CN117489311A - 一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，包括如下步骤：(1)、试验区块的筛选；(2)、针对试验区块的油温度及其产出液，筛选出生物多糖或生物聚合物、生物表面活性剂、功能性微生物，然后根据功能性微生物营养需求确定激活剂；(3)、微生物复合吞吐现场施工；(4)、关井结束后进行生产。本发明具有如下有益效果：(1)广泛应用于多轮次热采后的稠油油井；(2)方法合理、工艺简单、安全可靠，绿色环保；(3)大幅降低投资成本；(4)现场试验效果良好，现场试验单井增油大于200吨。
Description
技术领域
本发明属于微生物采油技术领域，涉及一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺。
背景技术
胜利油田热采稠油动用储量5.4亿吨，以蒸汽吞吐开发为主，吞吐6周期以上占比42％，已进入“高轮次、高含水、中高采出”阶段。多轮次热采后，由于储层存在非均质，蒸汽发生指进，平面、纵向吸汽不均，导致近井地带仍局部富集剩余油，难以有效动用，开采效果差。
另外多轮次蒸汽吞吐后，汽窜与储层非均质互相促进，蒸汽主要在已动用区域无效窜流，蒸汽热利用率低，已严重影响胜利稠油产量的稳定。同时多轮次热采后，边底水开发水线推进快，易造成大量的高含水报废井。
针对多轮次吞吐稠油油藏特点，亟需其他提高采收率技术，实现多轮次吞吐油藏降水增油提供技术支撑。
发明内容
发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺。
本发明首先筛选出合适的试验区块，然后针对试验区块的具体油藏温度和产出液，筛选出生物多糖或生物聚合物、生物表面活性剂、功能性微生物，然后根据功能性微生物营养需求确定激活剂；
接着进行微生物复合吞吐现场施工，关井；最后关井结束后进行生产。
本发明可广泛地应用于多轮次热采后的稠油油井，主要针对多轮次蒸汽吞吐的稠油井后期开发效果差的问题，应用微生物复合吞吐技术，进一步提高稠油井的产量，延长稠油井的生产周期，提高稠油油藏的开发效果。
一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，包括如下步骤：
(1)、试验区块的筛选；
(2)、针对试验区块的油藏温度及其产出液，筛选出生物多糖或生物聚合物、生物表面活性剂、功能性微生物，然后根据功能性微生物营养需求确定激活剂；
(3)、微生物复合吞吐现场施工；
第一个段塞：注入生物多糖溶液或生物聚合物溶液，关井至少7天；
第二个段塞：注入生物表面活性剂溶液；
第三个段塞：注入气压变化最大的功能性微生物及其营养剂，；
第四个段塞：注入润湿能力最强的功能性微生物及其营养剂，注入完毕后关井至少15天；
(4)、关井结束后进行生产。
进一步地，步骤(1)中试验油区块的筛选标准为：油藏温度20-40℃，渗透率>500×10-3μm2，地层水矿化度>5000mg/L，原油粘度>5000mPa·s，热采>5轮次，含水率≥95％。
进一步的，步骤(2)中生物多糖的筛选的步骤如下：
(2a)、取适量(例如100～200ml)试验区块的产出液，配置10-20wt％的生物多糖溶液或0.1-0.5wt％的生物聚合物溶液，室温搅拌至少2h；
(2b)、将生物多糖溶液、生物聚合物溶液倒入厌氧瓶中，再将其放置在恒温箱箱中，在实验区块的油藏温度下静置24h，再对其进行粘度的测定，筛选出粘度最高的生物多糖或生物聚合物。
更进一步地，步骤(2a)中的生物多糖是指代谢瓜胶的生物发酵液或代谢韦兰胶的生物发酵液。
更进一步地，步骤(2b)中的生物聚合物是指瓜胶的代谢产物或韦兰胶的代谢产物。
进一步地，步骤(2)中筛选生物表面活性的步骤如下：
(2c)、取适量(例如50-100g)试验区块产的原油，装入实验容器中；
(2d)、分别取试验区块的产出液，向其中加入适量的生物表面活性剂分别配置成浓度为1-3wt％的生物表面活性剂溶液，然后将其加入到步骤(2d)中的实验容器中，其中：
产出液的用量以原油的重量计，为0.3～1ml/g；
(2e)、将实验容器放置于恒温箱中，在试验区块的油藏温度下静置至少2d，实验结束后进行原油粘度和乳化指数的测定，筛选出乳化和降粘效果最好的生物表面活性剂。
更进一步地，步骤(2d)中的生物表面活性剂为脂肽、鼠李糖脂、槐糖脂中的一种。
进一步地，步骤(2)中筛选功能性微生物的步骤如下：
(2f)、取适量(例如100-200ml)试验区块的产出液，装入厌氧瓶中，无菌操作接入功能性微生物及其营养液；
(2g)、向厌氧瓶中加入试验区块产的原油,原油的添加量以步骤(2f)的产出液的体积计，为0.05～0.2g/ml；
(2h)、将厌氧瓶放置在恒温箱中，在试验区块的油藏温度下培养至少15d，实验过程中记录厌氧瓶中的气压变化，实验结束后进行原油粘度的测定，分别筛选出气压变化最大的功能性微生物以及润湿能力最强的功能性微生物。
更进一步地，步骤(2f)所述的功能性微生物为酵母菌、枯草芽孢菌、假单胞菌和产甲烷菌中的一种。
更进一步地，所述的酵母菌的营养液配方为：葡萄糖1-2％、蛋白胨1-2％、酵母粉0.2-1％。
更进一步地，所述的枯草芽孢杆菌的营养液配方为：蔗糖1-3％、尿素0.1-0.3％、酵母粉0.1-0.3％、K2HPO40.1-0.3％、MgCl2·6H2O 0.01-0.05％、FeSO4·7H2O 0.01-0.02％。
