RU2055982C1

RU2055982C1 - Compound for stimulation of increased oil recovery from formation

Info

Publication number: RU2055982C1
Authority: RU
Inventors: Л.Н. Загидуллина; К.С. Фазлутдинов; Р.Н. Фахретдинов; Э.М. Юлбарисов; И.И. Гайфуллина; Д.М. Фахретдинова; Т.А. Гринберг; Ю.М. Симаев
Original assignee: Научно-исследовательский институт "Нефтеотдача"
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1996-03-10

Abstract

FIELD: oil producing industry; secondary and tertiary oil recovery. SUBSTANCE: compound for stimulation of increased oil recovery from formation has biologically active substrate in form of excess activated sludge from secondary settlers of organic chemical plants and biogenic additive in form of culture of microorganisms ACINETOBACTER SP. with the following qualitative and quantitative composition, mas.%: excess activated sludge from secondary settlers of organic chemical plants 85-95; culture fluid of microorganisms ACINETOBACTER SP. 5-15. EFFECT: higher efficiency. 7 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для вторичной и третичной добычи нефти путем совместного воздействия на пласт микроорганизмами и реагентами микробного происхождения. The invention relates to the oil industry and can be used for secondary and tertiary oil production by joint exposure to the formation of microorganisms and reagents of microbial origin.

Целью изобретения является повышение эффективности состава при упрощении приготовления и снижения токсичности. The aim of the invention is to increase the effectiveness of the composition while simplifying the preparation and reducing toxicity.

Поставленная цель достигается тем, что состав содержит в качестве биологически активного субстрата избыточный активный ил после вторичных отстойников БОС органических химических производств и в качестве биогенной добавки культуральную жидкость микроорагнизма Acinetobacter sp. при следующем соотношении компонентов, мас. This goal is achieved in that the composition contains excess activated sludge as a biologically active substrate after secondary sedimentation tanks of organic chemical production and as a biogenic additive, microorganism culture liquid Acinetobacter sp. in the following ratio of components, wt.

Избыточный активный ил
после вторичных
отстойников БОС
органических
химических производств (UAU) 85-95
Культуральная жидкость
микроорганизма Acinetobacter sp. 5-15
В табл. 1 приведены общие характеристики образца ИАИ БОС Стерлитамакского ПО "Каустик", определенные в лабораторных условиях. Из данных табл.1 видно, что в составе ИАИ имеются в достаточном количестве органические (питательные) вещества 2,75-8,0% по ХПК, органогенные элементы азот, углерод и зольные (макро- и микроэлементы) и большое количество микроорганизмов аэробно-анаэробного характера. Присутствующие в ИАИ аэробно-анаэробные микроорганизмы приспособлены разлагать почти полностью органические и неорганические вещества, поскольку они адаптированы и выросли на сточных водах, содержащих различные классы органиновой в соотношении 10:29:12:7:20. В состав ЭПС входит 50-60% углеводов. Растворы ЭПС обладают высокой вязкостью.Excessive activated sludge
after secondary
sedimentation tanks BOS
organic
Chemical Production (UAU) 85-95
Culture fluid
microorganism Acinetobacter sp. 5-15
In the table. 1 shows the general characteristics of the sample IAI BOS Sterlitamak PA "Caustic", determined in laboratory conditions. From the data in Table 1 it can be seen that the IAI contains in sufficient quantities organic (nutrient) substances 2.75-8.0% in COD, organogenic elements nitrogen, carbon and ash (macro- and microelements) and a large number of microorganisms of aerobic anaerobic in nature. The aerobic-anaerobic microorganisms present at the IAI are able to decompose almost completely organic and inorganic substances, since they are adapted and grown in wastewater containing various classes of organic in a ratio of 10: 29: 12: 7: 20. EPS contains 50-60% carbohydrates. EPS solutions have a high viscosity.

Культуральная жидкость Acinetobacter sp. хорошо смешивается с пресной водой, однако практически не растворяется в минерализованных пластовых водах. Водные растворы культуральной жидкости плохо фильтруются через образцы породы пласта, что приводит к монотонному снижению проницаемости керна вплоть до забивки и прекращения фильтрации. Acinetobacter sp. Culture fluid mixes well with fresh water, but practically does not dissolve in mineralized formation waters. Aqueous solutions of the culture fluid are poorly filtered through reservoir rock samples, which leads to a monotonic decrease in core permeability until plugging and cessation of filtration.

