CN112796720A - 一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,属于三次采油领域,其特征在于包括以下步骤:(1)试验区筛选(2)复合微生物驱油菌液筛选和性能评价(3)注入参数优化(4)注入第一个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞到目的油层(5)聚合物调剖(6)微生物吞吐(7)注入第二个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞(8)注入第三个微生物菌液、营养液混合物段塞;(9)现场试验效果评价。该方法通过微生物驱油结合聚合物调剖、微生物吞吐的配套技术,极大程度地改善了微生物开发效果;最终达到提高油藏采收率,深化微生物驱油机理及适用条件认识的目的。
Description
技术领域
本发明涉及三次采油技术领域,尤其涉及一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法。
背景技术
微生物采油技术是将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层,或单纯注入营养液激活油层内微生物,使其在油层内生长繁殖,利用微生物代谢产物(生物表面活性剂、有机溶剂、生物聚合物和气体等)和微生物自身的活动(生物降解、细胞体的作用等)来增产或提高采收率的一项技术。
微生物采油技术工艺成本低廉,工序简单,操作方便,一般不必增添井场设备,注入的微生物和培养基(营养物)价格便宜,易于获得,可以针对具体的油藏,灵活调整微生物配方;微生物细胞很小,且能运移,所以能够进入其他的驱油工艺不能完全进入的油层中的死油区和裂缝;易于控制,只要停止注入营养液,油藏内的营养物被消耗完,即可终止微生物的活动;细菌本身能自我复制,通过在地层内繁殖而扩大其有利的作用;不损害地层,可在同一井中多次应用。
90年代,我国各主力油田相继进入中、高含水期,迫切需要经济可行的提高采收率方法,各大油田相继组建了自己的微生物实验室,开始从事微生物采油菌及微生物提高采收率机理研究,微生物采油技术已经开始小规模的工业化应用,微生物采油技术发展的总体趋势也从单井向区块应用发展,在工艺上趋向多样化。其中微生物驱技术,处理地层面积大,对微生物的要求与单井吞吐相同等优点开始得到各大油田石油工作者的青睐。随着研究的深入,越来越多的研究人员认为微生物驱技术是微生物采油技术发展的主要方向,可以真正提高采收率。吉林、大港、胜利油田先后进行了微生物驱油矿场试验,都取得了较大的进展,证明了微生物驱油在技术上是可行的,经济上是有利的。这展示了MEOR应用的美好前景。
低渗透油藏开采难度大,随着开发时间的延长,逐渐暴露出采出程度高、剩余可采储量采油速度高、水淹程度高等问题,随着无效采出液的增加,驱油效果变差,经济效益也随之变差。同时,剩余油在各类油层中分布零散,由于分层注水、周期注水、调剖等常规水驱调整的反复应用,部分区块已进入中高含水开发阶段,层间、平面动用程度不均衡,急需探索进一步提高采收率的新技术。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的现有低渗透油藏难以开采的问题,提供一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法。该应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,利用微生物驱油与微生物吞吐、聚合物调剖相结合的方法提高石油采收率。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到:一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,包括以下步骤:
(1)试验区筛选;按照试验区筛选的条件,筛选出符合微生物生长的试验区;
(2)复合微生物驱油菌液筛选及性能评价;按照复合微生物驱油菌液的筛选条件,筛选出适合于试验区的油藏条件、产生降含水、增油、提高采收率的效果的复合微生物驱油菌液;
(3)注入参数优化;对微生物菌液注入量、注入浓度、注入周期、注入间隔、注入方式等注入参数进行优化;