更进一步地，所述的假单胞菌的营养液配方为：甘油0.5-3％、硝酸钠0.1-0.8％、磷酸氢二钾0.1-0.4％、磷酸二氢钾0.1-0.4％、氯化钠0.05-0.1％、酵母粉0.05-0.1％。
更进一步地，所述的产甲烷菌的营养液配方为NH4Cl 0.1-0.2％、K2HPO4 0.02-0.05％、KH2PO40.2-0.4％、KCl 0.05-0.15％、CaCl20.01-0.02％、MgCl2 0.03-0.06％、NaCl1-2％、MgSO4·7H2O 0.01-0.02％、酵母膏0.03-0.05％、胰蛋白胨0.03-0.05％、微量元素0.1-0.2％、复合维生素0.1-0.2％、L-半胱氨酸溶液0.03-0.05％、刃天青0.001-0.003％。
更进一步地，所述微量元素为N(CH2COOH)3、MnCl2·4H2O、FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CaCl2、H3BO3中的一种或几种。
更进一步地，所述复合维生素为生物素、硫胺素、硫辛酸、烟酸中的一种或几种。
更进一步地，步骤(2)中根据功能性微生物营养需求确定激活剂的步骤如下：
(2i)、取多个厌氧瓶，然后分别向其中加入适量(例如100-200ml)试验区块的产出液，无菌操作接入步骤(2h)确定的功能性微生物及其营养液，营养液的质量浓度分别为1-5％,浓度梯度为1％；
(2j)、分别向步骤(2i)的厌氧瓶加入试验区块的原油，原油的添加量以步骤(2i)的产出液的体积计，为0.05～0.2g/ml；
(2k)、将厌氧瓶放置在恒温箱中，在油藏温度下培养至少15d，实验过程中记录厌氧瓶中的气压变化，实验结束后进行原油粘度的测定；筛选出气压变化最大和降粘效果最好的营养液的浓度，即得到相应的激活剂。
进一步地，步骤(3)的具体步骤如下：
(31)、第一个段塞：注入步骤(2)确定浓度的生物多糖溶液或生物聚合物溶液200-400m3，控制油井在热采阶段与边、底水之间形成的水道，注入过程中用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度10-15m3/h，注入压力≤15MPa，关井7-15天后进入步骤(32)；
(32)、第二个段塞：注入步骤(2)确定的浓度的生物表面活性剂溶液400-500m3，通过其乳化作用降低稠油粘度，注入过程中用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15-20m3/h，注入压力≤第一段塞压力，完成进入步骤(33)；
(33)、第三个段塞：注入步骤(2)筛选出的气压变化最大的功能性微生物及其营养剂200-400m3，通过在油藏中微生物发酵作用，产生大量的生物气，生物气在油藏中起到搅拌作用，提高第二个段塞中的生物表面活性剂原油乳化作用效果，进一步降低稠油在油藏中的粘度，注入过程中使用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15-20m3/h，注入压力≤第二段塞压力，完成进入步骤(34)；
(34)、第四个段塞：注入步骤(2)筛选出的润湿能力最强的功能性微生物及其营养剂200-400m3，微生物吸附在油藏多孔介质表面，产生生物表面活性剂物质，改变岩石表面的润湿性，使其变为弱亲水性，有利于开采过程中已乳化的稠油流动，注入过程中用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15-20m3/h，注入压力≤第三段塞压力，油井注入完毕后关井15-30天，让微生物在地下充分发酵代谢反应，关井期间观察套压和油压变化。
进一步地，还包括步骤(5)效果评价，所述效果评价的指标包括增油量、含水降低值、有效期、投入产出比。
本发明公开的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺具有如下有益效果：
(1)、可广泛地应用于多轮次热采后的稠油油井；
(2)、方法合理、工艺简单、安全可靠，注入的微生物和营养液可生物降解，绿色环保；
(3)、克服了热采成本高、汽窜、套管损害等缺点，投资成本大幅度地降低；
(4)、形成的微生物复合吞吐工艺，注入的生物多糖溶液(生物聚合物)在封堵窜流通道，防止边底水入侵的基础上，减少次生无效窜流通道的产生，具有乳化降粘功能的生物表面活性剂能够充分接触原油达到乳化降粘的目的，同时产气功能性微生物代谢生物气扰动进一步提高原油降粘效果，最后具有润湿调控功能的生物表面活性剂通过岩石润湿性的改变，使其变为弱亲水性，从而保证原油在油藏中流动的稳定性，上述综合作用导致现场试验效果良好，现场试验单井增油大于200吨。
附图说明
图1为本发明公开的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺的流程图。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式详细说明。
实施例1：
一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，包括如下步骤：
(1)、试验区块的筛选；
胜利油田某采油厂试验单井A概况：油藏温度30℃，渗透率1500×10-3μm2，地层水矿化度45658mg/L，原油粘度13560mPa·s，热采6轮次，含水率为95.2％，符合试验区块的筛选的筛选标准。
生物多糖或生物聚合物的筛选
