CN114427391A - 一种利用微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种利用微生物解除地层滞留聚合物的方法。该方法包括如下步骤：试验油藏吸附滞留聚合物的解除，向试验油藏中注入SRB菌种和激活剂；试验油藏残余SRB菌种的抑制，向试验油藏的油井中注入SRB菌种的抑制剂；试验油藏残余硫离子的去除，向试验油藏的油井中注入化学类硫离子去除剂，消除多余的硫离子会对生产油井产生腐蚀等危害，从而保证了试验油藏的正常开采。本发明的方法对油藏中吸附滞留聚合物的消除率在95％以上，有效解除了吸附滞留聚合物对油藏的影响，进一步提高了聚驱后油藏采收率。
Description
技术领域
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种利用微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法。
背景技术
三次采油技术是一项利用物理、化学和生物等新技术提高原油采收率的重要油田开发技术。以化学驱为主导的提高采收率技术，在实现油田稳产中发挥了重要作用。但化学驱后剩余油分布更加分散，且大量聚合物吸附滞留在油藏中，会阻碍驱油剂与残余油的接触，后续进一步提高采收率难度增大。但实施化学驱后油藏中仍有近50％的原油尚未被采出，因此，如何进一步提高化学驱后原油采收率，是各油田面临的严峻课题。残留在油藏的聚合物由于粘附性存在于岩石表面，尤其是对于平面非均质性强的油藏，聚合物覆盖滞留在含油多孔介质中，在正常水驱的作用下无法随注入水一起流出，加剧油藏非均质性，而且还会阻碍其他驱油剂与残余油的接触而影响采油效果。因此，如何解除地层中吸附滞留的聚合物，释放被束缚的残余油，将有利于聚驱后进一步提高采收率。
CN103666424B公开了一种聚合物降解剂，由以下质量百分比的组分组成：硫酸铵70％，过硫酸铵5％-10％，氨基三亚甲基膦酸1％-3％，乙二胺四乙酸1％-2％，OP 3％，十二烷基二甲基苄基氯化铵2％，余量为水。该发明聚合物降解剂可在较低温度下产生自由基，能使粘度非常大的聚合物溶液迅速降解成粘度接近于水的溶液，可以有效地解除聚合物溶液对地层的污染和伤害，恢复被污染地层的渗流能力，并且该聚合物降解剂现场应用效果好，工艺简单，对条件和设备要求不高，易于推广使用。
CN110498500A公开了一种聚合物降解剂及其制备方法、应用，所述聚合物降解剂包括以下重量份数的组分：酚类化合物，10～15份；次氯酸钠，50～80份；硫脲，25～40份；碱性pH调节剂，5～8份；水，200～300份。本发明提供的聚合物降解剂能够使聚合物链快速断裂降解为小分子化合物，对于各种聚合物均适用，具有适用范围广，且降解速度快，适用温度范围宽，降解能力强，对环境及注水井污染小的优点。
CN105462572B公开了一种解堵剂及其制备方法，属于石油开采领域。该解堵剂包括以下重量百分比的成分：生物表面活性剂1-5％、亚铁盐1-2％、低碳复合有机酸0.5-1％、维生素C 0.1-0.3％、异抗坏血酸钠0.1-0.3％、分散剂0.1-0.3％，余量为水。通过上述各成分间的协同作用，利用亚铁盐作为促进有机聚合物降解的催化剂，使有机聚合物的分子链快速断裂，降低有机聚合物的分子量和粘度，使有机聚合物的降解率在2-4小时内达到99.9％，提高了有机聚合物降解的降解速率。而且，本发明实施例提供的解堵剂安全无毒，保证了有机物降解的安全性。
以上专利针对聚合物的降解提出了多种方法，但是还存在以下几方面的不足：现有专利的方法均为化学方法进行聚合物降解，而且部分化学剂存在环境污染；以上专利所述的解堵剂包括4种以上不同的组分，油藏中应用过程中存在色谱分离的可能，影响作用效果；以上专利所述的解堵剂对近井地带聚合物可能效果比较明显，但是油藏深部的聚合物效果不明确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，该方法具有针对性、可操作强和现场效果好的优点，油藏吸附滞留聚合物的去除率达到95％以上，实现了对聚合物驱后油藏残余油的进一步释放，进一步提高了聚合物驱后油藏的采收率。
因此，为了实现上述目的，第一个方面，本发明公开了一种利用微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，所述的方法包括以下步骤：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
向试验油藏中注入SRB菌种和激活剂，利用SRB菌种生长代谢过程中所产生的硫离子自由基实现对油藏中吸附滞留聚合物的分解，而分解后的聚合物残体又可作为SRB菌种的营养底物进一步促进SRB菌种的生长代谢，从而实现油藏吸附滞留聚合物的解除。
