凝膠輔助微生物驅(qū)在寶力格油田的現(xiàn)場應(yīng)用

王志強(qiáng)，崔延杰，游靖余吉良，史磊，郭素貞

（ 中石油華北油田分公司采油工程研究院，河北任丘062552）

劉振東

（中石油華北油田分公司第一采油廠，河北 任丘062552）

楊志穎

（中石油華北工程建設(shè)公司，河北 任丘062552）

華北二連寶力格油田為采用常規(guī)注采井網(wǎng)開發(fā)的低溫普通稠油油藏，開發(fā)矛盾突出表現(xiàn)在油水黏度比高，儲量難以高效動用。主要表現(xiàn)在：一是油品性質(zhì)差，以高蠟（11.2%～24.6%）、高膠質(zhì)（27.8%～50.2%）為主體，原油黏度高，注水指進(jìn)導(dǎo)致水驅(qū)效率低；二是儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，平面和縱向矛盾大，造成水竄和水驅(qū)波及體積小。由于油品性質(zhì)差，油水黏度比高，單純采用常規(guī)的可動凝膠調(diào)驅(qū)難以取得理想的效果和經(jīng)濟(jì)效益，為提高油田開發(fā)效果，結(jié)合寶力格油田油品性質(zhì)差、儲層溫度低的特點，探索并試驗研究了微生物驅(qū)工藝技術(shù)。利用微生物提高原油的流動性，對吸水剖面差異大的井先進(jìn)行可動凝膠調(diào)驅(qū)，提高微生物的掃油面積，從而提高驅(qū)油效率。

1 驅(qū)油機(jī)理

1.1 微生物驅(qū)油機(jī)理

微生物通常通過其代謝產(chǎn)物（氣、有機(jī)酸、生物表面活性劑和生物聚合物等）起作用。因此驅(qū)油機(jī)理具有多樣性：①產(chǎn)生的二氧化碳、甲烷、氮氣和氫氣溶于石油中，使原油黏度降低，并提高地層壓力，有助于石油有效驅(qū)替，讓死油活躍起來；②醋酸、丙酸、丁酸和乳酸等有機(jī)酸使碳酸鹽巖溶解，提高孔隙度和滲透率，從而提高采收率；③生物表面活性劑（糖脂，氨基酸脂，磷酸脂和脂肪醇等）可降低油與巖石以及與含水相之間的界面張力，同時在毛細(xì)管壓力作用下誘使油釋放出來；④生物聚合物堵塞高滲透通道，起到調(diào)剖的作用［1］。

1.2 可動凝膠驅(qū)油機(jī)理

弱凝膠調(diào)驅(qū)機(jī)理是利用地面注入設(shè)備通過控制合理的注入?yún)?shù)使其優(yōu)先進(jìn)入高滲透層段或孔道，在儲層溫度條件下交聯(lián)形成凝膠，增加高滲透層段或孔道的滲流阻力，從而提高低滲透層段或孔道的吸水能力，實現(xiàn)液流轉(zhuǎn)向，擴(kuò)大掃油面積，提高驅(qū)油效率［2］。

2 配方試驗

2.1 試劑

菌種，代號為HB3、Ⅳ、Z－2、H、LC和JH，中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院提供，北京捷博特能源技術(shù)有限公司生產(chǎn)；營養(yǎng)液體系包括工業(yè)葡萄糖、酵母浸膏、蛋白胨、氯化銨、磷酸二氫鉀等，均為工業(yè)品；聚丙烯酰胺，分子量大于1800萬，北京恒聚公司；有機(jī)鉻交聯(lián)劑和調(diào)節(jié)劑，華北油田油聯(lián)化工廠。

2.2 設(shè)備

搖床、恒溫烘箱（上海實驗儀器廠）、布氏旋轉(zhuǎn)黏度計（美國熱電公司）、TX500C旋滴界面張力儀、滅菌鍋等實驗設(shè)備。

2.3 微生物菌種優(yōu)選試驗

二連寶力格油田投入開發(fā)的有巴19、巴38、巴48和巴51等4個主力斷塊，各斷塊儲層溫度和原油性質(zhì)均有一定的差異，選用中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院微生物中心提供的上述6種菌液進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)選和復(fù)配，以提高微生物的驅(qū)油效果。

1）微生物乳化評價 將一定比例的菌液、原油接入含滅菌的營養(yǎng)液和地層水的溶液中，在地層溫度（58℃、38℃）下?lián)u床培養(yǎng)7d，然后取出觀察原油乳化情況。重點以原油性質(zhì)差異大的巴19和巴51斷塊原油為代表進(jìn)行試驗，各斷塊原油與注入水乳化情況如表1所示。

表1 菌種對不同斷塊原油乳化情況

由表1結(jié)果可以看出，HB3、Ⅳ、H和Z－2對巴19斷塊原油乳化能力強(qiáng)，均能達(dá)到4＋級以上；JH和LC對巴51斷塊原油乳化能力強(qiáng)，均能達(dá)到5＋級。因此后面試驗巴19斷塊采用HB3、Ⅳ、H和Z－2進(jìn)行試驗，巴51斷塊采用JH和LC進(jìn)行試驗。

2）降低界面張力試驗 將一定比例的菌液接入含滅菌的營養(yǎng)液和地層水的溶液中，在地層溫度（58℃、38℃）下?lián)u床培養(yǎng)3d，取培養(yǎng)液與原油用TX500C旋滴界面張力儀在65℃、3000r／min條件下測定界面張力，并以空白作對比，計算不同菌種的界面張力降低率，見圖1和圖2。圖1和圖2結(jié)果表明，加入微生物菌液可以有效降低試驗油藏的油水界面張力，從而提高驅(qū)油效率。

圖1 巴19斷塊不同菌種界面張力降低率

圖2 巴51斷塊不同菌種界面張力降低率

3）微生物復(fù)配乳化評價 將按一定比例復(fù)配的菌液、原油按要求濃度接入含滅菌的營養(yǎng)液和地層水的溶液中，在地層溫度（58℃、38℃）下?lián)u床培養(yǎng)7d，然后取出觀察原油乳化情況。巴19斷塊選用HB3、Ⅳ、H和Z－2復(fù)配；巴51斷塊選用JH和LC復(fù)配，試驗情況如表2和表3所示。

表2和表3結(jié)果表明，采取菌種復(fù)配的方法，其乳化等級均可達(dá)到4＋級。為了便于菌種制備，巴19斷塊選用HB3∶Ⅳ∶H∶Z－2＝1∶1∶1∶1復(fù)配菌種，巴51斷塊選用JH∶LC＝1∶1復(fù)配菌種，乳化效果都在5＋級。

表2 巴19斷塊菌種復(fù)配對原油乳化情況

表3 巴51斷塊菌種復(fù)配對原油乳化情況

2.4 可動凝膠配方優(yōu)選

寶力格油藏各斷塊的儲層溫度為38℃和58℃，油藏溫度低，采用清水配液，通過試驗優(yōu)選可動凝膠配方為：聚丙烯酰胺1000～2000mg／L，交聯(lián)劑為有機(jī)鉻，聚交比25∶1～30∶1，調(diào)節(jié)劑濃度300～450mg／L，穩(wěn)定劑300～500mg／L。凝膠性能：交聯(lián)時間4～6h，凝膠黏度1200～4000mPa·s。

3 現(xiàn)場試驗

3.1 微生物吞吐試驗

為了驗證微生物對寶力格油藏的適應(yīng)性，在微生物驅(qū)之前進(jìn)行了單井吞吐試驗，并對試驗井在微生物吞吐前后取樣測量原油黏度變化情況，通過12口井試驗對比，微生物吞吐前后原油黏度對比，下降14%～76%，平均下降35.7%，說明微生物對原油有較好的降黏作用，可有效提高原油的流動性。

3.2 可動凝膠輔助微生物驅(qū)礦場試驗

寶力格油田自2006年開始實施微生物驅(qū)，為提高微生物驅(qū)油效果，對油藏吸水性好、吸水剖面差異大、對應(yīng)油井含水高的井先注入可動凝膠，關(guān)井使可動凝膠交聯(lián)。然后再注入微生物和營養(yǎng)液，注入微生物菌液濃度1%，營養(yǎng)液濃度0.8%，注入時間2～3mon，注入周期3～6mon，通過油井產(chǎn)出液菌濃監(jiān)測，當(dāng)菌濃低于105個／ml時開始下一輪次的注微生物。

該技術(shù)自2006年起在二連寶力格現(xiàn)場實施，至2013年底，累計增油9.64×104t，目前油田產(chǎn)量保持穩(wěn)定，為低溫普通稠油油藏的高效開發(fā)探索出一條新的渠道。

4 認(rèn)識與結(jié)論

1）微生物可有效降低原油黏度，增加原油的流動性。

2）現(xiàn)場應(yīng)用證明，可動凝膠輔助微生物驅(qū)是提高低溫普通稠油油藏開發(fā)效果的有效方法之一。

［1］許大名.低滲透油田微生物采油技術(shù)研究 ［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2011（7）：167－168.

［2］陳玉軍，巨登峰，李勝華，等.弱凝膠與微生物調(diào)驅(qū)連作技術(shù)的研究 ［J］.特種油氣藏，2005，12（1）：84－86.