(2)、针对试验区块的油藏温度及其产出液，筛选出生物多糖或生物聚合物、生物表面活性剂、功能性微生物，然后根据功能性微生物营养需求确定激活剂：
生物多糖的筛选：
取试验单井A的产出液150ml配置10％、15％、20％的生物多糖溶液，室温搅拌2h；
然后将厌氧瓶放置在恒温箱箱中静置24h，恒温箱的温度设定为30℃，实验过程中观察厌氧瓶中生物多糖成胶状态，实验结束后进行粘度的测定；筛选出20％生物多糖成胶粘度最高，其中：
生物多糖是代谢瓜胶的生物发酵液。
表1不同生物多糖最短成胶时间和最高粘度值
| 生物多糖(％) | 成胶粘度，mPa.s |
| 10％生物多糖 | 3500 |
| 15％生物多糖 | 4200 |
| 20％生物多糖 | 5300 |
在另一个是实施例中，生物多糖是代谢韦兰胶的生物发酵液。
生物表面活性剂的筛选：
取试验油藏A的原油70g装入容积为250mL的高烧杯中；
再用产出液30ml配置不同质量浓度1％、2％、3％脂肽、鼠李糖脂、槐糖脂溶液，加入到盛有原油的高烧杯中；
然后将高烧杯放置在恒温箱箱中静置3d，恒温箱的温度设定为30℃；
实验过程中观察三角瓶中原油的乳化情况，实验结束后进行原油粘度的测定,筛选出2％脂肽乳化最好，降粘率最高。
表2不同生物表面活性剂乳化效果和降粘效果
功能性微生物的筛选
取试验单井A的产出液150ml装入容积为200mL的厌氧瓶中，无菌操作接入功能性微生物及其营养液；
向厌氧瓶中加入试验单井A产的原油20g；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中培养30d，恒温箱的温度设定为30℃，实验过程中观察厌氧瓶中的气压变化，实验结束后进行原油粘度的测定；筛选出气压变化最大和润湿最好的功能性微生物，其中：
所述的功能性微生物为酵母菌、枯草芽孢菌、假单胞菌和产甲烷菌。
进一步地，酵母菌的营养液配方为葡萄糖1％、蛋白胨1％、酵母粉0.2％。
进一步地，枯草芽孢杆菌的营养液配方为蔗糖1％、尿素0.1％、酵母粉0.1％、K2HPO40.1％、MgCl2·6H2O 0.01％、FeSO4·7H2O 0.01％。
进一步地，假单胞菌的营养液配方为甘油0.5％、硝酸钠0.1％、磷酸氢二钾0.1％、磷酸二氢钾0.1％、氯化钠0.05％、酵母粉0.05％。
进一步地，所述的产甲烷菌的营养液配方为NH4Cl 0.1％、K2HPO40.02％、KH2PO40.2％、KCl 0.05％、CaCl20.01％、MgCl20.03％、NaCl 1％、MgSO4·7H2O 0.01％、酵母膏0.03％、胰蛋白胨0.03％、微量元素0.1％、复合维生素0.1％、L-半胱氨酸溶液0.03％、刃天青0.001％。
更更进一步地，所述微量元素为等质量比的N(CH2COOH)3、MnCl2·4H2O、FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CaCl2、H3BO3的混合物。
更更进一步地，所述复合维生素为等质量的生物素、硫胺素、硫辛酸、烟酸的混合物。
从表3可以看出：枯草芽孢杆菌产气最高，气压达到0.1MPa；假单胞菌接触角最低达到20度，润湿调控能力最强。
筛选出的产气最高的功能性微生物为枯草芽孢杆菌。筛选出的润湿能力最好的功能性微生物为假单胞菌。
从表4可以看出最佳枯草芽孢杆菌接种浓度是15％，枯草芽孢杆菌的营养液配方为蔗糖1％、尿素0.1％、酵母粉0.1％、K2HPO40.1％、MgCl2·6H2O 0.01％、FeSO4·7H2O0.01％；
从表5可以看出润湿能力最好的假单胞菌，最佳使用浓度10％，其营养液配方为甘油0.5％、硝酸钠0.1％、磷酸氢二钾0.1％、磷酸二氢钾0.1％、氯化钠0.05％、酵母粉0.05％。
表3不同功能性微生物产气效果
| 功能性微生物 | 气压，MPa | 接触角，度 |
| 酵母菌 | 0.06 | 45 |
| 枯草芽孢杆菌 | 0.1 | 25 |
| 假单孢菌 | 0.05 | 20 |
| 产甲烷菌 | 0.07 | 30 |
表4枯草芽孢杆菌不同接种浓度产气效果
| 接种浓度％ | 气压，MPa |
| 5％ | 0.05 |
| 10％ | 0.08 |
| 15％ | 0.1 |
| 20％ | 0.1 |
表5假单胞菌不同使用浓度润湿效果
| 使用浓度％ | 接触角，度 |
| 5％ | 15 |
| 10％ | 20 |
| 15％ | 18 |
| 20％ | 19 |
根据枯草芽孢杆菌和假单胞菌生长需求，研制合适的激活剂配方：
取试验单井A的产出液150ml装入容积为200mL的厌氧瓶中，无菌操作分别接入枯草芽孢杆菌及其不同浓度(1％、2％、3％、4％、5％)的营养液、假单胞菌及其不同浓度(1％、2％、3％、4％、5％)的营养液；
向厌氧瓶中加入试验单井A产的原油20g；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中培养25d，恒温箱的温度设定为30℃，枯草芽孢杆菌在实验过程中观察厌氧瓶中的气压变化，假单胞菌在实验结束后进行接触角的测定。
从表6中可以看出，筛选出营养体系浓度3％时枯草芽孢杆菌气压变化最大；从表7中可以看出，筛选出营养体系浓度2％时假单胞菌润湿效果最好。
表6枯草芽孢杆菌不同营养液浓度产气效果
| 激活剂浓度％ | 气压，MP.a |
| 1 | 0.06 |
| 2 | 0.08 |
| 3 | 0.1 |
| 4 | 0.1 |
| 5 | 0.1 |
表7假单胞菌不同营养液浓度润湿效果
| 激活剂浓度％ | 接触角，度 |
| 1 | 25 |
| 2 | 20 |
| 3 | 22 |
| 4 | 30 |
| 5 | 35 |
(3)、微生物复合吞吐现场施工，具体工艺如下：
(31)、第一个段塞注入20％生物多糖溶液200m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15m3/h，注入压力5MPa，关井15天，待生物多糖溶液在油藏深部充分反应。
(32)、第二个段塞注入具有较强乳化降粘效果的2％脂肽500m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15m3/h，注入压力5MPa；
(33)、第三个段塞注入15％枯草芽孢杆菌和3％营养物200m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15m3/h，注入压力5MPa；
(34)、第四个段塞是10％假单胞菌液及其2％营养物200m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15m3/h，注入压力5MPa，井注入完毕后关井30天，让微生物在地下充分发酵代谢反应，关井期间观察套压和油压变化。
(4)、关井结束后进行生产。
(5)、效果评价
现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价的指标包括增油量、含水降低值、有效期、投入产出比。
现场实施后，该单井A累计增油1052t，含水最低降至60％，有效期450天，投入产出比1:4.5，场试验效果良好。
实施例2：
一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，包括如下步骤：
(1)、试验区块的筛选；
胜利油田某采油厂试验单井B概况：油藏温度25℃，渗透率800×10-3μm2，地层水矿化度32436mg/L，原油粘度8970mPa·s，热采10轮次，含水99.2％，符合试验区块的筛选标准；
(2)、针对试验区块的油藏温度及其产出液，筛选出生物多糖或生物聚合物、生物表面活性剂、功能性微生物，然后根据功能性微生物营养需求确定激活剂：
生物聚合物的筛选：
取试验单井B的产出液100ml配置0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％的生物聚合物溶液，室温搅拌5h；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中静置24h，恒温箱的温度设定为25℃，实验过程中观察厌氧瓶中生物多糖或生物聚合物成胶状态，实验结束后进行粘度的测定；筛选出0.3％生物聚合物成胶粘度最高，其中：
生物聚合物是指瓜胶的代谢产物。
表8不同生物多糖最短成胶时间和最高粘度值
| 生物聚合物浓度(％) | 成胶粘度，mPa.s |
| 0.1 | 3900 |
| 0.2 | 4800 |
| 0.3 | 6500 |
| 0.4 | 6500 |
| 0.5 | 6500 |
生物表面活性剂的筛选：
取试验单井B的原油50g装入容积为250mL的高烧杯中；
再用产出液50ml配置不同质量浓度1％、2％、3％脂肽、鼠李糖脂、槐糖脂溶液，加入到盛有原油的高烧杯中；
然后将高烧杯放置在恒温箱箱中静置2d，恒温箱的温度设定为25℃；
实验过程中观察三角瓶中原油的乳化情况，实验结束后进行原油粘度的测定；筛选出3％鼠李糖脂乳化最好，降粘率最高。
表9不同生物表面活性剂乳化效果和降粘效果
功能性微生物的筛选：
取试验单井B的产出液100ml装入容积为200mL的厌氧瓶中，无菌操作接入功能性微生物及其营养液；
向步骤(1)的厌氧瓶中加入试验单井B产的原油10g；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中培养15d，恒温箱的温度设定为25℃，实验过程中观察厌氧瓶中的气压变化，实验结束后进行原油粘度的测定；筛选出气压变化最大和润湿最好的功能性微生物，其中：
所述的功能性微生物为酵母菌、枯草芽孢菌、假单胞菌和产甲烷菌。
进一步地，酵母菌的营养液配方为葡萄糖2％、蛋白胨2％、酵母粉1％。
进一步地，枯草芽孢杆菌的营养液配方为蔗糖3％、尿素0.3％、酵母粉0.3％、K2HPO4 0.3％、MgCl2·6H2O 0.05％、FeSO4·7H2O 0.02％。
进一步地，假单胞菌的营养液配方为甘油3％、硝酸钠0.8％、磷酸氢二钾0.4％、磷酸二氢钾0.4％、氯化钠0.1％、酵母粉0.1％。
进一步地，所述的产甲烷菌的营养液配方为NH4Cl 0.2％、K2HPO4 0.05％、KH2PO40.4％、KCl0.15％、CaCl20.02％、MgCl2 0.06％、NaCl 2％、MgSO4·7H2O 0.02％、酵母膏0.05％、胰蛋白胨0.05％、微量元素0.2％、复合维生素0.2％、L-半胱氨酸溶液0.05％、刃天青0.003％。
更更进一步地，所述微量元素为等质量的N(CH2COOH)3、MnCl2·4H2O、FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CaCl2、H3BO3的混合物。
更更进一步地，所述复合维生素为等质量的生物素、硫胺素、硫辛酸、烟酸的混合物。