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
试验油藏吸附滞留聚合物解除后，向试验油藏的油井中注入SRB菌种的抑制剂，关井培养，消除残余SRB菌种对试验油藏的油井可能造成的后续危害。
(3)试验油藏残余硫离子的去除
试验油藏残余SRB菌种得到抑制后，向试验油藏的油井中注入化学类硫离子去除剂，消除多余的硫离子对生产油井产生腐蚀等危害，从而保证了试验油藏的正常开采。
另一方面，本发明提供了上述方法在聚合物驱后油藏的应用。
本发明首先针对聚合物驱后油藏筛选特定SRB菌种和激活剂，通过向油藏中注入所筛选到的SRB菌种和激活剂，利用SRB菌种生长过程中所产生的硫离子自由基，通过自由基的作用，能够使聚合物的长链断裂，实现对油藏中吸附滞留聚合物的分解，分解后的聚合物残体正好作为SRB菌种的营养底物进一步生长代谢，最终实现吸附滞留聚合物的全部降解，从而最终释放被覆盖束缚的残余油，进而进一步提高油藏的采收率。同时本发明为了防止试验油藏产出端中残余的SRB菌种及硫离子对油井可能造成的危害，特向油井中注入SRB菌种生物抑制剂，通过生物竞争抑制的方法实现SRB的有效控制，另外注入化学抑制剂实现对可能产生硫离子的有效还原，消除硫离子的影响，从而彻底消除SRB菌种及硫离子对生产井可能造成的后续危害，从而保证了油井的正常生产。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)针对油藏聚合物驱后的滞留吸附聚合物，利用SRB菌种产生硫离子自由基实现地层条件下聚合物有效降解，从而释放油藏封闭的残余油，进而进一步提高了聚驱后油藏的采收率；
(2)利用伴注空气的方式一方面有效地扩大SRB菌种和激活剂的波及体积，从而能够到达含聚合物浓度较高的目的层，实现了层位明确、有的放矢；同时利用空气中氧气对SRB菌种的抑制作用防止SRB菌种快速生长代谢消耗，从而提高现场实施的针对性和有效性；
(3)通过向油井注入抑制剂的方式实现对油藏残余SRB菌种及硫离子的有效消除，从而避免了对油井可能产生危害的消除，并达到了安全环保的要求；
(4)本发明的方法对油藏中吸附滞留聚合物的消除率在95％以上，有效解除了吸附滞留聚合物对油藏的影响，进一步提高了聚驱后油藏采收率。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一个方面，本发明公开了一种利用微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，所述的方法包括以下步骤：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
向试验油藏中注入SRB菌种和激活剂，利用SRB菌种生长代谢过程中所产生的硫离子自由基实现对油藏中吸附滞留聚合物的分解，而分解后的聚合物残体又可作为SRB菌种的营养底物进一步促进SRB菌种的生长代谢，从而实现油藏吸附滞留聚合物的解除。
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
试验油藏吸附滞留聚合物解除后，向试验油藏的油井中注入SRB菌种的抑制剂，关井培养，消除残余SRB菌种对试验油藏的油井可能造成的后续危害。
(3)试验油藏残余硫离子的去除
试验油藏残余SRB菌种得到抑制后，向试验油藏的油井中注入化学类硫离子去除剂，消除多余的硫离子对生产油井产生腐蚀等危害，从而保证了试验油藏的正常开采。
本发明中，优选地，所述试验油藏为化学驱后的油藏，更优选为聚合物驱后的油藏。
优选情况下，所述试验油藏的温度＜80℃、压力＜20MPa、渗透率＞500×10-3μm2、地层水矿化度＜200000mg/L、原油粘度＜50000mPa·s、聚合物滞留浓度大于100mg/L。
在本发明中，优选地，所述SRB菌种为硫弧菌属(Desulfovibrio)、脱硫单胞菌属(Desulfomonas)、脱硫球菌属(Desulfococcus)、脱硫杆菌属(Desulfobacter)、脱硫叶菌属(Desulfobullbus)、脱硫洋葱菌属(Desulfobulbus)、脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)中的一种或几种；更优选为脱硫洋葱菌属(Desulfobulbus)或脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)。