(4)从步骤(1)筛选的试验区中的注入井注入步骤(2)中筛选的复合微生物驱油菌液和营养液段塞;
(5)从步骤(1)筛选的试验区中的中层间矛盾突出的水井进行聚合物调剖;
(6)从步骤(1)筛选的试验区中的注采关系不完善的非中心井进行微生物吞吐;
(7)试验区中注入井注入第二个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞;
(8)试验区中注入井注入第三个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞;
(9)现场试验效果评价。
所述试验区筛选的条件为:试验区地层温度低于75度,地层矿化度低于10,000mg/L,地层压力低于21.0MPa,渗透率大于10mD;试验区块相对封闭,油井厚度大,油层连通性好,注水井注入状态好,且多数井分层注入。
所述的复合微生物驱油菌液来源于被石油污染的土样、油田注入污水、油井采出液,通过油平板法筛选出来,能够适应试验区的油藏温度、孔喉条件、油水条件。
所述的注入参数优化采用数值模拟软件CMG-Stars进行优化;微生物注入量是指复合微生物驱油菌液和营养液混合物注入量;注入浓度是指复合微生物驱油菌液注入浓度;注入周期是指复合微生物驱油菌液和营养液混合物段塞注入周期;注入间隔是指复合微生物驱油菌液和营养液混合物段塞注入间隔;注入方式是指复合微生物驱油菌液和营养液混合物段塞注入方式。
所述微生物注入量为0.03PV;注入浓度不超过2%,注入周期3个;注入间隔为6-8个月;注入方式为分层注入。
所述的营养液,其组成和组份分别为:玉米浆干粉5%,K2HPO4:4%,NaH2PO48%,(NH4)2SO4:8%,FeCl2:0.04%,CaCl2:0.04%。
所述复合微生物驱油菌液、营养液混合物断塞中按照1:1的比例混合,其中微生物菌液浓度要求大于5×108个/ml;所述的聚合物分子量为1400万,浓度2000mg/L。
所述的微生物吞吐用菌液为复合微生物驱油菌液中降粘、产表活剂能力突出的石油降解菌的混合物,其作用后石油粘度降低40%以上,界面张力降低50%以上。
所述的现场试验效果评价包括对筛选的试验区中油井采出液中菌浓、原油物性、产油量进行评价。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果:
本发明提供的应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法具有以下优点:
(1)借助室内实验、数值模拟技术对驱油机理、适用条件、驱油时机等进行研究,从而优化微生物驱注入参数,最终达到提高油藏采收率,深化微生物驱油机理及适用条件认识的目的。
(2)形成了微生物驱油结合聚合物调剖、微生物吞吐的配套技术,极大程度地改善了微生物驱油效果。在微生物驱油过程中进行聚合物调剖,能够防止微生物沿高渗透方向突进,扩大微生物的波及体积,提高微生物驱油效果。同时对注采关系不完善的非中心井进行调剖,解除了近井地带有机污染,加速了非中心井受效,提高了产量,促进了微生物驱油效果。
(3)所需设备简单,采用传统的注水地面设备即可达到施工要求。
附图说明
图1为试验井岩心喉道半径累积分布图
图2为微生物作用前后含蜡量对比
图3为微生物作用前后含胶量对比
图4为微生物作用前后原油流变性
图5为微生物作用后发酵液界面张力变化
图6为不同注入量开发指标的数值模拟结果
图7为不同注入浓度开发指标的数值模拟结果
图8为不同注入周期开发指标的数值模拟结果
图9为不同时间间隔开发指标的数值模拟结果
图10为不同注入方式采收率的数值模拟曲线
图11为不同注入方式含水率的数值模拟曲线
图12为不同试验阶段原油含蜡量变化
图13为不同试验阶段原油含胶量变化
图14为试验区全区开采曲线
具体实施方式
下面结合附图将对本发明作进一步说明:
一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法
(1)试验区筛选
所选择的试验区地层温度低于75度,地层矿化度低于10,000mg/L,地层压力低于21.0MPa,渗透率大于10mD。选择的试验区块相对封闭,油井厚度大,油层连通性好,注水井注入状态好,且多数井分层注入。
