稠油微生物开采矿场试验研究——以克拉玛依油田为例

为了增加开发效益及进一步提高原油采收率，克拉玛依油田优选了混源采油菌组合，采用单井吞吐的生产方式，分两批对21口稠油开发井进行了微生物开采矿场试验。经采油菌作用，作业区的稠油粘度大幅度降低，在停止注蒸汽的情况下，大多数试验井都能迭到经济产能，试验得到了较高的投资回报率。结果表明，所选用的采油菌组合对胶质、沥青质含量高的稠油作用效果显著，矿场试验的投资少、见效快、收益高。稠油微生物开采技术值得在克拉玛依油田的稠油开发中加以应用、推广。     

新疆油田稠油微生物开采矿场试验研究

为了提高稠油油藏开发效益,与新疆油田合作,优选了混源采油菌组合,采用单井吞吐的生产方式,分2批对21口稠油开发井进行了微生物开采矿场试验。结果表明,所选用的采油菌组合对胶质、沥青质含量高的稠油作用效果显著,经采油菌作用,作业区的稠油粘度大幅度降低,在停止注蒸汽的情况下,大多数试验井都能达到经济产能,试验得到了较高的投资回报率。认为稠油微生物开采技术值得在新疆油田的稠油开发中加以推广。     

微生物组合对原油性质影响的现场试验

利用筛选出的多组菌组合，对青海、新疆的稠油进行了微生物降解实验，分析了细菌降解对原油饱和烃、芳烃以及胶质、沥青质各组分在原油中相对含量和内部组成的影响。研究结果表明，菌解作用能使原油物性发生明显改善。利用优势菌组合，对青海和新疆油田稠油井进行了微生物单井吞吐处理，处理结果表明，青海油田油井见效率达75％，日均产量增加了8．53％～35．72％，油井热洗周期延长2．3倍以上，新疆油田平均日均产油从试验前的2．39t提高到试验后的14．196t，注汽采油成本价为此次微生物采油试验成本价的3．14倍。微生物强化采油具有较好的应用前景。     

产表面活性剂菌在稠油乳化降粘中的实验研究

产表面活性剂茵在微生物采油特别是稠油微生物开采领域起着重要作用.通过稠油微生物乳化降粘试验,筛选培养出高效、广谱的产表面活性剂茵种(WS-SPB);分析了影响WS-SPB生长的因素,初步得出其最佳生长条件;进行了WS-SPB稠油乳化降粘试验研究,评价其稠油降粘效果;对其现场应用潜力进行分析,对进一步优化培养优良产表面活性剂菌菌种提出了建议.     

微生物采油技术的研究与应用

简要阐述了微生物采油技术、微生物采油技术的发展及微生物采油优势。介绍了用于微生物采油的自然菌和工程菌以及我国微生物采油菌的分离、筛选、产物分析、提高采收率机理研究的方法、采用手段和所取得的研究成果,在对微生物采油机理研究基础上提出了微生物采油数学模型。分析我国微生物采油矿场试验的成败后,指出微生物采油更适合于我国下列油藏;小于40℃的低温油藏;普通稠油油藏;含蜡油藏;含水小于80%的断块小油藏。     

克拉玛依油田原油中原生生物的特性及应用

根据克拉玛依油田稀油区块本源微生物驱油的实验室研究和矿场实验的实际情况以及对稠油区块本源微生物驱油的实验室可行性研究,总结出克拉玛依油田稀油和稠油油藏原生生物的特性和应用价值。相对于稠油区块来说,稀油区块本源微生物含量较低,活性较差。通过对本源微生物进行筛选、培养、重新注入的方法提高原油采收率效果显著,而稠油区块本源微生物含量高,活性好,用直接注入培养基激活本源微生物的方法提高原油采收率效果理想,并同时实现了对高黏度、高钙稠油的乳化降黏和脱钙作用,降黏率达到50%以上,脱钙率达到90%以上。     