优选地，所述SRB菌种激活剂配方为葡萄糖1～30g/L，蛋白胨1～5g/L，磷酸氢二钾0.2～0.8g/L，氯化铵0.5～2.5g/L，硫酸镁0.5～5.0g/L，抗坏血酸0.05～0.5g/L，无水硫酸钠0.1～3g/L，乳酸钠1.0～5.0g/L，调pH为6.0～8.0。更优选为葡萄糖5～15g/L，蛋白胨1～3g/L，磷酸氢二钾0.3～0.5g/L，氯化铵1.0～1.5g/L，硫酸镁1.0～3.0g/L，抗坏血酸0.1～0.3g/L，无水硫酸钠0.5～1g/L，乳酸钠3.0～5.0g/L，调pH为6.5～7.5。激活营养体系中SRB的接种量为SRB发酵液5～10％
优选情况下，所述SRB菌种和激活剂的体积注入量Q1由如下公式得到：
Q1＝(2.6972ω-44.776)β
其中，Q1——SRB菌种和激活剂的体积注入量，m3；
ω——试验油藏吸附滞留聚合物浓度，mg/L；
β——校正系数0.8-1.0。
在本发明中，优选地，在步骤(1)中向试验油藏中注入SRB菌种和激活剂的同时配注空气。配注空气的目的是一方面有效地扩大SRB菌种和激活剂的波及体积，从而能够到达含聚合物浓度较高的目的层，实现了层位明确、有的放矢；同时利用空气中氧气对SRB菌种的抑制作用防止SRB菌种快速地代谢消耗，而不能够移至油藏深部接触油藏深部的聚合物，提高现场实施的针对性和有效性，从而整体上提高了聚合物去除效果。
优选情况下，所述配注空气的量为与SRB菌种和激活剂的注入量的体积比为3～5:1(常压下)。
具体地，所述配注空气的量与试验油藏油水井间距有关，具体关系如下表1所示：
表1配注空气的量与试验油藏油水井间距的关系
优选情况下，所述的配注空气的方式是通过空气压缩机实现，配注空气的速度为5～50Nm3/h。
所述配注空气的速度与试验油藏油水井间距有关，具体关系如下表2所示：
表2配注空气的速度与试验油藏油水井间距的关系
| 序号 | 油水井距离L，m | 配注空气的速度，Nm<sup>3</sup>/h |
| 1 | L＜100 | 5-10 |
| 2 | 200＞L≥100 | 10-20 |
| 3 | 300＞L≥200 | 20-30 |
| 4 | 400＞L≥300 | 30-40 |
| 5 | L≥400 | 40-50 |
优选地，所述SRB菌种的抑制剂为生物抑制剂。
在本发明中，优选地，所述的生物抑制剂配方为硝酸盐还原菌发酵液0.05-0.1L/L、葡萄糖5～15g/L、蛋白胨1～3g/L、K2HPO4·3H2O 0.5～1.5g/L、氯化铵1.0～1.5g/L、NaCl0.3～0.5g/L、微量元素液20～40mg/L。更优选为硝酸盐还原菌发酵液0.06-0.08L/L、葡萄糖8～10g/L、蛋白胨1.5～2g/L、K2HPO4·3H2O 1.0～1.3g/L、氯化铵1.1～1.3g/L、NaCl0.35～0.4g/L、微量元素液20～30mg/L。
在本发明中，优选地，所述SRB菌种抑制剂的注入量Q2由如下公式确定：
Q2＝3.14×R2hФSw
其中，Q2——SRB菌种抑制剂的体积注入量，m3；
R——处理半径，m；
h——试验油藏油层厚度，m；
Ф——试验油藏孔隙度，小数；
Sw——试验油藏含水饱和度，小数。
优选地，所述关井培养的时间与处理半径R有关，关系见表3：
表3关井培养时间与处理半径的关系
| 序号 | 油井处理半径，m | 关井时间，d |
| 1 | ＜10 | 10-15 |
| 2 | 10-20 | 15-20 |
| 3 | 20-30 | 20-25 |
| 4 | 30-40 | 25-30 |
| 5 | 40-50 | 30-40 |
优选情况下，所述的化学类硫离子去除剂为双氧水0.05～0.15L/L、亚氯酸钠0.02～0.05g/L、过硫酸钠0.5～1.5g/L中的一种或几种。
所述化学类硫离子去除剂的注入量是根据试验油藏中硫离子的浓度进行确定的，具体关系见表4：
表4化学类硫离子去除剂的注入量与硫离子浓度的关系
| 序号 | 硫离子浓度，mg/L | 化学类硫离子去除剂注入量，m<sup>3</sup> |
| 1 | 1-5 | 10-20 |
| 2 | 6-10 | 21-30 |
| 3 | 11-15 | 31-40 |
| 4 | 16-20 | 41-50 |
| 5 | ＞20 | ＞50 |
根据本发明的第二个方面，本发明上述利用微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法在化学驱后尤其是聚合物驱后油藏中的应用。对于具体的应用无特别要求，可以为本领域常规的应用方式，在此不再论赘述。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