(2)复合微生物驱油菌液的筛选和性能评价
从被石油污染的土样、油田注入污水、油井采出液中进行取样,富集培养后,通过油平板法进行筛选出优良的石油降解菌,后进行等比例混合得到复合微生物驱油菌液。然后对其在试验区试验区油藏温度下、油水样中生长情况,以及试验区孔喉条件下运移能力、作用后原油性质、发酵液表面张力、产酸情况进行评价。
(3)注入参数优化
运用数值模拟软件CMG-Stars对微生物菌液注入量、注入浓度、注入周期、注入间隔、注入方式等参数进行优化。
(4)注入第一个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞到目的油层
采用分层注入的方式从步骤(1)筛选的试验区中的注入井注入步骤(3)中筛选的复合微生物驱油菌液和营养液段塞,复合微生物微生物菌液、营养液按照1:1的比例混合,其中复合微生物菌液注入浓度为1.0%~5.0%、菌浓大于5×108个/ml。
(5)聚合物调剖
所述的试验区中层间矛盾突出的水井是指井组平面和层间矛盾突出,主力油层和非主力油层相对吸水和相对产液差值均在30%以上,分层含水差值在20%以上,层间层内干扰型剩余油及平面干扰型剩余油之和占中、低、未水淹储量的35%以上。
对步骤(1)筛选的试验区中层间矛盾突出的水井进行聚合物调剖,其中聚合物分子量为1400万,浓度2000mg/L,聚合物溶液总体积远远小于微生物菌液、营养液混合物段塞总体积;
(6)微生物吞吐
所述注采关系不完善的非中心井主要指低产液、存在有机堵塞的油井。为了促进非中心井受效,调剖后对步骤(1)筛选的试验区中注采关系不完善的非中心井进行微生物吞吐。吞吐所用的菌液为复合微生物驱油菌液中降粘、产表活剂能力突出的石油降解菌的混合物,其作用后石油粘度降低40%以上,界面张力降低50%以上。
(7)注入第二个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞;
采用分层注入的方式从步骤(1)筛选的试验区中的注入井注入步骤(3)中筛选的复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞,复合微生物菌液、营养液按照1:1的比例混合,其中微生物菌液浓度要求大于5×108个/ml。
(8)注入第三个微生物菌液、营养液混合物段塞
采用分层注入的方式从步骤(1)筛选的试验区中的注入井注入步骤(3)中筛选的复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞,复合微生物菌液、营养液按照1:1的比例混合,其中微生物菌液浓度要求大于5×108个/ml。第三个微生物菌液、营养液混合物段塞要在第二个微生物菌液、营养液混合物段塞结束后的6个月开始注入;
所述的第一、二、三个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞注入间隔根据数值模拟结果,复合物驱油微生物、营养液段塞注入时间,及试验井区油水井的动态反映进行确定。聚合物段塞远远小于复合微生物菌液、营养液混合物段塞。
(9)现场试验效果评价
试验结束后对步骤(1)筛选的试验区中油井采出液中菌浓、原油物性、产油量进行监测,评价试验效果。
实施例1
1、试验区的筛选
在大庆低渗透油田筛选了某试验区块Ⅰ,试验区共有试验井32口井,其中9口注水井,27口采油井。试验区含油面积为2.25km2,地质储量为202.76×104t,平均有效厚度9.5m,连通厚度7.6m,水驱控制程度80.5%,试验区Ⅰ具体地质参数如表1。
表1
试验区Ⅰ地层水总矿化度4450mg/L,其中碳酸根离子8.61mg/L,氯离子70.9mg/L,硫酸根离子7.68mg/L,钙离子8.02mg/L,镁离子5.83mg/L,PH值8.43,各项离子的含量都符合微生物生长的条件。
2、复合微生物驱油菌液的筛选及性能评价
(1)样品的富集培养
从被石油污染的土样、油田注入污水、油井采出液中进行取样,取样后接种于富集培养基中,在温度45℃,转速120rpm的摇床上进行富集培养,培养时间为5-7天。其中富集培养基组成为:K2HPO4:0.1-1%,NaH2PO4:0.1-0.5%,(NH4)2SO4:0.05-0.2%,MgSO4·7H2O:0.01-0.5%,FeCl2:0.001-0.01%,CaCl2:0.001-0.01%,酵母浸粉:0.02-0.2%,原油0.5-20%,配置好后调解培养基pH为6.8—7.5,然后进行高压蒸汽灭菌,灭菌温度121℃,灭菌时间15-20min。