从表10可以看出：产甲烷菌产气最高，气压达到0.14mPa；酵母菌接触角最低达到20度，润湿调控能力最强。
筛选出的产气最高的功能性微生物为产甲烷菌，从表11可以看出最佳接种浓度是10％，产甲烷菌营养液配方为NH4Cl 0.2％、K2HPO4 0.05％、KH2PO4 0.4％、KCl0.15％、CaCl20.02％、MgCl2 0.06％、NaCl 2％、MgSO4·7H2O 0.02％、酵母膏0.05％、胰蛋白胨0.05％、微量元素0.2％、复合维生素0.2％、L-半胱氨酸溶液0.05％、刃天青0.003％。
更更进一步地，所述微量元素为等质量的N(CH2COOH)3、MnCl2·4H2O、FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CaCl2、H3BO3的混合物。
更更进一步地，所述复合维生素为等质量的生物素、硫胺素、硫辛酸、烟酸的混合物。
从表12可以看出润湿能力最好的酵母菌，最佳使用浓度15％，酵母菌的营养液配方为葡萄糖葡萄糖2％、蛋白胨2％、酵母粉1％。
表10不同功能性微生物产气效果
| 功能性微生物 | 气压，MPa | 接触角，度 |
| 酵母菌 | 0.06 | 20 |
| 枯草芽孢杆菌 | 0.1 | 30 |
| 假单孢菌 | 0.05 | 25 |
| 产甲烷菌 | 0.14 | 40 |
表11产甲烷菌不同接种浓度产气效果
| 接种浓度％ | 气压，MPa |
| 5％ | 0.06 |
| 10％ | 0.12 |
| 15％ | 0.12 |
| 20％ | 0.12 |
表12酵母菌不同使用浓度润湿效果
| 使用浓度％ | 接触角，度 |
| 5％ | 22 |
| 10％ | 23 |
| 15％ | 20 |
| 20％ | 25 |
根据产甲烷菌和酵母菌生长需求，筛选合适的激活剂配方：
取试验单井B的产出液100ml装入容积为200mL的厌氧瓶中，无菌操作分别接入产甲烷菌其不同浓度(1％、2％、3％、4％、5％)的营养液、酵母菌及其不同浓度(1％、2％、3％、4％、5％)的营养液，；
分别向厌氧瓶中加入试验单井B产的原油10g；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中培养15d，恒温箱的温度设定为25℃，产甲烷菌在实验过程中观察厌氧瓶中的气压变化，酵母菌在实验结束后进行接触角的测定。
从表13中可以看出，筛选出营养体系浓度3％时产甲烷菌气压变化最大；从表14中可以看出，筛选出营养体系浓度3％时酵母菌润湿效果最好。
表13枯草芽孢杆菌不同营养液浓度产气效果
| 激活剂浓度％ | 气压，MP.a |
| 1 | 0.06 |
| 2 | 0.08 |
| 3 | 0.14 |
| 4 | 0.14 |
| 5 | 0.14 |
表14酵母菌不同营养液浓度润湿效果
| 激活剂浓度％ | 接触角，度 |
| 1 | 30 |
| 2 | 25 |
| 3 | 20 |
| 4 | 30 |
| 5 | 35 |
(3)根据试验单井B多轮次热采的特点形成微生物复合吞吐工艺，主要分四段塞注入，具体工艺如下：
(31)第一个段塞：注入0.3％生物聚合物溶液300m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度12m3/h，注入压力4MPa，关井7天，待生物多糖溶液在油藏深部充分反应；
(32)第二个段塞：注入具有较强乳化降粘效果的3％鼠李糖脂400m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度20m3/h，注入压力4MPa；
(33)第三个段塞：注入10％产甲烷菌和3％营养物300m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度20m3/h，注入压力4MPa；
(34)第四个段塞是15％酵母菌液及其3％营养物300m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度20m3/h，注入压力4MPa，油井注入完毕后关井15天，让微生物在地下充分发酵代谢反应，关井期间观察套压和油压变化。
(4)、关井结束后进行生产。
(5)、效果评价
现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价的指标包括增油量、含水降低值、有效期、投入产出比。
现场实施后，该单井B累计增油895t，含水最低降至70％，有效期280天，投入产出比1:3.8场试验效果良好。
实施例3：
一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，包括如下步骤：
(1)、试验区块的筛选：
胜利油田某采油厂试验单井C概况：油藏温度40℃，油层厚度6m，渗透率500×10-3μm2，地层水矿化度22436mg/L，原油粘度10430mPa·s，热采20轮次，油气比0.01，含水100％，地质储量为8×104t，符合试验区块的筛选标准。
(2)、针对试验区块的油藏温度及其产出液，筛选出生物多糖或生物聚合物、生物表面活性剂、功能性微生物，然后根据功能性微生物营养需求确定激活剂：
生物聚合物的筛选：
取试验单井C的产出液200ml配置0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％的生物聚合物溶液，室温搅拌3h；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中静置不同时间24h，恒温箱的温度设定为40℃，实验过程中观察厌氧瓶中生物多糖或生物聚合物成胶状态，实验结束后进行粘度的测定；筛选出0.5％生物聚合物成胶时间最短，粘度最高，其中：
生物聚合物是韦兰胶的代谢产物。
表15不同生物多糖最短成胶时间和最高粘度值
| 生物聚合物浓度(％) | 成胶粘度，mPa.s |
| 0.1 | 2500 |
| 0.2 | 3900 |
| 0.3 | 5800 |
| 0.4 | 7600 |
| 0.5 | 8900 |
生物表面活性剂的筛选：
取试验单井C的原油100g装入容积为250mL的高烧杯中；
再用产出液40ml配置不同质量浓度1％、2％、3％脂肽、鼠李糖脂、槐糖脂溶液，加入到盛有原油的高烧杯中；
将高烧杯放置在恒温箱箱中静置2.5d，恒温箱的温度设定为40℃；
实验过程中观察三角瓶中原油的乳化情况，实验结束后进行原油粘度的测定；筛选出3％槐糖脂乳化最好，降粘率最高。
表16不同生物表面活性剂乳化效果和降粘效果
功能性微生物的筛选：
取试验单井C的产出液200ml装入容积为500mL的厌氧瓶中，无菌操作接入功能性微生物及其营养液；
向厌氧瓶中加入试验单井C产的原油18g；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中培养25d，恒温箱的温度设定为40℃，实验过程中观察厌氧瓶中的气压变化，实验结束后进行原油粘度的测定；筛选出气压变化最大和润湿最好的功能性微生物，其中：
所述的功能性微生物为酵母菌、枯草芽孢菌、假单胞菌和产甲烷菌。
进一步地，酵母菌的营养液配方为葡萄糖1.5％、蛋白胨1.5％、酵母粉1.5％。
进一步地，枯草芽孢杆菌的营养液配方为蔗糖2％、尿素0.2％、酵母粉0.2％、K2HPO4 0.2％、MgCl2·6H2O 0.03％、FeSO4·7H2O 0.015％。
进一步地，假单胞菌的营养液配方为甘油1％、硝酸钠0.4％、磷酸氢二钾0.4％、磷酸二氢钾0.2％、氯化钠0.08％、酵母粉0.08％。
更进一步地，所述的产甲烷菌的营养液配方为NH4Cl 0.15％、K2HPO4 0.04％、KH2PO4 0.2-0.4％、KCl 0.1％、CaCl2 0.015％、MgCl2 0.04％、NaCl 1.5％、MgSO4·7H2O0.015％、酵母膏0.04％、胰蛋白胨0.04％、微量元素0.15％、复合维生素0.15％、L-半胱氨酸溶液0.04％、刃天青0.002％。
更更进一步地，所述微量元素为等质量比的N(CH2COOH)3、MnCl2·4H2O、FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CaCl2、H3BO3的混合物。
更更进一步地，所述复合维生素为等质量比的生物素、硫胺素、硫辛酸、烟酸的混合物。
从表17可以看出：产甲烷菌产气最高，气压达到0.14MPa；假单孢菌接触角最低达到20度，润湿调控能力最强。
因此，筛选出的产气最高的功能性微生物为产甲烷菌，从表18可以看出最佳接种浓度是10％，产甲烷菌的营养液配方为NH4Cl 0.15％、K2HPO4 0.04％、KH2PO4 0.2-0.4％、KCl 0.1％、CaCl2 0.015％、MgCl2 0.04％、NaCl 1.5％、MgSO4·7H2O 0.015％、酵母膏0.04％、胰蛋白胨0.04％、微量元素0.15％、复合维生素0.15％、L-半胱氨酸溶液0.04％、刃天青0.002％。
更更进一步地，所述微量元素为等质量比的N(CH2COOH)3、MnCl2·4H2O、FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CaCl2、H3BO3的混合物。
更更进一步地，所述复合维生素为等质量比的生物素、硫胺素、硫辛酸、烟酸的混合物。
从表19可以看出润湿能力最好的假单孢菌，最佳使用浓度15％，其营养液配方为甘油1％、硝酸钠0.4％、磷酸氢二钾0.4％、磷酸二氢钾0.2％、氯化钠0.08％、酵母粉0.08％。
表17不同功能性微生物产气效果
| 功能性微生物 | 气压，MPa | 接触角，度 |
| 酵母菌 | 0.06 | 25 |
| 枯草芽孢杆菌 | 0.1 | 25 |
| 假单孢菌 | 0.05 | 20 |
| 产甲烷菌 | 0.14 | 40 |
表18产甲烷菌不同接种浓度产气效果
| 接种浓度％ | 气压，MPa |
| 5％ | 0.06 |
| 10％ | 0.12 |
| 15％ | 0.12 |
| 20％ | 0.12 |
表19假单孢菌不同使用浓度润湿效果
| 使用浓度％ | 接触角，度 |
| 5％ | 22 |
| 10％ | 23 |
| 15％ | 20 |
| 20％ | 25 |
根据产甲烷菌和假单孢菌生长需求，研制合适的激活剂配方：
取试验单井C的产出液200ml装入容积为500mL的厌氧瓶中，无菌操作分别接入产甲烷菌及其不同浓度(1％、2％、3％、4％、5％)的营养液、假单孢菌及其不同浓度(1％、2％、3％、4％、5％)的营养液；
分别向厌氧瓶中加入试验单井C产的原油16g；
将厌氧瓶放置在恒温箱箱中培养30d，恒温箱的温度设定为40℃，产甲烷菌在实验过程中观察厌氧瓶中的气压变化，假单孢菌在实验结束后进行接触角的测定。