胜利油田某采油厂试验区块A概况：油藏温度65℃，油藏压力12MPa，油层厚度3.6m，渗透率1100×10-3μm2，地层水矿化度9800mg/L，孔隙度26％，原油粘度1200mPa·s，综合含水93.5％，油藏注入聚合物滞留浓度为300mg/L，平均井距为230m，油井含水饱和度为0.68，油藏硫离子浓度为3.5mg/L。利用本发明微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，进一步提高油藏采收率，具体步骤如下：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
①聚合物驱后油藏的筛选
区块A的条件符合油藏筛选要求。
②SRB菌种和激活剂的筛选
模拟油藏条件筛选到了适合在区块A中生长的SRB菌种为脱硫弧菌属(Desulfovibrio)，激活剂体系为葡萄糖5g/L，蛋白胨1g/L，磷酸氢二钾0.3g/L，氯化铵1.0g/L，硫酸镁1.0g/L，抗坏血酸0.1g/L，无水硫酸钠0.5g/L，乳酸钠3.0g/L，调pH为7.5。激活以后SRB浓度为2.4×108个/mL。
③SRB菌种和激活剂注入量的确定
现场实施过程中计算SRB菌种和激活剂的注入量为：
Q1＝(2.6972ω-44.776)β＝(2.6972×300)×0.8＝611.5m3，其中SRB菌种的接种量占总注入量的5％。
④空气配注量的确定
根据油水井间距为230m，确定空气配注量与SRB菌种和激活剂注入量的比例为4:1，空气配注量为611.5×4＝2446Nm3，空气注入速度为20Nm3/h。
⑤SRB菌种和激活剂以及空气的注入
SRB菌种和激活剂以及空气采用混合伴注的方式从试验油藏A的注水井中注入。
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
①SRB菌种抑制剂的选择
SRB菌种抑制剂为生物抑制剂，具体组成为硝酸盐还原菌发酵液0.1L/L、葡萄糖5g/L、蛋白胨3g/L、K2HPO4·3H2O 1.5g/L、氯化铵1.5g/L、NaCl 0.5g/L、微量元素液40mg/L。
②SRB菌种抑制剂注入量的确定
SRB菌种抑制剂注入量为Q2＝3.14×R2hФSw＝3.14×102×3.6×0.26×0.68＝200m3，处理半径为10m。
③油井关井时间的确定
根据处理半径为10m，确定关井时间为15d。
④SRB菌种抑制剂的注入
SRB菌种抑制剂注入为利用高压泵车将从试验油藏A的油井注入地层。
(3)试验油藏残余硫离子的去除
①化学类硫离子去除剂的筛选
化学类硫离子去除剂优选为双氧水0.05L/L、亚氯酸钠0.02g/L。
②化学类硫离子去除剂注入量的确定
试验油藏A硫离子浓度为3.5mg/L，根据表4得到需要化学类硫离子去除剂注入量为10m3。
③化学类硫离子去除剂现场注入
化学类硫离子去除剂注入为利用高压泵车将从试验油藏A的油井注入地层。
现场试验结束后区块综合含水由93.5％下降到85％，含水降低8.5个百分点，增产原油1.2×104t，提高采收率5.5％，滞留聚合物去除率为96.0％，而且油井中SRB检测结果小于10个/mL，未检测到硫离子的出现，总投入产出比为1:4.5，现场试验效果良好，不仅降低了试验油藏滞留聚合物的浓度为下一步提高该油藏的采收率打下坚实的基础，而且提高了试验油藏的采收率。因此具有广阔的推广与应用的前景。
实施例2
胜利油田某采油厂试验区块B概况：油藏温度75℃，油藏压力16MPa，油层厚度2.5m，渗透率750×10-3μm2，地层水矿化度26500mg/L，孔隙度21％，原油粘度2350mPa·s，综合含水91％，油藏注入聚合物滞留浓度为150mg/L，平均井距为100m，油井含水饱和度为0.6，油藏硫离子浓度8mg/L。利用本发明微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，进一步提高油藏采收率，具体步骤如下：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
①聚合物驱后油藏的筛选
区块B的条件符合油藏筛选要求。
②SRB菌种和激活剂的筛选
模拟油藏条件筛选到了适合在区块B中生长的SRB菌种为脱硫球菌属(Desulfococcus)、脱硫杆菌属(Desulfobacter)。优化后的激活剂体系为葡萄糖15g/L，蛋白胨3g/L，磷酸氢二钾0.5g/L，氯化铵1.5g/L，硫酸镁3.0g/L，抗坏血酸0.3g/L，无水硫酸钠1.0g/L，乳酸钠5.0g/L，调pH为6.5。激活以后SRB浓度为6×108个/mL。
③SRB菌种和激活剂注入量的确定
现场实施过程中计算SRB菌种和激活剂的注入量为：
Q1＝(2.6972ω-44.776)β＝(2.6972×150)×1.0＝404.6m3，其中SRB菌种的接种量占总注入量的6％。
④空气配注量的确定
