微生物驱油物理模拟实验研究

根据物理模拟实验的相似性准则,进行了微生物在多孔介质中运移实验、微生物驱油提高采收率实验、不同的代谢产物对采收率的影响实验及复配菌种的增殖作用对采收率的影响实验,结果表明,N80菌种能够随着注入水在多孔介质中生长和运移,其代谢产物各组分对采收率影响随代谢产物浓度的增加而增加,对采收率提高值贡献最大的是代谢产物中的表面活性剂,其次为代谢产生的酸及气体,并发现单个代谢产物的驱油效率的代数和小于各组分共同作用时的驱油效率,表明微生物代谢产物中各组分间的协同作用有助于提高采收率。     

不同采出程度下微生物采油效果分析

 为研究采出程度对微生物采油效果的影响,向不同采出程度的4组岩心中分别注入0.2倍岩心孔隙体积的接种有产表面活性剂菌、产聚合物菌的激活培养基。封闭岩心并置于油藏温度下对微生物进行培养。10d后再次对岩心进行驱替,用平板计数法检测水驱过程中产出液的菌体浓度变化。同时将采取微生物采油措施的岩心的驱油效率与不接种菌的岩心的驱油效率对照,观察采收率的提高幅度,发现采出程度不同时,驱替压力、菌体浓度、最终的驱油效率均不同。实验表明,采出程度导致的原油组分、油水体积比、油水渗流能力等参数的变化共同影响了微生物的生长繁殖及其代谢产物浓度和总量的积累,导致采收率提高的幅度随采出程度的提高呈先增大后减小的趋势。     

交联聚合物溶液驱油效果的实验研究

采用岩心驱替实验方法研究了部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联聚合物溶液在均质岩心和非均质岩心中的驱油效果。在气测渗透率为1．5μm2的均质岩心中，利用交联聚合物溶液驱油，可以在水驱的基础上提高采收率15．5％，在聚合物驱的基础上提高采收率4．4个百分点；在渗透率变异系数为0．72的非均质岩心中，交联聚合物溶液驱油可以在水驱的基础上提高采收率12．7％，在聚合物驱后再利用交联聚合物驱油，还能提高采收率3．7个百分点。在非均质岩心中，交联聚合物溶液的驱油机理是：该溶液先在大孔道中吸附和滞留，以提高流动阻力，然后逐步发生液流改向，使后续注入流体转向低渗透层，从而提高采收率。     

解烃高温细菌的特性及矿场试验

针对大港油田官69断块的油藏条件和流体特性选育出高温细菌N80。在缺氧条件下对菌的生长代谢和改善原油性质等方面进行了评价。在油藏温度(73℃)条件下用人造均质岩芯进行的物理模拟驱油实验表明，微生物驱较水驱提高石油采收率6．6％．在官69－19井进行的吞吐处理试验表明，产出液菌浓较处理前升高了2个数量级，共增产原油401吨，油中的石蜡和胶质沥青含量均有下降，证明N80菌适应地层条件，具有增采和改善原油性质的作用。     

空气辅助微生物提高采收率的室内实验研究

从三叠系长6油藏产出污泥分离出3株具有较强驱油能力的优势菌株,一株为好氧菌,一株为厌氧菌,一株为兼性厌氧菌。对不同溶氧量下3株菌复配菌液进行了生长规律进行了测定,同时,对空气辅助微生物降解原油能力进行了测定,测试了非均质模型中微生物与空气交替注入驱油效果。通过实验优选出溶氧浓度为4.5 mg/L时,微生物相对较快达到对数生长期。溶氧浓度为4.5~5.5 mg/L时微生物对原油降解率较高。微生物与空气交替注入驱油时,采收率提高17.08%,体现出空气辅助微生物提高采收率优势,对拓宽提高采收率理论及提高矿场增油效果很有意义。     

不同类型激活剂条件下沾3油藏内源微生物驱油规律研究

为了明确内源微生物驱油过程中激活剂注入的类型对胜利油田沾3油藏内源微生物群落结构特征、驱油功能菌浓度及驱油效果的影响,利用室内长岩心连续动态驱替实验及分子生物学检测手段,研究了两种不同类型的激活剂多轮次注入条件下产出液微生物特征、原油性质及驱油效果。研究证实添加糖蜜、玉米浆和无机盐的富营养激活剂体系,可以在较短的时间内大幅降低内源菌群的多样性,选择性激活油藏内源驱油微生物,在多种驱油功能菌的协同作用下提高原油采收率,在一次水驱的基础上可提高采收率23. 59%。与富营养体系相比,单纯添加无机盐不加碳源的寡营养激活剂体系中菌群多样性降低幅度小,优势菌及驱油功能菌的激活速率低,注入后可以在一次水驱基础上提高采收率13. 61%。两种激活剂注入后产出液原油C12-C21的烷烃组分比例明显降低,寡营养体系降幅明显大于富营养体系。     