产表面活性剂菌与稠油降解菌复配对原油黏度的影响

稠油微生物降解是微生物采油的重要机理之一,但其效率较低,不能明显改变稠油化学组成,降低稠油黏度,从而影响采油效率。针对这一问题,将产表面活性菌与稠油降解菌复配,通过测定菌种作用前后原油的黏度确定产表面活性菌与稠油降解菌的最佳复配比例;通过原油四组分分析和变性梯度凝胶电泳,研究了生物表面活性剂对稠油生物降解的强化作用。结果表明,产表面活性菌T-1、X-3与稠油降解菌QB26、QB36适宜的复配体积比为2∶2∶1∶1。菌种复配作用后,稠油黏度明显降低,与单独使用降解菌相比降黏率平均提高33.1%,胶质与沥青质平均降解率提高8.0%和4.9%。产表面活性剂菌的加入增加了表面活性剂含量,降低了胶质沥青质等相对重质组分的含量;产表面活性剂菌通过产生表面活性剂,使原油降黏增溶,形成小液滴,易于被稠油降解菌捕获降解,不仅降低稠油黏度,还提高了稠油降解菌的数量。生物表面活性剂对稠油生物降解具有明显的强化作用,在微生物采油技术中具有良好的应用潜力。图1表1参19     

克拉玛依油田七中区微生物驱微生物功能基因与采油效果的关系

为揭示油藏内源微生物功能基因丰度变化与采油效果的对应关系,利用实时荧光定量PCR检测技术,对克拉玛依油田七中区3 类典型采油井微生物驱产出液中的采油功能菌烃氧化菌（HOB）、硝酸盐还原菌（NRB）和硫酸盐还原菌（SRB）的功能基因alkB、napA和dsrB进行了动态跟踪监测,并与同期采油井的生产开发状况（日产液、产油和含水）结合,分析三类采油功能微生物类群与油井增油降水间的相关性。结果表明：微生物驱后,各试验井有益的HOB增幅较大,其丰度和含量与增油量存在一定的对应关系;NRB丰度显著提高,同时有害菌SRB得到有效抑制。实时荧光定量PCR检测技术可替代传统测试瓶分析技术,实现采油功能菌的快速跟踪监测。图4 表2 参13     

克拉玛依油田空气辅助微生物驱油室内研究

针对克拉玛依油田油藏地质条件,室内进行了兼性采油菌的好氧、厌氧培养和代谢原油性能测定及空气辅助物理模拟驱油试验。结果表明,在好氧条件下,兼性采油菌的生长繁殖能力和代谢原油的性能都优于厌氧条件;空气辅助微生物驱比单一微生物驱提高最终采收率3.75个百分点,能进一步提高微生物驱油效果。     

“益生菌”提高难采稠油采收率机理与技术实践

胜利油区大部分稠油油藏已进入中高含水开发阶段,急需转变开发方式。微生物采油技术利用微生物菌体及其生长代谢活动在油藏原位作用原油及储层,针对性解决多轮次热采、低效水驱、深层稠油及敏感稠油等难采稠油油藏开发难题。近5 a在胜利油区针对难采稠油油藏微生物提高采收率技术开展攻关研究,揭示了微生物乳化嗜烃降黏、生物多糖增黏调驱、生物产气助驱、界面改性减阻及改性矿物防膨等5大微生物采油机理,并在此基础上建立了稠油油藏微生物群落基因定量解析、原位嗜烃类驱油功能菌高效激活、生物特征预测生产动态变化及生物场动态调控4项关键技术。研究成果在胜利油区15个低效稠油油藏区块开展现场应用,均取得明显降水增油效果,已提高采收率3%以上。该技术在难采稠油油藏的成功推广证实微生物采油技术在稠油转换开发方式上的巨大应用潜力,是老油田转换开发方式、提质增效的革命性技术,推广前景广阔。     

生物聚合物深部调剖技术室内及矿场应用研究

为了探讨老油田高含水后期生物聚合物深部调剖的可行性,将代谢产出生物聚合物的菌种及其营养液连续注入地层,封堵裂缝及大孔道,扩大注水波及体积。对菌种及其代谢产出生物聚合物特性进行了研究,分析了岩心注入能力、聚合物产出能力及封堵调剖机理。通过油井堵水、水井深部调剖矿场试验的跟踪监测和动态分析,确定了生物聚合物深部调剖效果的主要影响因素。室内物理模拟驱油试验结果表明,这种方法能提高原油采收率9%,矿场油井堵水增油647t。对注水井深部调剖后,周围油井含水率下降7.7%～64%,有效期达12～20个月。生物聚合物深部调剖设备简单,施工简便,有效期长,成本低,具有良好应用前景。     

新疆油田微生物开采稠油技术研究及矿场试验

通过室内筛选复壮,选育出对克拉玛依稠油具有显著降粘作用的微生物菌种.室内降粘实验结果表明,菌种对稠油的降粘率可达70%,同时菌种可以改善稠油的流体性质.原油族组分分析结果表明,菌种能够降解稠油中的非烃和长链饱和烃.首次在克拉玛依油田进行了6口井的微生物吞吐开采稠油矿场试验,累计增油865t.     