从表20中可以看出，筛选出营养体系浓度3％时产甲烷菌气压变化最大；从表21中可以看出，筛选出营养体系浓度3％时假单孢菌润湿效果最好。
表20枯草芽孢杆菌不同营养液浓度产气效果
| 激活剂浓度％ | 气压，MP.a |
| 1 | 0.06 |
| 2 | 0.08 |
| 3 | 0.14 |
| 4 | 0.14 |
| 5 | 0.14 |
表21假单孢菌不同营养液浓度润湿效果
| 激活剂浓度％ | 接触角，度 |
| 1 | 30 |
| 2 | 25 |
| 3 | 20 |
| 4 | 30 |
| 5 | 35 |
(3)、根据试验单井C多轮次热采的特点形成微生物复合吞吐工艺，主要分四段塞注入，具体工艺如下：
(31)、第一个段塞：注入0.5％生物聚合物溶液400m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度10m3/h，注入压力3MPa，关井12天，待生物多糖溶液在油藏深部充分反应。
(32)、第二个段塞：注入具有较强乳化降粘效果的3％槐糖脂450m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度17m3/h，注入压力3MPa；
(33)、第三个段塞：注入10％产甲烷菌和3％营养物400m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度17m3/h，注入压力3MPa；
(34)、第四个段塞是15％假单孢菌液及其3％营养物400m3，注入过程中用本区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度17m3/h，注入压力3MPa，井注入完毕后关井25天，让微生物在地下充分发酵代谢反应，关井期间观察套压和油压变化。
(4)、关井结束后进行生产。
(5)、效果评价
现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价的指标包括增油量、含水降低值、有效期、投入产出比。
现场实施后，该单井C累计增油895t，含水最低降至78％，有效期260天，投入产出比1:3.6,场试验效果良好。
实施例4-10
与实施例1大致相同，区别仅仅在于产甲烷菌的营养液配方中的微量元素与复合维生素不同：
上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (17)
1.一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、试验区块的筛选；
(2)、针对试验区块的油藏温度及其产出液，筛选出生物多糖或生物聚合物、生物表面活性剂、功能性微生物，然后根据功能性微生物营养需求确定激活剂；
(3)、微生物复合吞吐现场施工；
第一个段塞：注入生物多糖溶液或生物聚合物溶液，关井至少7天；
第二个段塞：注入生物表面活性剂溶液；
第三个段塞：注入气压变化最大的功能性微生物及其营养剂，；
第四个段塞：注入润湿能力最强的功能性微生物及其营养剂，注入完毕后关井至少15天；
(4)、关井结束后进行生产。
2.根据权利要求1所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(1)中试验油区块的筛选标准为：油藏温度20-40℃，渗透率>500×10-3μm2，地层水矿化度>5000mg/L，原油粘度>5000mPa·s，热采>5轮次，含水率≥95％。
3.根据权利要求1所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2)中生物多糖的筛选的步骤如下：
(2a)、取适量试验区块的产出液，配置10-20wt％的生物多糖溶液或0.1-0.5wt％的生物聚合物溶液，室温搅拌至少2h；
(2b)、将生物多糖溶液、生物聚合物溶液倒入厌氧瓶中，再将其放置在恒温箱箱中，在实验区块的油藏温度下静置24h，再对其进行粘度的测定，筛选出粘度最高的生物多糖或生物聚合物。
4.根据权利要求3所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2a)中的生物多糖是指代谢瓜胶的生物发酵液或代谢韦兰胶的生物发酵液。
5.根据权利要求3所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2b)中的生物聚合物是指瓜胶的代谢产物或韦兰胶的代谢产物。
6.根据权利要求1所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2)中筛选生物表面活性的步骤如下：
(2c)、取适量试验区块产的原油，装入实验容器中；
(2d)、分别取试验区块的产出液，向其中加入适量的生物表面活性剂分别配置成浓度为1-3wt％的生物表面活性剂溶液，然后将其加入到步骤(2d)中的实验容器中，其中：
产出液的用量以原油的重量计，为0.3～1ml/g；
(2e)、将实验容器放置于恒温箱中，在试验区块的油藏温度下静置至少2d，实验结束后进行原油粘度和乳化指数的测定，筛选出乳化和降粘效果最好的生物表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2d)中的生物表面活性剂为脂肽、鼠李糖脂、槐糖脂中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2)中筛选功能性微生物的步骤如下：