(2)复合微生物驱油菌液中石油降解菌的筛选及纯化
利用油平板选择培养基进行菌种的筛选,油平板选择培养基制备过程为:在(1)中富集培养基中加入1.5-2%的琼脂,在温度121℃下,灭菌15-20min,然后无菌条件下制备平板,然后把稀释的原油倒入制备好的平板上(原油的加入量为1ml原油/L培养基),待原油均匀地平铺在无机盐平板表面凝固,制备完成。将(1)中的富集培养液均匀的涂在油平板选择培养基上,油藏温度45℃培养3-5天,可以明显地看出长菌地方的原油被利用,平板上的原油层变薄形成透明圈。选择能形成透明圈的单菌落,显微镜下观察,如果不纯,再一次地利用油平板选择培养基纯化,直到得到纯的菌落。由于油平板选择培养中除了原油之外未加任何碳源,所以筛选出的菌种均是以原油为唯一碳源生长的石油降解菌种。
然后将得到的纯菌放入厌氧工作站中45℃培养5天,得到能在兼性或厌氧条件下生长菌株,再接种于原油液体培养基中(其组成与富集培养基相同),温度45℃下、120rpm摇床培养5-7天,最终优选出六珠能够使培养基颜色明显加深、油水界面消失、作用后原油不挂瓶壁的纯菌S1、S2、S3、J1、J2、G1。
将筛选的菌种S1、S2、S3、J1、J2、G1等比例混合后得到复合微生物驱油菌液A,然后对其进行进一步的性能评价。
(3)复合微生物驱油菌液的性能评价
a、复合微生物驱油菌液在不同温度下的生长情况
将A接入用试验区Ⅰ的原油和地层采出水配置的液体培养基中,分别在20℃、30℃、37℃、45℃、55℃、65℃六个温度点培养7d,测定菌浓,结果见表2。从结果可以看出菌液A适合在试验区的油水条件生长繁殖,在37℃~55℃下A的生长速率最高。油田地温梯度为4.5℃/100m,试验区油层深度为900~1100m,油层温度适合复合微生物驱油菌液A生长繁殖。不同温度下复合微生物驱油菌液生长情况见表2.
表2(单位:个/mL)
b、复合驱油菌液能在试验区Ⅰ储层孔喉条件下生长运移
A中微生物大小介于1.2×1.7μm和1.8×3.48μm之间,以孔喉大小是菌体的大小的两倍以上为标准,则要求孔隙半径在2.0~5.0μm以上,岩心渗透率在10mD左右可以满足要求。试验区储层基质平均空气渗透率25mD,有效孔隙度17%,原始含油饱和度57%。孔隙结构以残余粒间孔隙和次生孔隙为主。毛管压力曲线形态为细歪度,渗透率贡献峰位在2~4μm;孔隙半径小,迂曲度大、喉道细。岩样喉道半径在2μm以上分布比例在70%以上,平均喉道半径也在2μm以上。
从试验区Ⅰ一口试验井的不同渗透率岩心喉道半径累积分布曲线,(图1)可以看出,渗透率9.59mD岩样喉道半径在2μm以上分布比例在70%以上,平均喉道半径也在2μm以上。随着岩样渗透率提高,2μm以上喉道半径分布越高,适宜A中微生物生长运移。
c、A作用后原油的饱和烃增加,沥青质降低。
对A作用后的试验区Ⅰ的原油进行族组成分析,结果见表3。分析结果表明,A作用后沥青质降低了1.6%,而原油的饱和烃增加了4.6%,芳烃与非烃略有增加,这些变化改善了原油性质,增强了原油在地下的流动性。
表3
d、A作用后原油含蜡量、含胶量下降
A作用后原油含蜡量、含胶量下降,含蜡量由空白的19.8%下降至13.7%,含胶量由空白的22.1%下降至19.3%,如图2、图3。
微生物作用后原油粘度降低、原油流变性增强
用HAAKE粘度计,温度45℃,RS150转子检测了原油的流变性,如图4。从检测的数据中可以看到A作用后的原油粘度明显降低,流变性得到改善。
e、A发酵液使油水界面张力降低
对A发酵液的界面张力进行了检测,如图5。界面张力由空白的35.63mN/m降低到最低的14.7mN/m。
f、微生物发酵液产生有机酸
将A的发酵液用非水中和容量法测定了发酵液的有机酸,从检测的数据中证明菌种代谢过程中产生了酸性物质。将试验区Ⅰ地层水,接种复合微生物驱油菌液A,发酵前地层水中有机酸含量58.09mg/L,发酵后增加到108.92mg/L,有机酸含量增加近两倍,同时发酵液的PH值由7.2下降到6.0~5.5,菌种发酵液有机酸数据表如表4。