微生物驱油产出液中有机酸的监测及对提高采收率的作用研究

通过对样品前处理工艺优化,建立了气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对微生物驱油现场产出液中有机酸的快速定性定量分析方法.该方法灵敏度高,对有机酸定量检测限可以达到0.01mg/L.采用该方法对宝力格油田微生物驱过程中有机酸的浓度变化进行了跟踪监测.结果表明,从注水井注入的葡萄糖在地层中很快被微生物分解为有机酸,主要以短链脂肪酸为主,其中乙酸浓度最高,在营养液注入6周时质量浓度达到419 mg/L.随着营养液注入停止,产出液中有机酸浓度也开始下降.通过不同浓度的乙酸对改变岩心渗透率及提高原油采收率实验表明,微驱过程中产生的有机酸对岩心的溶蚀及提高采收率的作用非常有限.     

空气辅助微生物提高采收率室内实验研究

从三叠系长6 油藏产出污泥分离出三株具有较强驱油能力的优势菌株,一株为为好氧菌,一株为厌氧菌,一株为兼性厌氧菌。对不同溶氧量下三株菌复配菌液进行了生长规律进行了测定,同时,对空气辅助微生物降解原油能力进行了测定,测试了非均质模型中微生物与空气交替注入驱油效果。通过实验优选出溶氧浓度为4.5mg/L时,微生物相对较快达到对数生长期。溶氧浓度为4.5mg/L~5.5mg/L时微生物对原油降解率较高。微生物与空气交替注入驱油时,采收率提高17.08%,体现出空气辅助微生物提高采收率优势,对拓宽提高采收率理论及提高矿场增油效果,具有重要的现实意义。     

微生物驱油中采收率影响因素实验研究

本文在实验室针对华北油田哈22断块油样进行了微生物驱模拟实验,考察了微生物菌种、菌液浓度、微生物段塞大小以及岩心渗透率等因素对驱油效果的影响.研究结果表明,在所实验的7种菌中,菌种代谢类型对驱油效果影响较大,其中,代谢生物聚合物的菌种和复合菌种驱油效果较好,只代谢表活剂的菌效果较差.微生物浓度越高、段塞越大,驱油效果越好.文中还考察了渗透率对微生物驱油效果的影响,渗透率太大时,驱油效果并不一定好,原因可能是微生物从水驱形成的通道窜流,不能与水驱后的剩余油发生有效作用.     

微生物驱相对渗透率曲线测定

为了进一步加强对微生物驱油过程及其后续水驱油的多相渗流规律和驱油机理的认识,采用稳态法成功测得了中一区Ng3油藏条件下(温度69℃和压力10 MPa)注微生物(AB-1菌和AB-2菌)前和注微生物后油水相对渗透率曲线.对比分析了注微生物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征.实验结果表明:与注微生物前相比,注微生物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的绝对渗透率变化不大;等渗点明显右移,含水上升率明显减缓;两种菌均能较大幅度提高原油采收率,其中,AB-1菌提高采收率平均为8.7%,AB-2菌平均为9.2%.     

微生物采油技术在青海油田的应用

通过室内外大量工作,筛选出3组能够较好地改善试验区原油物性、提高驱油试验驱油效率并适应油藏环境生存的采油菌种对青海油田5口井进行了微生物单井增产处理,这些油井产量低,生产很不稳定,生产过程中出砂和结蜡严重,原油的粘度、比重和凝固点都较高,地层水矿化度高达160 918 mg/L以上,地层温度33℃左右。微生物处理结果表明,油井见效率75%,日均产量增加8.53%到35.72%,油井热洗周期延长2.3倍以上,投入产出比达1∶4.5,微生物强化采油在该地区具有较好的应用前景。     

