培养12d,进行溶液粘度和微生物种群结构占比分析。
表12产生物聚合物微生物的筛选与评价指标
产生物聚合物微生物 | 粘度(mPa.s) | 种群结构占比(%) |
鞘鞍醇单胞菌 | 56 | 38 |
产碱杆菌 | 125 | 48 |
黄单胞菌 | 85 | 42 |
酵母菌 | 43 | 25 |
从表12可以看出:产碱杆菌的粘度和种群结构占比均最高,分别为125mPa.s和48%,因此,筛选出的产生物聚合物微生物的外源功能微生物为产碱杆菌。
(4)外源功能微生物缓释体系的制备
①选取容积为1L的烧杯,向烧杯中加入试验油井G1的地层水;
②然后向烧杯中加入2.0g/L普鲁兰多糖,在转速为400rpm条件下搅拌均匀;
③向烧杯中依次加入4g/L支链淀粉,100g/L产碱杆菌发酵液,在1000rpm搅拌均匀,然后放置75℃下糊化5h;
④冷却到45℃后,加入0.1g/L亚甲基双丙烯酰胺进行交联,氯仿抽提,干燥研碎得到产碱杆菌缓释体系。
(5)现场注入工艺的确定
①外源功能微生物缓释体系的注入
首先向油井G1油套环空中注入50m3地层水进行洗井;然后注入产生物气微生物产甲烷菌缓释体系,注入量V1为:
V1=3.14r2HФβ1=3.14×72×6.2×0.30×0.7=200m3
其中:r取值7,β1取值0.7。
②内源微生物激活剂体系的注入
首先向试验油井G1的油套环空中注入内源功能微生物激活剂体系:糖蜜质量浓度为0.8%,酵母粉质量浓度为0.1%,磷酸氢二钾质量浓度为0.01%,然后注入地层水顶替液90m3,内源功能微生物激活剂体系注入量V2为:
V2=3.14R2HФβ1=3.14×172×6.2×0.30×0.7=1182m3
其中:R取值17,β2取值0.7。
③关井培养
复合体系注入完成后,试验油井G1关井培养20d;
④开井进行生产
试验油井G1关井培养时间结束后,开井生产。
(6)现场试验以及现场试验效果的评价
试验油井G1开井生产后产液量和产油量明显上升,日产液量最高达到25.8t/d,日产油量最高达到8.9t,单井平均日增油5.7t,功能微生物在微生物种群结构中的占比为70%,有效期达到32个月10天,投入产出比1:7.0,现场试验效果良好。
Claims (12)
1.一种内外源功能微生物复合吞吐的方法,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;
(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选;
(3)外源功能微生物的筛选;
(4)外源功能微生物缓释体系的制备;
(5)现场注入工艺的确定;
(6)现场试验以及现场试验效果的评价。
2.根据权利要求1所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的试验油井的筛选,具体标准如下:油井温度<95℃、地层原油粘度<5000mPa.s、地层水矿化度<50000mg/L、渗透率>100×10-3μm2,且地层存在一种或两种内源功能微生物;
所述的内源功能微生物包括产生物表面活性剂微生物、产生物聚合物微生物和产生物气微生物。
3.根据权利要求2所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的产生物表面活性剂微生物为地芽孢杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌、不动杆菌和红球菌中的一种;所述的产生物聚合物微生物为鞘鞍醇单胞菌、产碱杆菌、黄单胞菌和酵母菌中的一种;所述的产生物气微生物为产甲烷菌和产氢菌中的一种。
4.根据权利要求1所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,内源功能微生物激活剂体系的筛选,具体方法如下:取试验油井地层水100ml置于培养瓶中,采用正交实验对微生物长效碳源、氮源和磷源组成的浓度进行优化,在试验油井温度下静置培养20~30d,根据激活后功能微生物的数量,确定试验油井的内源功能微生物激活剂体系。
5.根据权利要求1所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的外源功能微生物的筛选,具体方法如下:取试验油井地层水100ml置于培养瓶中,添加2~8%外源功能微生物及其营养液,10~15%原油;然后在试验油井温度下静置培养10~15d;实验结果的筛选与评价,并根据实验结果筛选出不同种类的外源功能微生物;
所述的外源功能微生物包括产生物表面活性剂微生物、产生物聚合物微生物和产生物气微生物。
6.根据权利要求5所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的产生物表面活性剂微生物的筛选与评价指标为乳化指数>90%、产生物表面活性剂微生物在整个微生物种群中优势占比>30%;所述的产生物聚合物微生物的评价指标为溶液粘度>20mPa·s、产生物聚合物微生物在整个微生物种群中占比>30%;所述的产生物气微生物的评价指标为气压>0.5MPa、产生物气微生物在整个微生物种群中占比>30%。
7.根据权利要求1所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的外源功能微生物缓释体系的制备,具体方法如下:
(1)选取容积为1L的烧杯,向烧杯中加入试验油井的地层水;
(2)然后向烧杯中加入载体1,在转速为300~500rpm条件下搅拌均匀;
(3)向烧杯中依次加入载体2,外源功能微生物发酵液,在800~1000rpm搅拌均匀,然后放置60~80℃下糊化4~8h;
(4)冷却到35~45℃后,加入交联剂进行交联,氯仿抽提,干燥研碎得到缓释体系。
8.根据权利要求7所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的载体1为黄原胶、韦兰胶、结冷胶和普鲁兰多糖中的一种,加入量为0.5~2g/L;所述的载体2为木薯粉、支链淀粉和次粉中的一种,加入量为2~8g/L;所述的外源功能微生物发酵液的加入量为50~100g/L;所述的交联剂为硼砂和亚甲基双丙烯酰胺中的一种,加入量为0.1~1g/L。
9.根据权利要求1所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的现场注入工艺,具体步骤如下:
(1)外源功能微生物缓释体系的注入
首先向试验油井的油套环空中注入40~60m3地层水进行洗井;然后向油井中注入外源功能微生物的缓释体系;
(2)内源功能微生物激活剂体系的注入
首先向试验油井的油套环空中注入内源功能微生物激活剂体系;其次注入地层水顶替液80~100m3;
(3)关井培养
复合体系注入完成后,试验油井关井培养15~30d;
(4)开井进行生产
试验油井关井培养时间结束后,开井生产。
10.根据权利要求9所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的外源功能微生物缓释体系注入量V1为:
V1=3.14r2HФβ1
式中:V1-外源功能微生物缓释体系注入量,m3;
r-处理半径,m,取值范围为6~8;
H-油层有效厚度,m;
Ф-油层孔隙度,无量纲;
β1—用量系数,无量纲,取值范围为0.6~0.8。
11.根据权利要求9所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的内源功能微生物激活剂体系注入量V2为:
V2=3.14R2HФβ2
式中:V2—内源功能微生物激活剂体系注入量,m3;
R—调剖半径,m,取值范围为15~20;
H—油层有效厚度,m;
Ф—油层孔隙度,无量纲;
β2—用量系数,无量纲,取值范围为0.6~0.8。
12.根据权利要求1所述的内外源功能微生物复合吞吐的方法,其特征在于,所述的现场试验以及现场试验效果的评价,具体步骤如下:按照步骤(5)确定的现场注入工艺进行现场试验,现场试验结束后进行现场试验效果的评价,评价的指标包括功能微生物优势占比、单井平均日增油量、有效期和投入产出比。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811278744.4A CN111119816A (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种内外源功能微生物复合吞吐的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811278744.4A CN111119816A (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种内外源功能微生物复合吞吐的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111119816A true CN111119816A (zh) | 2020-05-08 |
Family
ID=70484577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811278744.4A Pending CN111119816A (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种内外源功能微生物复合吞吐的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111119816A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106047728A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种复合微生物调剖菌剂及其制备方法与应用 |
CN107558968A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油井微生物复合吞吐采油的方法 |
CN107563900A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种微生物单井吞吐处理效果的评价方法 |
CN107558972A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种微生物单井吞吐提高油井产量的方法 |
CN107664026A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种利用微生物多糖体系进行微生物驱油的方法 |
-
2018
- 2018-10-30 CN CN201811278744.4A patent/CN111119816A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107558968A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油井微生物复合吞吐采油的方法 |
CN107563900A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种微生物单井吞吐处理效果的评价方法 |
CN107558972A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种微生物单井吞吐提高油井产量的方法 |
CN106047728A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种复合微生物调剖菌剂及其制备方法与应用 |
CN107664026A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种利用微生物多糖体系进行微生物驱油的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107558972A (zh) | 一种微生物单井吞吐提高油井产量的方法 | |
CN107701156B (zh) | 一种利用微生物多糖体系进行单井吞吐采油的方法 | |
CN102926728A (zh) | 用于海上油田内源微生物激活与外源微生物强化采油方法 | |
CN107387044A (zh) | 一种利用煤层本源真菌提高生物煤层气产量的方法 | |
CN105063093A (zh) | 一种利用微生物制取煤层气的方法 | |
CN106948797B (zh) | 一种增产煤层气的方法 | |
CN103060245B (zh) | 一种利用煤层有机杂质制取生物煤层气的复合微生物菌剂及其应用 | |
CN107795306B (zh) | 一种低渗透油藏内源微生物采油的方法 | |
Han et al. | Experiments on the gas production of brown coal degraded by exogenous methanogens | |
CN111119817A (zh) | 一种内外源功能微生物复合驱油的方法 | |
CN110117627A (zh) | 一种基于玉米秸秆与真菌协同发酵制备粗多糖的方法 | |
CN110739032B (zh) | 一种活跃边底水稠油油藏微生物吞吐注剂的评价方法 | |
CN110643339B (zh) | 一种采油用生物酶复合制剂及其制备方法与应用 | |
CN102690773B (zh) | 一株肠杆菌fy-07及其静态液体深层发酵生产细菌纤维素的方法 | |
CN111119816A (zh) | 一种内外源功能微生物复合吞吐的方法 | |
CN108716391B (zh) | 一种采油用内源微生物群落调控的方法 | |
CN103160543B (zh) | 一种提高含有木质纤维素原料的沼气产量的方法 | |
CN102168049B (zh) | 一种生产破胶酶的菌株及其应用 | |
CN113738322B (zh) | 一种利用产氢产乙酸菌改变煤渗透率的方法 | |
CN1318729C (zh) | 组合式微生物驱油方法 | |
CN102425398A (zh) | 一种用于微生物驱油的产出液循环处理方法 | |
CN105545268A (zh) | 提高微生物驱油藏驱动压差的方法 | |
CN102168047A (zh) | 一株降低原油黏度的菌 | |
CN110939419A (zh) | 一种油藏内源微生物高效诱变提高采收率方法 | |
CN110965974A (zh) | 聚合物驱后油藏原位激活微生物改质驱油的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200508 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |