微生物清蠟降黏的邊零區(qū)塊油井節(jié)能開采*

付亞榮翟勝強(qiáng)付森李小永姜一超姚慶童王寶山張凱

（1.中國石油華北油田分公司第五采油廠；2.中國石油工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司北京分公司；3.中國石油華北油田分公司北京辦事處）

微生物清蠟降黏的邊零區(qū)塊油井節(jié)能開采*

付亞榮1翟勝強(qiáng)1付森2李小永1姜一超1姚慶童1王寶山3張凱1

（1.中國石油華北油田分公司第五采油廠；2.中國石油工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司北京分公司；3.中國石油華北油田分公司北京辦事處）

為解決邊零區(qū)塊在開發(fā)后期需要在井口安裝電加熱器降低井口回壓的問題，從X邊零區(qū)塊的油井采出液中篩選、分離、培養(yǎng)與擴(kuò)培出清蠟降黏的混合菌群，生長溫度為30～100℃，能在礦化度為200000～350000mg/L下生長繁殖，菌劑中石油烴降解菌的濃度為1.0×108L-1。微生物菌種作用于含蠟原油后，原油的凝固點(diǎn)、黏度和含蠟量均有所降低。在30余口油井中應(yīng)用后結(jié)果表明，抽油機(jī)負(fù)荷平均下降23.1%，井口回壓控制在0.7～1.2MPa之內(nèi)，井口電加熱器停用，日節(jié)電近9000kWh，為同類油藏提供了技術(shù)借鑒。

邊零區(qū)塊油井微生物菌種清蠟降黏節(jié)能

引言

邊零區(qū)塊一般遠(yuǎn)離油田電力和原油生產(chǎn)系統(tǒng)，后勤輔助依托較差，油井日常維護(hù)難度大［1］，為節(jié)省建設(shè)投資，地面工藝采用單管集油流程。開發(fā)初期，油井含水低，常用的清蠟降黏方法主要包括機(jī)械法、化學(xué)法、物理法，以及這幾種方法的綜合措施［2］。

近年來，華北油田付亞榮等人開發(fā)了無污染和泡沫洗井液［3-4］，解決了熱水洗井易傷害地層、排液時(shí)間長等問題，但邊零區(qū)塊因環(huán)境和條件等因素?zé)o法保證熱洗清蠟按計(jì)劃進(jìn)行；而且隨著油井含水的升高，采出液乳狀液變成了O/（W/O）、W/（O/W）、O/（O/W）等復(fù)合體系乳化［5］。乳化后形成的界面膜耐熱，機(jī)械強(qiáng)度高，乳狀液的穩(wěn)定性較好，現(xiàn)場出現(xiàn)油井回壓升高，進(jìn)而在井口安裝電加熱器來降低回壓，保證油井正常生產(chǎn)，日耗電高達(dá)300kWh左右。

長江大學(xué)易紹金等人［6］成功地從高含蠟油井的采出液中篩選出室內(nèi)定向馴化清防蠟菌種，現(xiàn)場應(yīng)用后油井抽油機(jī)載荷普遍下降，井口回壓降低。付亞榮等人從X邊零區(qū)塊的油井采出液中篩選、分離、培養(yǎng)與擴(kuò)培出清蠟降黏菌種，在現(xiàn)場30余口油井中應(yīng)用后，井口電加熱器停用，既起到油井清蠟降黏的作用，又達(dá)到降低井口回壓的目的，日節(jié)電近9000kWh。

1　X邊零區(qū)塊油井基本情況

區(qū)塊內(nèi)有32口油井正常生產(chǎn)，含水35%～87%，單井日產(chǎn)液8～23m3。原油物性如下：密度為0.8985～0.9592g/cm3，50℃；黏度為88.49～451.42mPa·s；凝固點(diǎn)為25～34℃；含蠟為21.5%～29.09%；膠質(zhì)瀝青質(zhì)為35.9%～46.47%。地層平均溫度為85℃左右，采出水礦化度為5000～8000mg/L。

2　室內(nèi)試驗(yàn)研究

2.1菌種特征及生長繁殖條件

從現(xiàn)場采出液中馴化培養(yǎng)出菌種為混合菌群，菌體在0.4～4.5μm之間，經(jīng)革蘭氏染色并鏡檢，以G-桿菌為主，并有一定量的G+桿菌?；旌暇约嫘詤捬蹙鸀橹?，并存在好氧菌和厭氧菌。以現(xiàn)場油樣為唯一碳源，對所獲得的菌種和所生產(chǎn)的菌劑進(jìn)行的生長繁殖條件試驗(yàn)表明［7］：混合菌群的生長溫度在30～100℃之間，最適宜溫度為65～85℃；能在礦化度為200000～350000mg/L條件下生長繁殖，但以5000～60000mg/L最為適宜；菌劑中石油烴降解菌的濃度為1.0×108L-1。

2.2微生物對原油的降凝、降黏和防蠟作用

將含水30%的原油與微生物菌種、營養(yǎng)液按1∶1的體積混合，在恒溫（70℃）搖床中振蕩48h；然后分離出原油，分別測定細(xì)菌作用前后原油的凝固點(diǎn)、黏度及含蠟量，并測定水樣中的菌量。結(jié)果表明：微生物菌種作用于含蠟原油后，原油的凝固點(diǎn)、黏度和含蠟量均有所降低，這都有利于微生物清防蠟。同時(shí)，水樣中的細(xì)菌數(shù)量在作用后增加了一個(gè)數(shù)量級以上。

3　現(xiàn)場應(yīng)用

將5kg營養(yǎng)劑溶于1.0m3不含殺菌劑和其他化學(xué)藥劑的油田現(xiàn)場回注水或采出水中配制成營養(yǎng)液，再將200kg微生物菌液與1.0m3營養(yǎng)液混合均勻，即成1.2m3施工用微生物菌液。

在抽油機(jī)正常工作的情況下，將100～200kg配制微生物菌液從油套管環(huán)形空間泵入即可，對沉沒度小于300m的油井可關(guān)井4h。加入量與加入周期可依據(jù)油井井口回壓進(jìn)行調(diào)整。

在30余口油井中應(yīng)用后，抽油機(jī)負(fù)荷平均下降23.1%，井口回壓控制在0.7～1.2MPa范圍內(nèi)，井口電加熱器停用，日節(jié)電近9000kWh。

4　結(jié)論

1）油井微生物菌種是由高含蠟油井采出液中分離出的多種好氧及兼性厭氧菌組成的石油烴類降解菌混合菌，它們能以原油中的蠟質(zhì)成分為生長繁殖的唯一碳源。當(dāng)微生物菌種注入油井后，混合菌將以原油中的蠟質(zhì)組分為營養(yǎng)進(jìn)行新陳代謝，使長鏈烴斷裂，并產(chǎn)生脂肪酸、糖脂、類脂體多種生物表面活性劑，并改變金屬或黏土礦物表面的潤濕性，阻止蠟結(jié)晶的析出、長大和沉積，從而達(dá)到油井清蠟降黏的目的。

2）油井微生物清蠟降黏施工條件簡單、成本低，同時(shí)，微生物無毒無害，不傷害地層。

3）現(xiàn)場應(yīng)用后抽油機(jī)負(fù)荷大幅下降，井口回壓降低，井口電加熱器停用，節(jié)電效果顯著。

［1］唐光亮，吳清紅，韓長勝，等.邊零井采油工藝適應(yīng)性評價(jià)［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2013（13）：68-69.

［2］曹瑾.油井自動(dòng)清蠟節(jié)能工藝實(shí)踐［J］.石油石化節(jié)能，2012，2（4）：19-20.

［3］付亞榮，付麗霞，吳澤美，等.無污染洗井液的研究與應(yīng)用［J］.石油鉆探技術(shù)，2009，37（6）：91-93.

［4］付亞榮，付麗霞，李造吉，等.泡沫洗井液的研究與應(yīng)用［J］.石油石化節(jié)能，2012，1（7）：3-4.

［5］付亞榮，馬永忠，王敬缺，等.FV-1清蠟降粘劑研制與應(yīng)用［J］.鉆采工藝，1999，22（4）：62-64.

［6］易紹金，錢愛萍，周慧.微生物清防蠟技術(shù)在新疆油田采油二廠的礦場應(yīng)用［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2012，34（10）：129-132.

［7］易紹金，談媛.高溫高鹽條件下嗜蠟菌的培養(yǎng)、馴化及應(yīng)用潛力［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2008，30（3）：144-146.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.007

2014-12-14）

付亞榮，高級工程師，1987年畢業(yè)于重慶石油學(xué)校（油田應(yīng)用化學(xué)專業(yè)），從事油氣田開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用工作，E-mail：cy5_fyr@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市華北油田第五采油廠，052360。

中國石油華北油田科技重大專項(xiàng)“華北油田采油采氣工藝技術(shù)研究”，項(xiàng)目編號：2013-HB-Z0807。