文明寨极复杂断块油田微生物驱油试验研究

根据文明寨极复杂断块油田的油藏地质特征与剩余油分布规律，开展了有关微生物驱油提高原油采收率的试验研究。在室内进行了微生物菌种的筛选与复配、微生物复配体系的适应性、微生物岩心驱替等试验，确定了用于现场试验的微生物菌种及其浓度、用量等。现场试验提出了方案设计，结果表明，微生物驱油取得了成功，并取得了较好的经济效益，为油田高含水采油期增油降水提供了成功范例。     

蒸汽喷射泵用于蒸汽与烟道气混注

向油藏内注入烟道气是一种很有前途的三次采油方法,由于稠油油田大多采用热采开发方式,在取得所需蒸汽的同时,必然会伴生有大量的烟道气产生.所以,如何在稠油油田开发过程中合理应用注烟道气技术是一个十分值得关注的问题.常规的方法存在着投资大、工艺复杂、设备庞杂等缺点,限制了注烟道气开发的推广使用.为此,提出了"蒸汽--烟道气混注"技术,其原理是采用蒸汽喷射泵以注汽锅炉产生的高压水蒸汽为动力,为伴随注汽锅炉产生的烟道气提供能量,使其在喷射泵内与水蒸汽发生混合,并将混合后的物质注入油井.依据工程热力学原理,对水蒸汽喷射泵用于稠油吞吐井注烟道气进行了可行性研究,研究结果对于进一步发展稠油蒸汽吞吐技术和实现稠油开采方式转换提供了新的方向.     

微生物单井处理技术在徐家围子低渗透油田的应用

介绍了徐家围子低渗透油田微生物采油的现场试验。试验采用一组由产气的甲烷茵、分解石蜡的混合杆菌和产生物表面活性剂的芽孢杆菌组成的配伍菌,利用其综合作用解决低渗透油田水驱效果差,油井产量递减率偏高的生产问题。4口试验井已累积增油534.3t,有效期超过110d,投入产出比达到1:2.4以上。为高含蜡原油低渗透油田的增产提供了一条可行的方法。     

弱凝胶与微生物调驱联作技术岩心试验研究

为证实弱凝胶与微生物调驱联作技术的作用效果,利用大直径长管填砂岩心模型,进行了弱凝胶调驱剂与微生物实施调驱联作的可行性和效果研究。试验表明,调驱联作技术明显提高了岩心采收率,为三次采油技术的完善提供了新方法。     

苏丹大型复杂砂岩油田水平井技术研究与应用

P油田是中石油在苏丹发现的特大型整装油田,开发初期采用大井距、大段合采、稀井高产等快速上产开发技术,造成含水上升快、储层动用程度不均、层间矛盾突出等问题。针对油田开发现状和油藏特点,在块状底水稠油油藏和层状边底水高凝油油藏分别开展水平井适用性研究,并优化水平井设计参数。根据研究结果部署的水平井在P油田应用后取得了很好的效果,既加快了稠油和高凝油储量动用,又抑制了边水指进和底水锥进,提高了单井产量和油田采收率。     

港西油田北3区块本源微生物驱油潜力研究

通过分析港西油田北3区块油藏物理化学条件、地层水中微生物种群的组成、硫酸盐还原作用和产甲烷作用的速率,以研究该区块采用本源微生物驱油的潜力。结果表明,港西油田北3区块含有多种微生物群落,包括产生表面活性剂的烃氧化菌,利用糖产生气体、酸、溶剂和生物聚合物的厌氧发酵菌和产生甲烷的产甲烷菌。通过本源菌作用原油前后的红外光谱结果分析,原油中芳烃结构变化明显。综合微生物学、油藏条件研究结果,通过激活地层烃氧化菌、发酵菌和产甲烷菌的本源微生物驱提高原油采收率技术在该区块是可行的。     

辽河油田稠油油藏侧钻井技术研究

为了解决辽河油田稠油油藏开发后期增产、稳产难的工程难题,开展了辽河油田稠油油藏侧钻技术的研究。通过对稠油侧钻井钻井技术中井位部署、侧钻层位优选技术、套管开窗工艺和侧钻井裸眼钻进工艺进行研究,完成了内管柱双向阻流尾管完井、碰压式尾管完井和筛管完井技术的研发,在此基础上形成稠油油藏侧钻技术,并对其经济效益进行评估,具有良好推广价值。该技术是辽河油田稠油油区挖潜增产、提高采收率的重要途径,具有投资少见效快的优点,值得在油田大面积推广。