(2f)、取适量试验区块的产出液，装入厌氧瓶中，无菌操作接入功能性微生物及其营养液；
(2g)、向厌氧瓶中加入试验区块产的原油,原油的添加量以步骤(2f)的产出液的体积计，为0.05～0.2g/ml；
(2h)、将厌氧瓶放置在恒温箱中，在试验区块的油藏温度下培养至少15d，实验过程中记录厌氧瓶中的气压变化，实验结束后进行原油粘度的测定，分别筛选出气压变化最大的功能性微生物以及润湿能力最强的功能性微生物。
9.根据权利要求8所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2f)所述的功能性微生物为酵母菌、枯草芽孢菌、假单胞菌和产甲烷菌中的一种。
10.根据权利要求9所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，所述的酵母菌的营养液配方为：葡萄糖1-2％、蛋白胨1-2％、酵母粉0.2-1％。
11.根据权利要求9所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌的营养液配方为：蔗糖1-3％、尿素0.1-0.3％、酵母粉0.1-0.3％、K2HPO40.1-0.3％、MgCl2·6H2O 0.01-0.05％、FeSO4·7H2O 0.01-0.02％。
12.根据权利要求9所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，所述的假单胞菌的营养液配方为：甘油0.5-3％、硝酸钠0.1-0.8％、磷酸氢二钾0.1-0.4％、磷酸二氢钾0.1-0.4％、氯化钠0.05-0.1％、酵母粉0.05-0.1％。
13.根据权利要求9所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，所述的产甲烷菌的营养液配方为NH4Cl 0.1-0.2％、K2HPO40.02-0.05％、KH2PO40.2-0.4％、KCl0.05-0.15％、CaCl20.01-0.02％、MgCl20.03-0.06％、NaCl 1-2％、MgSO4·7H2O 0.01-0.02％、酵母膏0.03-0.05％、胰蛋白胨0.03-0.05％、微量元素0.1-0.2％、复合维生素0.1-0.2％、L-半胱氨酸溶液0.03-0.05％、刃天青0.001-0.003％。
14.根据权利要求13所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，所述微量元素为N(CH2COOH)3、MnCl2·4H2O、FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CaCl2、H3BO3中的一种或几种；
所述复合维生素为生物素、硫胺素、硫辛酸、烟酸中的一种或几种。
15.根据权利要求8所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(2)中根据功能性微生物营养需求确定激活剂的步骤如下：
(2i)、取多个厌氧瓶，然后分别向其中加入适量试验区块的产出液，无菌操作接入步骤(2h)确定的功能性微生物及其营养液，营养液的质量浓度分别为1-5％,浓度梯度为1％；
(2j)、分别向步骤(2i)的厌氧瓶加入试验区块的原油，原油的添加量以步骤(2i)的产出液的体积计，为0.05～0.2g/ml；
(2k)、将厌氧瓶放置在恒温箱中，在油藏温度下培养至少15d，实验过程中记录厌氧瓶中的气压变化，实验结束后进行原油粘度的测定；筛选出气压变化最大和降粘效果最好的营养液的浓度，即得到相应的激活剂。
16.根据权利要求1所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，步骤(3)的具体步骤如下：
(31)、第一个段塞：注入步骤(2)确定浓度的生物多糖溶液或生物聚合物溶液200-400m3，控制油井在热采阶段与边、底水之间形成的水道，注入过程中用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度10-15m3/h，注入压力≤15MPa，关井7-15天后进入步骤(32)；
(32)、第二个段塞：注入步骤(2)确定的浓度的生物表面活性剂溶液400-500m3，注入过程中用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15-20m3/h，注入压力≤第一段塞压力，完成进入步骤(33)；
(33)、第三个段塞：注入步骤(2)筛选出的气压变化最大的功能性微生物及其营养剂200-400m3，注入过程中使用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15-20m3/h，注入压力≤第二段塞压力，完成进入步骤(34)；
(34)、第四个段塞：注入步骤(2)筛选出的润湿能力最强的功能性微生物及其营养剂200-400m3，注入过程中用试验区块注入水稀释，使用调剖泵系统由油井油套环空注入，注入速度15-20m3/h，注入压力≤第三段塞压力，油井注入完毕后关井15-30天。
17.根据权利要求1所述的一种多轮次热采后微生物复合吞吐工艺，其特征在于，还包括步骤(5)效果评价，所述效果评价的指标包括增油量、含水降低值、有效期、投入产出比。
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