表4
样品编号 | 样品名称 | 有机酸含量(mg/L) | PH值 |
1 | 试验区Ⅰ地层水 | 58.09 | 7.2 |
2 | 试验区Ⅰ地层水发酵液 | 108.92 | 5.5~6.0 |
3、注入参数优化
(1)复合微生物菌液A、营养液混合物注入量
数值模拟软件CMG-Stars模拟结果表明注入量超过0.03PV后,采收率增加值减小,合理注入量应为0.03PV,如图6。
(2)注入浓度
数值模拟软件CMG-Stars模拟结果表明浓度超过2%时,增加幅度变小。同时考虑经济因素,浓度应不超过2%,如图7。
(3)A发酵液、营养液混合物段塞注入周期
在微生物用量及浓度相同的条件下,注入周期过少则不能充分发挥微生物本身具有一定的生长期而表现出来的提高采收率效果;注入周期过多则使每个段塞注入量过少,对原油作用效果有限。因此,存在最佳注入周期,最大限度地发挥微生物各段塞提高采收率的效果。从数值模拟软件CMG-Stars不同注入周期开发指标数值模拟结果,如图8,可以看出最佳周期为3个。
(4)A发酵液、营养液混合物段塞注入间隔
微生物是一种活的生命体,其生长繁殖到死亡具有一定的生命周期,延迟期、对数生长期、稳定期和衰亡期,为了最大限度地发挥微生物作用效果,结合微生物室内筛选与培养研究结果,应用数值数值模拟软件CMG-Stars确定最佳注入间隔为6-8个月,如图9,具体注入间隔根据数值模拟结果,复合物驱油微生物、营养液段塞注入时间,及试验井区油水井的动态反映进行确定。
(5)注入方式
利用数值模拟软件CMG-Stars设计笼统注入与分层注入两种不同方式,开发效果表明分层注入效果好于笼统注入方式,如图10、图11。分层注入,能够防止主力层单层突进,使各层均匀受效。
4、现场试验实施
试验区为大庆低渗透油田某试验区块Ⅰ,试验区含油面积为2.25km2,地质储量为202.76×104t,共包括33口油水井,9注24采,平均有效厚度9.5m,连通厚度7.6m,平均空气渗透率25mD,有效孔隙度17%,原始含油饱和度57%。
从试验区Ⅰ的注水井注入第一个复合微生物驱油菌液A发酵液、营养液混合物段塞,累计注入A及营养液各700t。其中营养液的组成为:玉米浆干粉5%,K2HPO4:4%,NaH2PO48%,(NH4)2SO4:8%,FeCl2:0.04%,CaCl2:0.04%。然后对试验区Ⅰ中层间矛盾突出的水井进行聚合物调剖,聚合物分子量为1400万,浓度2000mg/L,用量17.26t;
为了促进试验区Ⅰ中的非中心井受效,聚合物调剖后对试验区Ⅰ的7口低液量油井采取了微生物吞吐工作,平均单井吞吐用微生物菌液量为6t,注入浓度10%,处理半径为3~5m。吞吐结束后注入第二个复合微生物驱油菌液A、营养液混合物段塞,累计注入A及营养液各700t。第二个复合微生物菌液A、营养液混合物段塞结束后的11个月后开始注入第三个复合微生物驱油菌液A、营养液混合物段塞,累计注入菌液及营养液各700t。
现场试验注入的复合微生物驱油菌液A浓度要求大于5×108个/ml,注入孔隙体积0.03PV,注入浓度2.0%,总菌液用量2100t。
5、效果评价
现场试验证明复合微生物驱油菌液对油藏具有较好适应性,能够在油层中生存繁殖,见效井采出液中菌浓度升高2-3个数量级。
复合微生物驱油菌液A能够改善试验区Ⅰ原油流动性,发挥驱油作用,试验前后对比可见,原油含蜡量、含胶量减少,平均含蜡量由试验前的16.11%下降至12.3%,含胶量由试验前的17.32%下降至15.63%,如图12、图13。
A作用后试验区Ⅰ原油的饱和烃增加了2.3%,芳香烃降低了3.6%,这些变化改善了原油性质,增强了原油在地下的流动性。
试验区Ⅰ日产油量从32.4吨最高上升至49.7吨,含水上升趋势明显减缓,全区累计增油4.2万吨,石油采收率得到提高,如图14。
Claims (10)
1.一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,包括以下步骤:
(1)试验区筛选;按照试验区筛选的条件,筛选出符合微生物生长的试验区;
(2)复合微生物驱油菌液筛选及性能评价;按照复合微生物驱油菌液的筛选条件,筛选出适合于试验区的油藏条件、产生降含水、增油、提高采收率的效果的复合微生物驱油菌液;