根据油水井间距为100m，确定空气配注量与SRB菌种和激活剂注入量的比例为3.5:1，得出空气配注量为404.6×3.5＝1416Nm3，空气注入速度为10Nm3/h，采用和SRB菌种及激活剂混合伴注的方式。
⑤SRB菌种和激活剂以及空气的注入
SRB菌种和激活剂以及空气采用混合伴注的方式从试验油藏B的注水井中注入。
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
①SRB菌种抑制剂的选择
SRB菌种抑制剂为生物抑制剂，具体组成为硝酸盐还原菌发酵液0.05L/L、葡萄糖15g/L、蛋白胨1g/L、K2HPO4·3H2O 0.5g/L、氯化铵1.0g/L、NaCl 0.3g/L、微量元素液20mg/L。
②SRB菌种抑制剂注入量的确定
SRB菌种抑制剂注入量Q2＝3.14×R2hФSw＝3.14×202×2.5×0.21×0.6＝395.6m3，其中处理半径为20m。
③油井关井时间的确定
根据处理半径为20m，确定关井时间为20d。
④SRB菌种抑制剂的注入
SRB菌种抑制剂注入为利用高压泵车将从试验油藏B的油井注入地层。
(3)试验油藏残余硫离子的去除
①化学类硫离子去除剂的筛选
化学类硫离子去除剂为亚氯酸钠0.02g/L、过硫酸钠0.5g/L。
②化学类硫离子去除剂注入量的确定
试验油藏A硫离子浓度为8mg/L，根据表4得到需要化学类硫离子去除剂注入量为30m3。
③化学类硫离子去除剂现场注入
化学类硫离子去除剂注入为利用高压泵车将从试验油藏A的油井注入地层。
现场试验结束后区块综合含水由91％下降到81.5％，含水降低9.5个百分点，增产原油0.8×104t，提高采收率5.2％，滞留聚合物去除率为96.5％，而且油井中SRB检测结果小于5个/mL，未检测到硫离子的出现，总投入产出比为1:3.5，现场试验效果良好，不仅降低了试验油藏滞留聚合物的浓度为下一步提高该油藏的采收率打下坚实的基础，而且提高了试验油藏的采收率。因此具有广阔的推广与应用的前景。
实施例3
胜利油田某采油厂试验区块C概况：油藏温度35℃，油藏压力8.5MPa，油层厚度5.3m，渗透率3850×10-3μm2，地层水矿化度56000mg/L，孔隙度33％，原油粘度3850mPa·s，综合含水97％，油藏注入聚合物滞留浓度为300mg/L，平均井距为300m，油井含水饱和度为0.75，油藏硫离子浓度12mg/L。利用本发明微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，进一步提高油藏采收率，具体步骤如下：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
①聚合物驱后油藏的筛选
区块C的条件符合油藏筛选要求。
②SRB菌种和激活剂的筛选
模拟油藏条件筛选到了适合在区块C中生长的SRB菌种为脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)，激活剂体系为葡萄糖10g/L，蛋白胨2g/L，磷酸氢二钾0.4g/L，氯化铵1.2g/L，硫酸镁2.0g/L，抗坏血酸0.2g/L，无水硫酸钠0.75g/L，乳酸钠4.0g/L，调pH为7.0。激活以后SRB浓度为4×108个/mL。
③SRB菌种和激活剂注入量的确定
现场实施过程中计算SRB菌种和激活剂的注入量为：
Q1＝(2.6972ω-44.776)β＝(2.6972×300)×0.9＝728.2m3，其中SRB菌种的接种量占总注入量的7％。
④空气配注量的确定
根据油水井间距为300m，确定空气配注量与SRB菌种及激活剂注入量的比例为4.5:1，得出空气配注量为728.2×4.5＝3277Nm3，空气注入速度为30Nm3/h。
⑤SRB菌种和激活剂以及空气的注入
SRB菌种和激活剂以及空气采用混合伴注的方式从试验油藏C的注水井中注入。
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
①SRB菌种抑制剂的选择
SRB菌种抑制剂为生物抑制剂，具体组成为硝酸盐还原菌发酵液0.08L/L、葡萄糖10g/L、蛋白胨2g/L、K2HPO4·3H2O 1.0g/L、氯化铵1.2g/L、NaCl 0.4g/L、微量元素液30mg/L。
②SRB菌种抑制剂注入量的确定
SRB菌种抑制剂注入Q2＝3.14×R2hФSw＝3.14×252×5.3×0.33×0.75＝2574.3m3，其中处理半径为25m。
③油井关井时间的确定
根据处理半径为25m，确定关井时间为25d。
④SRB菌种抑制剂的注入
SRB菌种抑制剂注入为利用高压泵车将从试验油藏C的油井注入地层。
(3)试验油藏残余硫离子的去除
①化学类硫离子去除剂的筛选