玛湖百口泉组致密砾岩储层天然气驱特征的实验研究

天然气驱在致密储层中具有良好的提高采收率效果,但目前尚缺乏在致密砾岩储层中的应用经验。本文选取了M131及M18井区的储层岩心,开展了长岩心天然气驱及天然气-水交替驱替实验,分析了两种注入条件下的采收率、驱替压力及出口气油比变化特征,探究了天然气驱在玛湖百口泉组致密砾岩储层中的适用性。结果表明：天然气驱在M18及M131井区致密砾岩储层提采效果显著,非混相条件下能将综合采收率提高至60%以上,而混相条件下采收率可以进一步提高至70%以上。气窜现象会显著制约储层整体的采收率,天然气-水交替注入可有效减缓储层中的气窜现象,进一步提高储层的采收率。但天然气-水交替注入会逐步提高注入压力,且注入压力会随着注入轮次的增加而提高,但混相条件下的注入压力要小得多。综合注入压力、采收率等参数,玛湖百口泉组致密砾岩储层更适宜采用混相条件下的天然气-水多轮次驱替方式来提高储层的综合采收率。     

好氧微生物对三元采出水含油量去除效能分析

好氧微生物处理在三元复合驱采出水表现出较好的应用前景,在油田实际污水处理过程中,要求能够尽量的回收原油,减少微生物对水中剩余原油的降解.研究采用已驯化好氧生物载体填料,通过原水的室内试验,考察微生物降解石油过程中,将原油用于自身代谢底物和将原油回收的比率.研究表明,164.53 mg/L的采出水中原油,约12％的原油被微生物吸收利用,80％原油被回收,同时还有约5％～8％处理过程中被挥发和损耗;如果污水处理工艺中,采用气浮装置进行原油的回收,微生物将原油用于自身转化利用率为5％.结果表明在污水处理过程中,好氧微生物作为一种生物催化剂,其维持自身生存所利用的原油较少,而用于三元污水的深度处理上具有很好的处理效果.     

渤海特高含水期油田剩余油分布规律及挖潜策略

油田进入特高含水期后,受储层韵律性、平面非均质性、断层边界及纵向夹层等影响,油层水淹规律及剩余油分布十分复杂。为进一步提高油田采收率,结合新钻井水淹层测井解释成果、密闭取心、生产动态及油藏数值模拟等资料,对渤海Q油田水淹特征和剩余油分布规律进行深入研究,并提出相应的调整井挖潜策略。认为油层底部、井点附近及边水油藏注采主流线水淹严重,油层中上部、井间区域、遮挡带附近和底水油藏边部水淹较弱或未水淹,纵向上井间区域水淹层占比为8%～65%,平面上生产井有效动用半径为70～150 m。提出利用水平井进行井间加密、边部完善井网、垂向穿夹层动用屋檐油及井网调整等挖潜策略。结果表明:利用水平井挖潜特高含水期剩余油,可有效改善开发效果,提高油田采收率,并为海上类似油田的调整挖潜提供借鉴。     

冀东油田微生物驱油技术室内研究

在对冀东油田高浅北和老爷庙区块油藏状况、原油物理性质、产出水化学性质和细菌群落组成分析的基础上,通过物理模拟驱油实验来研究这2个区块实施微生物驱油技术的潜力.利用最大或然数法、倾注平板法和滚管法对产出水中的细菌群落状况进行了分析.结果表明,产出水中细菌群落较为单一,硫酸盐还原菌为优势菌群,部分油井产出水中含有好氧腐生菌,说明这2个区块具备微生物生长繁殖的条件.室内物理模拟驱油实验表明,在一次水驱的基础上,经过7周期85 d培养驱替,高浅北和老爷庙区块模型的采收率分别提高15.6%和10.7%.综合微生物学、油藏条件以及物理模拟驱油实验的研究结果,在冀东油田高浅北和老爷庙区块实施微生物驱油技术是可行的.     

塔河油田强底水砂岩油藏CO2/N2驱提高采收率机理

塔河油田强底水砂岩油藏开发后期，受强非均质性和底水锥进影响，大部分水平井出现了点状水淹，导致低产低效井增多，油藏含水率不断上升，井间剩余油动用难，且该油藏具有高温、高盐特点，常规提高采收率技术难以取得较好开发效果。因此，本文主要通过高温高压三维物理模型进行油藏的模拟，采用注CO2/N2（体积比为7:3）混合气提高强底水砂岩油藏采收率。一方面，CO2与原油易混相，能够大幅度地提高驱油效率；另一方面，N2具有较好的压锥效果，在一定程度上抑制了强底水快速锥进，提高油藏的波及系数。这样使“驱油”与“压锥”进行有机结合，大大提高了油藏采收率。同时，对比不同注气方式、不同注气速度和不同注采部位等驱油条件，优选注气参数。实验结果表明：注入CO2/N2后地层原油体积膨胀了21%，粘度降低了24.9%；CO2/N2混合气与原油的最小混相压力为39.62 MPa；优选出了最佳的注入参数：注气速度为1 mL/min（提高采收率幅度为14.25%）、注气方式为水气交替注入（提高采收率幅度为15.8%）、注采部位为高注低采（提高采收率幅度为14.5%）。研究结果为塔河油田强底水砂岩油藏CO2/N2混合气驱先导试验提供可靠实验依据。     

微生物提高采收率过程中促进原油动用的机制

随着石油需求的不断增长,提高采收率越来越重要。近年来,选择微生物及其代谢产物作为驱油材料,可以降低成本、减少环境污染且效果较好。已有不少学者通过渗吸、填砂管模型、驱替、数值模拟等实验方法对MEOR的效率进行了研究。本文总结了微生物驱油的五个机制,并通过比较其对微生物驱油效率的影响,发现渗透率变化、改善岩石表面润湿性和界面张力降低在微生物驱油机制中占主导地位。参与MEOR的细菌能够适应不同条件的储层环境,并代谢出生物活性物质,其中生物表面活性剂应用效果最为明显。最后,本研究将有助于理解微生物与提高采收率的关系,并确定其在增加石油产量中发挥作用的机制,对于MEOR在油气行业的发展具有重要意义。     

特低渗透油藏注气驱长岩心物理模拟

西部某油藏的储层物性为低孔特低渗,平均孔隙度12.32%,平均渗透率2.1×10-3μm2,在开发过程中存在注水困难的问题.为了研究油藏注气可行性,在室内进行长岩心驱替实验,得到了不同气体(CO2、N2及烃类干气)改善原油物性的效果,以及注入不同流体(纯水驱、纯N2驱、纯CO2驱、烃类干气驱、N2泡沫驱)提高原油采收率的效果.研究结果表明:在CO2、N2及烃类干气中,CO2能明显改善原油的物性,对原油的降黏效果和膨胀效果较明显,而N2和烃类干气对原油的膨胀不是很明显.与注水相比,注入4种气体都可以大幅度提高特低渗油藏的采收率.在4种气驱中,N2泡沫驱的驱油效率最高,达到57.12%,但驱替压差随着驱替进行而一直升高,而且在实验过程中注入压力超过了地层破裂压力,且注入量也达到7.10 PV的体积,现场实施时应引起高度重视.其次是纯CO2驱,N2驱最差.     

一种基于水淹影响的相渗曲线重构方法

针对储层水淹对地层流体渗流规律影响刻画较难的问题,基于渤海典型疏松砂岩稀油油藏LD油田和稠油油藏Q油田密闭取芯井岩芯样品,开展水淹程度对油水相渗曲线影响实验研究。基于水淹对相渗影响认识,提取不同水淹程度下相渗曲线特征参数并重新组合,建立两种类型油藏考虑水淹影响的"全寿命"油水相对渗透率曲线。实验结果表明,与采用未水淹、弱水淹层段岩石样品完成的油水相对渗透率曲线相比,中水淹、强水淹层段相渗曲线束缚水饱和度更高,残余油饱和度更低,等渗点更偏右,驱油效率更高。与不考虑水淹情况相比,考虑水淹影响的重构相对渗透率曲线,其残余油饱和度和束缚水饱和度更低,含水饱和度相同时,两相相对渗透率均呈现整体降低趋势,最终驱油效率增大。与不考虑水淹影响的方案相比,考虑水淹影响的重构相渗在Q油田矿场数值模拟中应用,在含水98%时的采出程度提高近1%。     

次生底水油藏的三元复合驱替特征及影响因素

原生整装油藏经过长期注水开发后,逐渐演化为次生底水油藏。次生底水油藏的剩余油类型包括中上部的弱动用可动剩余油、中下部水驱绕流式可动剩余油和高水淹区的水驱后残余油。对该类型油藏开展三元复合驱以进行挖潜。利用油井生产数据,将三元复合驱替历史分为驱油剂的受效前期、持续受效期和受效后期3个阶段,确定驱油剂持续受效期时间跨度。利用驱替特征曲线定量化确定各井在驱油剂持续受效期的驱替能力,同时分析了影响驱替效果的工程和地质及化学因素。结果表明,次生底水油藏的三元复合驱开发特征与常规底水油藏开发明显不同,而工程和地质因素对该两种油藏类型生产特征的影响作用是相似的。驱油剂中的聚合物组分对整个开发历史的油水渗流具有重要的影响。