(3)注入参数优化;对微生物菌液注入量、注入浓度、注入周期、注入间隔、注入方式等注入参数进行优化;
(4)向步骤(1)筛选的试验区中的注入井注入步骤(2)中筛选的复合微生物驱油菌液和营养液段塞;
(5)对步骤(1)筛选的试验区中的中层间矛盾突出的水井进行聚合物调剖;
(6)对步骤(1)筛选的试验区中的注采关系不完善的非中心井进行微生物吞吐;
(7)向步骤(4)的注入井注入第二个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞;
(8)向步骤(7)的注入井注入第三个复合微生物驱油菌液、营养液混合物段塞;
(9)现场试验效果评价。
2.根据权利要求1所述一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于:对试验区进行筛选,选择试验区地层温度要低于75度,地层矿化度低于10,000mg/L,地层压力低于21.0MPa,渗透率大于10mD;选择的试验区块要相对封闭,油井厚度大,油层连通性好,注水井注入状态好,且多数井分层注入。
3.根据权利要求1所述一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于:所述的复合微生物驱油菌液选择来源于被石油污染的土样、油田注入污水、油井采出液,通过经过油平板法筛选出来,能够适应试验区的油藏温度、孔喉条件、油水条件。
4.根据权利要求1 所述的一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于,所述的注入参数优化采用数值模拟软件CMG-Stars进行优化;微生物注入量是指复合微生物驱油菌液和营养液混合物注入量;注入浓度是指复合微生物驱油菌液注入浓度;注入周期复合微生物驱油菌液和营养液混合物段塞注入周期;注入间隔是指复合微生物驱油菌液和营养液混合物段塞注入间隔;注入方式是指复合微生物驱油菌液和营养液混合物段塞注入方式。
5.根据权利要求1 所述的一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于,微生物注入量为0.03PV;注入浓度不超过2%,注入周期3个;注入间隔为6-8个月;注入方式为分层注入。
6.根据权利要求1 所述的一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于,所述的营养液,其组成和组份分别为:玉米浆干粉 5%,K2HPO4:4%,NaH2PO48%,(NH4)2SO4:8%,FeCl2:0.04%,CaCl2:0.04%。
7.根据权利要求1或5所述一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于:复合微生物驱油菌液、营养液混合物断塞中按照1:1的比例混合,其中微生物菌液浓度要求大于5×108个/ml。
8.根据权利要求1所述一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于:所述的聚合物分子量为1400万,浓度2000mg/L。
9.根据权利要求1所述一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于:所述的微生物吞吐用菌液为复合微生物驱油菌液中能够使石油液体培养基中作用后石油粘度降低40%以上,油水界面张力降低50%以上的菌种混合物。
10.根据权利要求1所述一种应用微生物提高低渗透油藏采收率的方法,其特征在于:所述的现场试验效果评价包括对筛选的试验区中油井采出液中菌浓、原油物性、产油量进行评价。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114907829A (zh) * | 2022-06-11 | 2022-08-16 | 浙江工业大学 | 一种利用复合生纳材料提高原油采收率的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4941533A (en) * | 1989-05-16 | 1990-07-17 | The University Of Kansas | Subterranean permeability modification by using microbial polysaccharide polymers |