化学类硫离子去除剂为双氧水0.15L/L、过硫酸钠1.5g/L。
②化学类硫离子去除剂注入量的确定
试验油藏C硫离子浓度为12mg/L，根据表4得到需要化学类硫离子去除剂注入量为40m3。
③化学类硫离子去除剂现场注入
化学类硫离子去除剂注入为利用高压泵车将从试验油藏C的油井注入地层。
现场试验结束后区块综合含水由97％下降到89％，含水降低9个百分点，增产原油5.75×104t，提高采收率5.5％，滞留聚合物去除率为95.5％，而且油井中SRB检测结果小于7个/mL，未检测到硫离子的出现，总投入产出比为1:4，现场试验效果良好，不仅降低了试验油藏滞留聚合物的浓度为下一步提高该油藏的采收率打下坚实的基础，而且提高了试验油藏的采收率。因此具有广阔的推广与应用的前景。
实施例4
胜利油田某采油厂试验区块D概况：油藏温度55℃，油藏压力11.6MPa，油层厚度4.8m，渗透率1850×10-3μm2，地层水矿化度15000mg/L，孔隙度28％，原油粘度850mPa·s，综合含水89％，油藏注入聚合物滞留浓度为230mg/L，平均井距为180m，油井含水饱和度为0.59，油藏硫离子浓度6.5mg/L。利用本发明微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，进一步提高油藏采收率，具体步骤如下：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
①聚合物驱后油藏的筛选
区块D的条件符合油藏筛选要求。
②SRB菌种和激活剂的筛选
模拟油藏条件筛选到了适合在区块D中生长的SRB菌种为脱硫杆菌属(Desulfobacter)，激活剂体系为葡萄糖12g/L，蛋白胨2.5g/L，磷酸氢二钾0.35g/L，氯化铵1.4g/L，硫酸镁2.5g/L，抗坏血酸0.25g/L，无水硫酸钠0.75g/L，乳酸钠4.5g/L，调pH为7.2。激活以后SRB浓度为2.8×108个/mL。
③SRB菌种和激活剂注入量的确定
现场实施过程中计算SRB菌种和激活剂的注入量为：
Q1＝(2.6972ω-44.776)β＝(2.6972×230)×0.85＝527.3m3，其中SRB菌种的接种量占总注入量的8％。
④空气配注量的确定
根据油水井间距为180m，确定空气配注量与SRB菌种及激活剂注入量的比例为3.5:1，得出空气配注量为527.3×3.5＝1845.5Nm3，空气注入速度为15Nm3/h。
⑤SRB菌种和激活剂以及空气的注入
SRB菌种和激活剂以及空气采用混合伴注的方式从试验油藏D的注水井中注入。
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
①SRB菌种抑制剂的选择
SRB菌种抑制剂为生物抑制剂，具体组成为硝酸盐还原菌发酵液0.06L/L、葡萄糖12g/L、蛋白胨2.5g/L、K2HPO4·3H2O 1.2g/L、氯化铵1.2g/L、NaCl 0.38g/L、微量元素液27mg/L。
②SRB菌种抑制剂注入量的确定
SRB菌种抑制剂注入Q2＝3.14×R2hФSw＝3.14×102×4.8×0.28×0.59＝249m3，其中处理半径为10m。
③油井关井时间的确定
根据处理半径为10m，确定关井时间为15d。
④SRB菌种抑制剂的注入
SRB菌种抑制剂注入为利用高压泵车将从试验油藏D的油井注入地层。
(3)试验油藏残余硫离子的去除
①化学类硫离子去除剂的筛选
化学类硫离子去除剂为双氧水0.05L/L、亚氯酸钠0.02g/L、过硫酸钠0.5g/L。
②化学类硫离子去除剂注入量的确定
试验油藏D硫离子浓度为6.5mg/L，根据表4得到需要化学类硫离子去除剂注入量为25m3。
③化学类硫离子去除剂现场注入
化学类硫离子去除剂注入为利用高压泵车将从试验油藏D的油井注入地层。
现场试验结束后区块综合含水由89％下降到75％，含水降低14个百分点，增产原油3.4×104t，提高采收率2.5％，滞留聚合物去除率为97.5％，而且油井中SRB检测结果小于4个/mL，未检测到硫离子的出现，总投入产出比为1:5，现场试验效果良好，不仅降低了试验油藏滞留聚合物的浓度为下一步提高该油藏的采收率打下坚实的基础，而且提高了试验油藏的采收率。因此具有广阔的推广与应用的前景。
实施例5
胜利油田某采油厂试验区块E概况：油藏温度70℃，油藏压力13.6MPa，油层厚度3.7m，渗透率1550×10-3μm2，地层水矿化度13500mg/L，孔隙度32％，原油粘度2850mPa·s，综合含水92％，油藏注入聚合物滞留浓度为410mg/L，平均井距为240m，油井含水饱和度为0.64，油藏硫离子浓度15.5mg/L。利用本发明微生物解除地层吸附滞留聚合物的方法，进一步提高油藏采收率，具体步骤如下：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
