專利名稱：一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油工業(yè)的采油方法，特別是一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，適于在經(jīng)過長(zhǎng)期注水開發(fā)后的油藏及區(qū)塊中使用，應(yīng)用油藏中原有的微生物提高油藏采收率，原有的微生物包括烴類氧化菌和厭氧發(fā)酵菌。
背景技術(shù)：
油田開發(fā)經(jīng)過了一次采油、二次采油階段，目前己進(jìn)入三次采油階段。所謂一次采油是指利用儲(chǔ)層潛能采油，當(dāng)儲(chǔ)層能量消耗殆盡，一次采油的能量隨之下降。在壓力下注水是用于二次采油工藝的主要方法。一次采油和二次采油合起來可采出約30％的已知常規(guī)儲(chǔ)油量。油藏內(nèi)的剩余油將通過三次采油方法開采，目前使用的三次采油方法包括熱處理技術(shù)、化學(xué)驅(qū)技術(shù)和微生物采油技術(shù)。微生物采油技術(shù)是共認(rèn)的低廉、高效、環(huán)保、可以提高油田采收率的三次采油技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用微生物在油藏內(nèi)的活動(dòng)及其代謝產(chǎn)物進(jìn)行強(qiáng)化采油。在《油氣采收率技術(shù)》，1996年，第3撰第1期，14-22頁“微生物提高采收率技術(shù)”有詳細(xì)介紹。有些微生物如假單胞菌(Pseudomonas)可以生成有機(jī)酸、表面活性劑和聚合物，有助于提高水驅(qū)油的效率；有些微生物如芽胞桿菌(Bacillus)、微球菌(Micrococcus)能消耗分子量較高的烴類，降低原油的粘度，增強(qiáng)其流動(dòng)性能；有些微生物如甲烷桿菌(Methanobacterium)能產(chǎn)生大量的氣體，包括氣態(tài)烴和二氧化碳，可以作為驅(qū)油動(dòng)力；有些微生物如棒桿菌(Corynebacterium)在油藏內(nèi)可以產(chǎn)生高粘度物質(zhì)，堵塞部分大的孔道，從而使水驅(qū)油在中等或較小的孔道內(nèi)的作用得以加強(qiáng)。微生物采油技術(shù)目前主要包括微生物清防蠟、微生物單井吞吐、微生物單井處理和微生物驅(qū)油技術(shù)，其中微生物驅(qū)油技術(shù)可以提高區(qū)塊的原油采收率?，F(xiàn)有的微生物驅(qū)油技術(shù)是先在實(shí)驗(yàn)室篩選分離合適的微生物菌種，這類菌種能夠在油藏中生長(zhǎng)、代謝，改善油藏中的殘余油流動(dòng)性。然后經(jīng)過工業(yè)菌液的生產(chǎn)，生產(chǎn)出大批量的菌液，運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，由注入設(shè)備將菌液注入地層。通過微生物在地層中作用于殘余油，從而提高采收率。但室內(nèi)篩選的微生物進(jìn)入地層后，難以適應(yīng)油藏中的極端環(huán)境，如高溫、高壓和高礦化度等，因此現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果常常不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供成本低廉、實(shí)用有效的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，通過加入微生物激活劑，激活油藏中的內(nèi)源微生物，從而達(dá)到用 微生物提高采收率的目的；克服常規(guī)微生物采油方法存在的微生物難以適應(yīng)地層環(huán)境的問題，省去菌種篩選和菌液生產(chǎn)步驟，降低技術(shù)成本。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是選擇合適的油藏，針對(duì)具體區(qū)塊，利用該油藏內(nèi)源微生物如烴類氧化菌和厭氧發(fā)酵菌，通過分析該區(qū)塊油藏的液體性質(zhì)，確定內(nèi)源微生物激活劑，并注入地層。
本發(fā)明與常規(guī)的微生物采油方法相比具有顯著的效果，由于本發(fā)明應(yīng)用的不是外加菌液，而是直接利用地層中原有的微生物，因此，不需要進(jìn)行菌種篩選、菌液生產(chǎn)、菌液運(yùn)輸，同時(shí)內(nèi)源菌避免了微生物對(duì)地層的適應(yīng)性問題。因?yàn)殚L(zhǎng)期注水開發(fā)的油藏由于地面的注入水不斷進(jìn)入地層，已在油藏中形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的微生物生態(tài)，包括烴類氧化菌、腐生菌、產(chǎn)甲烷菌、硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌等。其中烴類氧化菌、腐生菌、產(chǎn)甲烷菌有較好的驅(qū)油作用，但由于地層中營(yíng)養(yǎng)不平衡，不能大量繁殖，因此起不到明顯的作用。本發(fā)明分析其營(yíng)養(yǎng)狀況，了解內(nèi)源微生物所缺少的主要營(yíng)養(yǎng)組份，通過注入水給油藏中的內(nèi)源菌提供適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)，如碳源、氮源和磷源，可使內(nèi)源菌快速繁殖起來，產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物，如生物表面活性劑，生物氣等，這些物質(zhì)具有良好的驅(qū)油作用。在模擬地層條件下優(yōu)選內(nèi)源微生物的激活劑，以激活油藏中的內(nèi)源微生物，從而提高采收率。因此比傳統(tǒng)的微生物驅(qū)油技術(shù)降低了成本、提高了效率。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，選擇合適的油藏，針對(duì)具體區(qū)塊，利用該油藏內(nèi)源微生物，即原有的微生物，包括烴類氧化菌和厭氧發(fā)酵菌，通過分析該區(qū)塊油藏的液體性質(zhì)，包括地層水化學(xué)組成和微生物的組成，確定內(nèi)源微生物激活劑，并注入地層。合適的油藏區(qū)塊是指溫度≤80℃；礦化度≤100000mg/L；滲透率＞50×10-3μm2的所有油藏。特別是溫度≤70℃長(zhǎng)期注水開發(fā)的油藏是最適合于內(nèi)源微生物驅(qū)油的油藏。確定內(nèi)源微生物激活劑的方法是首先在模擬地層條件下進(jìn)行內(nèi)源微生物的激活試驗(yàn)和驅(qū)油試驗(yàn)，確定該地層需要激活的內(nèi)源微生物及其激活劑的組成，再根據(jù)激活及驅(qū)油試驗(yàn)結(jié)果，確定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的激活劑配方及激活劑用量。激活劑是指需激活的微生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)成分，包括碳源、氮源和磷源，碳源是只含碳的有機(jī)物，氮源和磷源分別指含氮和含磷的無機(jī)物；內(nèi)源微生物是指油藏中所有的微生物。模擬地層條件下進(jìn)行內(nèi)源微生物的激活試驗(yàn)和驅(qū)油試驗(yàn)是指利用人造巖芯或天然巖芯模擬油藏溫度條件將不同的激活劑與地層水共同培養(yǎng)，根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)速度和培養(yǎng)后表面張力降低的程度選擇最佳的激活劑配方。應(yīng)用最佳的激活劑配方以不同段塞或稱激活劑用量進(jìn)行巖芯模擬驅(qū)油試驗(yàn)，以確定最佳段塞或稱最佳激活劑用量，最佳激活劑配方和用量用做區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，將激活劑按適當(dāng)?shù)臐舛热苡谧⑷胨勺⑺到y(tǒng)將激活劑注入地下。應(yīng)用時(shí)，針對(duì)合適的區(qū)塊開展下列工作首先對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行地層水化學(xué)組成和微生物群落組成的分析，主要做以下三個(gè)方面的工作1、區(qū)塊注入水及油井產(chǎn)出液水相的化學(xué)分析；2、區(qū)塊注入水及油井產(chǎn)出液中微生物群落分析；3、根據(jù)化學(xué)分析和微生物群落分析結(jié)果，按照營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)、物理化學(xué)條件適宜和經(jīng)濟(jì)節(jié)約原則，確定這些液體中需要補(bǔ)充微生物所需的無機(jī)營(yíng)養(yǎng)，從而確定內(nèi)源菌激活劑。
其次是模擬油藏溫度條件將不同的激活劑與地層水共同培養(yǎng)，根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)速度和培養(yǎng)后表面張力降低的程度選擇最佳的激活劑配方。應(yīng)用最佳的激活劑配方以不同段塞或稱激活劑用量進(jìn)行巖芯模擬驅(qū)油試驗(yàn)，以確定最佳段塞或稱最佳激活劑用量。最佳激活劑配方和用量可用于區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)參數(shù)。
最后在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，可將激活劑溶于注入水，由注水系統(tǒng)將激活劑注入地下。
實(shí)施例選擇一個(gè)適合區(qū)塊的內(nèi)源微生物做驅(qū)油試驗(yàn)。該區(qū)塊是溫度≤80℃；礦化度≤100000mg/L；滲透率＞50×10-3μm2的任一油藏或區(qū)塊。溫度≤70℃、長(zhǎng)期注水開發(fā)的油藏或區(qū)塊更適合于用內(nèi)源微生物驅(qū)油。首先對(duì)其注入水和3口油井取樣進(jìn)行水質(zhì)化學(xué)分析和微生物分析。
A-1塊水樣化學(xué)分析結(jié)果


A-1塊細(xì)菌群落計(jì)數(shù)分析結(jié)果

根據(jù)水質(zhì)化學(xué)分析結(jié)果，確定內(nèi)源菌激活劑配方系列，分別激活內(nèi)源菌，檢查內(nèi)源菌中烴類氧化菌和產(chǎn)甲烷菌的激活情況，優(yōu)選最佳的配方，最佳配方可將這兩類菌在模擬條件下激活生長(zhǎng)濃度達(dá)108個(gè)/ml。將這種配方進(jìn)入物模驅(qū)油試驗(yàn)。配方中含有碳源、氮源和磷源營(yíng)養(yǎng)成分，針對(duì)適合做內(nèi)源微生物驅(qū)油的具體不同的油藏或區(qū)塊，根據(jù)具體情況，還可添加微量元素。
物模驅(qū)油是在人造巖芯中進(jìn)行，應(yīng)用A-1塊1號(hào)井脫水脫氣原油、A-1塊注入水、地層水、上述優(yōu)選的激活劑。巖芯基本參數(shù)見表巖芯基本參數(shù)巖芯號(hào) 尺寸孔隙度 滲透率 原始含油飽和度38mm×1 35％1.50um270％350mm38mm×2 34％1.28um270％350mm38mm×3 35％1.43um274％350mm驅(qū)油時(shí)一次水驅(qū)巖芯至含水98％。注0.25PV激活劑，激活劑濃度為1％。地層溫度下分別放置7--15天，再二次水驅(qū)巖芯至含水98％。該實(shí)施例中，內(nèi)源微生物驅(qū)油物模實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明內(nèi)源微生物驅(qū)油物模試驗(yàn)可在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高采收率9.3％，見下表。
微生物提高采收率情況實(shí)驗(yàn)號(hào) 1次水驅(qū)采收率內(nèi)源驅(qū)采收率 微生物提高采收率1 34.80％2 33.33％ 39.41％ 6.1％3 30.50％ 39.80％ 9.3％
權(quán)利要求
1.一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，選擇合適的油藏，其特征是針對(duì)具體區(qū)塊，利用油藏原有的微生物，包括烴類氧化菌和厭氧發(fā)酵菌，通過分析該區(qū)塊油藏的液體性質(zhì)，確定內(nèi)源微生物激活劑，并注入地層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，其特征在于確定內(nèi)源微生物激活劑的方法是首先在模擬地層條件下進(jìn)行內(nèi)源微生物的激活試驗(yàn)和驅(qū)油試驗(yàn)，確定該地層需要激活的內(nèi)源微生物及其激活劑的組成，再根據(jù)激活及驅(qū)油試驗(yàn)結(jié)果，確定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的激活劑配方及激活劑用量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，其特征在于激活劑是指需要激活的微生物生長(zhǎng)所需要營(yíng)養(yǎng)成分，包括碳源、氮源和磷源，碳源是含碳的有機(jī)物，氮源和磷源分別指含氮和含磷的無機(jī)物；內(nèi)源微生物是指油藏中所有的微生物，特別是烴類氧化菌和厭氧發(fā)酵菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，其特征在于模擬地層條件下進(jìn)行內(nèi)源微生物的激活試驗(yàn)和驅(qū)油試驗(yàn)是指利用人造巖芯或天然巖芯模擬油藏溫度條件將不同的激活劑與地層水共同培養(yǎng)，根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)速度和培養(yǎng)后表面張力降低的程度選擇最佳的激活劑配方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，其特征在于模擬地層條件下進(jìn)行內(nèi)源微生物的激活試驗(yàn)和驅(qū)油試驗(yàn)是指應(yīng)用最佳的激活劑配方以不同段塞或稱激活劑用量進(jìn)行巖芯模擬驅(qū)油試驗(yàn)，以確定最佳段塞或稱最佳激活劑用量，最佳激活劑配方和用量用做區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，其特征在于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，將激活劑按適當(dāng)?shù)臐舛热苡谧⑷胨?，由注水系統(tǒng)將激活劑注入地下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，其特征在于合適的油藏區(qū)塊是指溫度≤80℃；礦化度≤100000mg/L；滲透率＞50×10-3μm2的所有油藏，特別是溫度≤70℃長(zhǎng)期注水開發(fā)的油藏是最適合于內(nèi)源微生物驅(qū)油的油藏。
全文摘要
本發(fā)明公開的是石油工業(yè)使用的一種利用油藏內(nèi)源微生物驅(qū)油的方法，適于在經(jīng)過長(zhǎng)期注水開發(fā)后的油藏及區(qū)塊中使用，利用油藏中原有的微生物提高油藏采收率，原有的微生物包括油藏中原有的所有品種。選擇合適的油藏，針對(duì)具體區(qū)塊，利用油藏內(nèi)源微生物，包括烴類氧化菌和厭氧發(fā)酵菌。通過分析該區(qū)塊油藏的液體性質(zhì)，確定內(nèi)源微生物激活劑，并注入地層。本發(fā)明應(yīng)用的不是外加菌液，而是直接利用地層中原有的微生物，因此，不需要進(jìn)行菌種篩選、菌液生產(chǎn)、菌液運(yùn)輸，同時(shí)內(nèi)源菌避免了微生物對(duì)地層的適應(yīng)性問題。因此比傳統(tǒng)的微生物驅(qū)油技術(shù)降低了成本、提高了效益。
文檔編號(hào)E21B43/22GK1424484SQ03111809
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者汪衛(wèi)東, 李希明, 包木太, 魏斌, 宋永亭, 蔣焱, 陳勇, 鞠玉芹, 耿雪麗, 陳聲 申請(qǐng)人:中國(guó)石化勝利油田有限公司采油工藝研究院