Но культуральная жидкость Acinetobacter sp. оказалась хорошо совместимой с ИАИ. But the culture fluid Acinetobacter sp. proved to be well compatible with the IAI.

ИАИ, будучи приспособленным потреблять вещества нефти, при смещении с культуральной жидкостью дополнительно обогащается органическими питательными веществами, вследствие чего состав обладает значительной биохимической активностью. Газообразные продукты жизнедеятельности микроорганизмов способствуют снижению межфазного натяжения и увеличению проницаемости коллектора, что в конечном счете приводит к увеличению нефтеотдачи пласта. IAI, being able to consume oil substances, when shifted with the culture fluid is additionally enriched with organic nutrients, as a result of which the composition has significant biochemical activity. Gaseous waste products of microorganisms contribute to the reduction of interfacial tension and increase the permeability of the reservoir, which ultimately leads to an increase in oil recovery.

Биохимическая активность предлагаемого состава исследовалась по изменению величины химического потребления кислорода (ХПК), которая определялась бихроматным методом (Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М. Химия, 1984, с.447). Одновременно замерялась величина рН среды, важная для оценки условий жизнедеятельности микроорганизмов. Результаты экспериментов приведены в табл. 4 и 5. The biochemical activity of the proposed composition was studied by changing the value of the chemical oxygen demand (COD), which was determined by the bichromate method (Lurie, Yu. Yu. Analytical chemistry of industrial wastewater. M. Chemistry, 1984, p.447). At the same time, the pH of the medium was measured, which is important for assessing the living conditions of microorganisms. The experimental results are given in table. 4 and 5.

Из табл. 4 видно, что состав 1, содержащий 80% ИАИ и 20% культуральной жидкости, подвергается биохимической деструкции с трудом и за 7 дней процент распада составляет всего 12% Составы 2-5 уже в начале опыта легко подвергаются биохимическому окислению: процент распада составляет 32,5-61,0% Но введение кульческих, хлорорганических и неорганических веществ, и, попадая в пласты, такая микрофлоpа будет разлагать различные фракции нефти, выделяя газообразные продукты окисления, способствуя тем самым увеличению подвижности нефти. From the table. Figure 4 shows that composition 1, containing 80% IAI and 20% of the culture fluid, undergoes biochemical degradation with difficulty and in 7 days the decay rate is only 12%. Compounds 2-5 are easily biochemically oxidized already at the beginning of the experiment: the decay percentage is 32, 5-61.0% But the introduction of cultural, organochlorine and inorganic substances, and getting into the strata, such microflora will decompose various oil fractions, releasing gaseous oxidation products, thereby contributing to an increase in the mobility of oil.

В табл. 2 и 3 приводятся данные по химическому составу соответственно надиловой жидкости и сухого остатка ИАИ. In the table. Figures 2 and 3 give data on the chemical composition of the supra fluid and the dry residue of the IAI, respectively.

Как видно, даже в надиловой жидкости ИАИ содержатся многие биогенные элементы для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов. As you can see, even in the supra-fluid IAI contains many nutrients for the normal functioning of microorganisms.

Из данных табл. 1-3 следует, что в ИАИ БОС органических химических производств имеются все необходимые химические элементы и питательные вещества, которые могут быть использованы микроорганизмами ИАИ в начальный период после закачки их в скважины. Затем эти микроорганизмы благодаря своей приспособленности использовать различные классы органических веществ могут использовать вещества, входящие в состав нефти, способствуя тем самым увеличению подвижности нефти за счет растворения в нефти продуктов биохимокисления. From the data table. 1-3 it follows that the IAI BOS organic chemical production has all the necessary chemical elements and nutrients that can be used by the IAI microorganisms in the initial period after their injection into the wells. Then these microorganisms, due to their adaptability to use various classes of organic substances, can use the substances that make up the oil, thereby contributing to an increase in the mobility of oil due to the dissolution of biochemical products in oil.

Культуральная жидкость микроорганизма Acinetobacter sp. выпускается согласно ТУ 64-13-127-88 под названием "Симусан". Не токсична, применяется, в частности, в медицинской промышленности. Содержит в своем составе экзополисахарид, биомассу и сухой остаток. Microorganism culture fluid Acinetobacter sp. produced according to TU 64-13-127-88 under the name "Simusan". Non-toxic, used, in particular, in the medical industry. It contains exopolysaccharide, biomass and dry residue.

Экзополисахарид (эпс), синтезированный Acinetobacter sp. представляет собой кислый гетерополисахарид с мол.мас. 8 ·10⁵-2 ·10⁶ и состоит из остатков нейтральных сахаров глюкозы, галактозы, маннозы, рамнозы, этерифицированных жирными кислотами лауриновой, пальмитиновой, пальмитолеиновой, стеариновой, олеитуральной жидкости в состав в количестве менее 5% (опыт 5) нецелесообразно, так как содержащиеся в культуральной жидкости биополисахариды разлагаются слишком быстро. Введение в состав культуральной жидкости в количестве более 15% (опыт 1) нецелесообразно, так как биохимическая активность состава снижается вследствие ингибирующего действия большого количества культуральной жидкости на процесс жизнедеятельности микроорганизмов.Exopolysaccharide (eps) synthesized by Acinetobacter sp. represents an acid heteropolysaccharide with mol.mass. 8 · 10 ⁵ -2 · 10 ⁶ and consists of residues of neutral sugars of glucose, galactose, mannose, rhamnose, esterified with lauric, palmitic, palmitoleic, stearic, oleitural liquids in an amount of less than 5% (experiment 5) is impractical, so how the biopolysaccharides contained in the culture fluid decompose too quickly. Introduction to the composition of the culture fluid in an amount of more than 15% (experiment 1) is impractical, since the biochemical activity of the composition is reduced due to the inhibitory effect of a large amount of culture fluid on the vital processes of microorganisms.

Экспериментально авторами также установлено, что процесс биохимического окисления предлагаемого состава сопровождается подщелачиванием среды (табл. 5), что так же, как и образование газообразных продуктов окисления, будет способствовать подвижности нефти и в конечном счете увеличению нефтеотдачи. The authors also experimentally established that the process of biochemical oxidation of the proposed composition is accompanied by alkalization of the medium (table. 5), which, like the formation of gaseous oxidation products, will contribute to the mobility of oil and ultimately increase oil recovery.

Была проведена серия экспериментов по исследованию состава на газообразование. A series of experiments was conducted to study the composition of gas formation.

Результаты экспериментов приведены в табл. 6. The experimental results are given in table. 6.

П р и м е р 1. В аппарат Зонгена заливали 402 мл ИАИ и 178 мл культуральной жидкости, что соответствует 70 мас. ИАИ и 30 мас. культуральной жидкости. Состав выдерживали в термостате при 30^оС. За 20 суток в приемник поступило 8,8 мл жидкости, что соответствует газообразованию в количестве 8,8 мл.PRI me R 1. In the apparatus of Zongen was poured 402 ml of IAI and 178 ml of culture fluid, which corresponds to 70 wt. IAI and 30 wt. culture fluid. The composition was incubated at 30 ^C. For 20 days in the receiver received 8.8 ml of fluid, which corresponds to gassing in an amount of 8.8 ml.

П р и м е р 2. Состав: 493 мл (85 мас.) ИАИ и 87 мл (15 мас.) культуральной жидкости за 20 суток генерировал 21 мл газа. PRI me R 2. Composition: 493 ml (85 wt.) IAI and 87 ml (15 wt.) Of culture fluid for 21 days generated 21 ml of gas.

П р и м е р 3. Состав: 558 мл (97 мас.) ИАИ и 12 мл (3 мас.) культуральной жидкости за 20 суток генерировал 12 мл газа. PRI me R 3. Composition: 558 ml (97 wt.) IAI and 12 ml (3 wt.) Of culture fluid for 20 days generated 12 ml of gas.

Опыты по газообразованию (табл.6) подтвердили эффективность предлагаемого состава в заявляемом соотношении компонентов (пример 2) и снижение эффективности при соотношении компонентов, выходящем за пределы заявляемого (примеры 1 и 3). Gassing experiments (table 6) confirmed the effectiveness of the proposed composition in the claimed ratio of the components (example 2) and a decrease in efficiency when the ratio of the components is outside the scope of the claimed (examples 1 and 3).

Дополнительными исследованиями установлено, что предлагаемый состав обладает повышенной вязкостью по сравнению с составом по прототипу (табл.7), что также будет способствовать увеличению нефтеотдачи. Additional studies found that the proposed composition has a higher viscosity compared with the composition of the prototype (table 7), which will also increase oil recovery.

В опытно-промысловых условиях предлагаемый состав готовят следующим образом. Избыточный активный ил после вторичных отстойников БОС с помощью центробежного насоса или ЦА-320 (цементировочный агрегат) забирается в автоцистерну в объеме 9,0 м³, затем в автоцистерну добавляется 0,9-1,0 м³ культуральной жидкости Acinetobacter sp. Состав транспортируется на нефтяное месторождение. Закачку проводят в нагнетательную скважину разрабатываемого заводнением месторождения без какого-либо переоборудования скважины.In experimental conditions, the proposed composition is prepared as follows. Excess activated sludge after the secondary BFW sumps is collected by a centrifugal pump or CA-320 (cementing unit) into a tanker in a volume of 9.0 m ³ , then 0.9-1.0 m ^{3 of} Acinetobacter sp. Culture fluid is added to the tanker. The composition is transported to an oil field. The injection is carried out in the injection well developed by flooding the field without any conversion of the well.

Таким образом, предлагаемый состав по сравнению с прототипом более эффективен для увеличения нефтеотдачи в связи с повышением биохимической активности, которая определяется в свою очередь тем, что микроорганизмы ИАИ, во-первых, адаптированы к потреблению веществ нефти и, во-вторых, интенсивно развиваются за счет использования в качестве питательной добавки легкоокисляемых биополисахаридов, содержащихся в культуральной жидкости Acinetobacter sp. Thus, the proposed composition in comparison with the prototype is more effective for increasing oil recovery due to increased biochemical activity, which is determined in turn by the fact that the microorganisms of the IAI, firstly, are adapted to the consumption of oil substances and, secondly, are intensively developing due to the use of easily oxidizable biopolysaccharides contained in the culture fluid Acinetobacter sp.

Образующиеся газообразные продукты жизнедеятельности микроорганизмов будут способствовать снижению межфазного натяжения, увеличению проницаемости коллектора и увеличению нефтеотдачи. The resulting gaseous waste products of microorganisms will help to reduce interfacial tension, increase the permeability of the reservoir and increase oil recovery.

Повышение эффективности предлагаемого состава в сравнении с прототипом определяется также благоприятной для развития микроорганизмов щелочной средой, а также довольно выраженными реологическими свойствами состава. Соответственно повышению биохимической активности снизится объем закачки биореагентов. The increase in the effectiveness of the proposed composition in comparison with the prototype is also determined by the alkaline environment favorable for the development of microorganisms, as well as the rather pronounced rheological properties of the composition. Accordingly, an increase in biochemical activity will decrease the volume of injection of bioreagents.

Значительным преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом является упрощение приготовления. Получение состава не требует затрат на процесс адаптации микроорганизмов к биогенной добавке, так как микроорганизмы ИАИ после вторичных отстойников БОС органических химпроизводств уже адаптированы к веществам нефти, кроме того, оказались хорошо совместимы с культуральной жидкостью Acinetobacter sp. питаясь ею без предварительной адаптации. Предлагаемый состав не токсичен. A significant advantage of the proposed technical solution compared to the prototype is the simplification of preparation. The preparation of the composition does not require expenditures on the process of adaptation of microorganisms to a biogenic additive, since the microorganisms of the IAI, after the secondary sedimentation tanks of organic chemical production, are already adapted to oil substances, and, moreover, are well compatible with Acinetobacter sp. eating it without prior adaptation. The proposed composition is not toxic.

Claims

COMPOSITION FOR INCREASING OIL TRANSFER OF THE LAYER containing a biologically active substrate and a biogenic additive, characterized in that excess activated sludge after secondary settling tanks of biological treatment plants of organic chemical plants is used as a biologically active substrate, and the composition contains Acinetobacter sp. Bacteria culture liquid as a biogenic additive. in the following ratio of components, wt.%:
Excessive activated sludge - 85 - 95
Bacterial culture fluid Acinetobacter sp. - 5 - 15