①聚合物驱后油藏的筛选
区块E的条件符合油藏筛选要求。
②SRB菌种和激活剂的筛选
模拟油藏条件筛选到了适合在区块E中生长的SRB菌种为脱硫洋葱菌属(Desulfobulbus)，激活剂体系为葡萄糖8g/L，蛋白胨1.5g/L，磷酸氢二钾0.45g/L，氯化铵1.1g/L，硫酸镁1.5g/L，抗坏血酸0.15g/L，无水硫酸钠0.85g/L，乳酸钠3.5g/L，调pH为6.8。激活以后SRB浓度为1.8×108个/mL。
③SRB菌种和激活剂注入量的确定
现场实施过程中计算SRB菌种和激活剂的注入量为：
Q1＝(2.6972ω-44.776)β＝(2.6972×410)×0.95＝1050.5m3，其中SRB菌种的接种量占总注入量的10％。
④空气配注量的确定
根据油水井间距为240m，确定空气配注量与SRB菌种及激活剂注入量的比例为4:1，得出空气配注量为1050.5×3.5＝3677Nm3，空气注入速度为25Nm3/h。
⑤SRB菌种和激活剂以及空气的注入
SRB菌种和激活剂以及空气采用混合伴注的方式从试验油藏E的注水井中注入。
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
①SRB菌种抑制剂的选择
SRB菌种抑制剂为生物抑制剂，具体组成为硝酸盐还原菌发酵液0.08L/L、葡萄糖7g/L、蛋白胨1.5g/L、K2HPO4·3H2O 0.85g/L、氯化铵1.15g/L、NaCl 0.37g/L、微量元素液27mg/L。
②SRB菌种抑制剂注入量的确定
SRB菌种抑制剂注入Q2＝3.14×R2hФSw＝3.14×402×3.7×0.32×0.64＝3807m3，其中处理半径为40m。
③油井关井时间的确定
根据处理半径为40m，确定关井时间为30d。
④SRB菌种抑制剂的注入
SRB菌种抑制剂注入为利用高压泵车将从试验油藏E的油井注入地层。
(3)试验油藏残余硫离子的去除
①化学类硫离子去除剂的筛选
化学类硫离子去除剂为双氧水0.1L/L、亚氯酸钠0.04g/L、过硫酸钠1.0g/L。
②化学类硫离子去除剂注入量的确定
试验油藏E硫离子浓度为15.5mg/L，根据表4得到需要化学类硫离子去除剂注入量为45m3。
③化学类硫离子去除剂现场注入
化学类硫离子去除剂注入为利用高压泵车将从试验油藏E的油井注入地层。
现场试验结束后区块综合含水由92％下降到85％，含水降低7个百分点，增产原油2.6×104t，提高采收率2.8％，滞留聚合物去除率为97％，而且油井中SRB检测结果小于6个/mL，未检测到硫离子的出现，总投入产出比为1:4.3，现场试验效果良好，不仅降低了试验油藏滞留聚合物的浓度为下一步提高该油藏的采收率打下坚实的基础，而且提高了试验油藏的采收率。因此具有广阔的推广与应用的前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)试验油藏吸附滞留聚合物的解除
向试验油藏中注入SRB菌种和激活剂，利用SRB菌种生长代谢过程中所产生的硫离子自由基实现对油藏中吸附滞留聚合物的分解，而分解后的聚合物残体又可作为SRB菌种的营养底物进一步促进SRB菌种的生长代谢，从而实现油藏吸附滞留聚合物的解除；
(2)试验油藏残余SRB菌种的抑制
试验油藏吸附滞留聚合物解除后，向试验油藏的油井中注入SRB菌种的抑制剂，关井培养，消除残余SRB菌种对试验油藏的油井可能造成的后续危害；
(3)试验油藏残余硫离子的去除
试验油藏残余SRB菌种得到抑制后，向试验油藏的油井中注入化学类硫离子去除剂，消除多余的硫离子对生产油井产生腐蚀等危害，从而保证了试验油藏的正常开采。
2.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述试验油藏的温度＜80℃、压力＜20MPa、渗透率＞500×10-3μm2、地层水矿化度＜200000mg/L、原油粘度＜50000mPa·s、聚合物浓度大于100mg/L。
3.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述SRB菌种为硫弧菌属、脱硫单胞菌属、脱硫球菌属、脱硫杆菌属、脱硫叶菌属、脱硫洋葱菌属、脱硫肠状菌属中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述SRB菌种为脱硫洋葱菌属或脱硫肠状菌属。
5.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述SRB菌种激活剂配方为葡萄糖1～30g/L，蛋白胨1～5g/L，磷酸氢二钾0.2～0.8g/L，氯化铵0.5～2.5g/L，硫酸镁0.5～5.0g/L，抗坏血酸0.05～0.5g/L，无水硫酸钠0.1～3g/L，乳酸钠1.0～5.0g/L，调pH为6.0～8.0。
6.根据权利要求5所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述SRB菌种激活剂配方葡萄糖5～15g/L，蛋白胨1～3g/L，磷酸氢二钾0.3～0.5g/L，氯化铵1.0～1.5g/L，硫酸镁1.0～3.0g/L，抗坏血酸0.1～0.3g/L，无水硫酸钠0.5～1g/L，乳酸钠3.0～5.0g/L，调pH为6.5～7.5。
7.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述SRB菌种和激活剂的体积注入量Q1由如下公式得到：
Q1＝(2.6972ω-44.776)β
其中，Q1——SRB菌种和激活剂的体积注入量，m3；
ω——试验油藏吸附滞留聚合物浓度，mg/L；
β——校正系数0.8-1.0。
8.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述在步骤(1)中向试验油藏中注入SRB菌种和激活剂的同时配注空气。
9.根据权利要求8所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述配注空气的量为与SRB菌种和激活剂的注入量的体积比为3～5:1。
10.根据权利要求9所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述配注空气的量与试验油藏油水井间距有关，具体关系如下：
配注空气的量与试验油藏油水井间距的关系
11.根据权利要求8所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述的配注空气的方式是通过空气压缩机实现，配注空气的速度为5～50Nm3/h。
12.根据权利要求10所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述配注空气的速度与试验油藏油水井间距有关，具体关系如下：
配注空气的速度与试验油藏油水井间距的关系
13.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述SRB菌种的抑制剂为生物抑制剂。
14.根据权利要求13所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述的生物抑制剂配方为硝酸盐还原菌发酵液0.05-0.1L/L、葡萄糖5～15g/L、蛋白胨1～3g/L、K2HPO4·3H2O 0.5～1.5g/L、氯化铵1.0～1.5g/L、NaCl 0.3～0.5g/L、微量元素液20～40mg/L。
15.根据权利要求14所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述的生物抑制剂配方为硝酸盐还原菌发酵液0.06-0.08L/L、葡萄糖8～10g/L、蛋白胨1.5～2g/L、K2HPO4·3H2O 1.0～1.3g/L、氯化铵1.1～1.3g/L、NaCl 0.35～0.4g/L、微量元素液20～30mg/L。
16.根据权利要求13所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述SRB菌种抑制剂的注入量Q2由如下公式确定：
Q2＝3.14×R2hФSw
其中，Q2——SRB菌种抑制剂的体积注入量，m3；
R——处理半径，m；
h——试验油藏油层厚度，m；
Ф——试验油藏孔隙度，小数；
Sw——试验油藏含水饱和度，小数。
17.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述关井培养的时间与处理半径R有关，具体关系如下：
关井培养时间与处理半径的关系
18.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述的化学类硫离子去除剂为双氧水0.05～0.15L/L、亚氯酸钠0.02～0.05g/L、过硫酸钠0.5～1.5g/L中的一种或几种。
19.根据权利要求1所述利用微生物解除地层滞留聚合物的方法，其特征在于，所述化学类硫离子去除剂的注入量是根据试验油藏中硫离子的浓度进行确定的，具体关系如下：
化学类硫离子去除剂的注入量与硫离子浓度的关系
20.根据权利要求1-19任一项权利要求所述的方法在聚合物驱后油藏中的应用。
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