CN1254788A (zh) * | 1999-12-23 | 2000-05-31 | 周祖辉 | 微生物复合驱采油方法 |
CN1558085A (zh) * | 2004-01-13 | 2004-12-29 | 天津南开戈德集团有限公司 | 微生物采油方法 |
CN101131082A (zh) * | 2006-08-25 | 2008-02-27 | 上海中油企业集团有限公司 | 一种地下法微生物采油方法 |
CN103967461A (zh) * | 2013-01-30 | 2014-08-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法 |
CN104234675A (zh) * | 2013-07-09 | 2014-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种聚合物驱后油藏激活内源微生物驱油的方法 |
CN105201471A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种微生物采油的方法 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011623961.XA patent/CN112796720A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4941533A (en) * | 1989-05-16 | 1990-07-17 | The University Of Kansas | Subterranean permeability modification by using microbial polysaccharide polymers |
CN1254788A (zh) * | 1999-12-23 | 2000-05-31 | 周祖辉 | 微生物复合驱采油方法 |
CN1558085A (zh) * | 2004-01-13 | 2004-12-29 | 天津南开戈德集团有限公司 | 微生物采油方法 |
CN101131082A (zh) * | 2006-08-25 | 2008-02-27 | 上海中油企业集团有限公司 | 一种地下法微生物采油方法 |
CN103967461A (zh) * | 2013-01-30 | 2014-08-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种聚合物调剖辅助微生物循环驱油方法 |
CN104234675A (zh) * | 2013-07-09 | 2014-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种聚合物驱后油藏激活内源微生物驱油的方法 |
CN105201471A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种微生物采油的方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
付现平: "大庆外围低渗透油藏微生物采油提高采收率技术研究", 《2018油气田勘探与开发国际会议(IFEDC 2018)论文集》 * |
程明明: "低渗透油藏多段塞微生物驱开发指标预测", 《中国石油大学学报(自然科学版)》 * |
蒋淞伊: "三次采油技术分析及发展趋势探讨", 《化学工程与装备》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114907829A (zh) * | 2022-06-11 | 2022-08-16 | 浙江工业大学 | 一种利用复合生纳材料提高原油采收率的方法 |
CN114907829B (zh) * | 2022-06-11 | 2023-12-26 | 浙江工业大学 | 一种利用复合生纳材料提高原油采收率的方法 |
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