本源微生物驅(qū)油技術(shù)研究與礦場(chǎng)應(yīng)用

程麗晶（大港油田采油工藝研究院,天津 300280）

我國(guó)大多數(shù)油田已進(jìn)入中后期高含水開(kāi)發(fā)模式，但仍有部分剩余油難以采出。解決這一問(wèn)題的重要途徑就是微生物采油技術(shù)。所謂本源微生物驅(qū)油，就是通過(guò)往地層中注入營(yíng)養(yǎng)液，使處于休眠狀態(tài)的好氧和厭氧微生物達(dá)到激活狀態(tài)，以原油作為碳源來(lái)生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生對(duì)增油有利的代謝產(chǎn)物，來(lái)提高原油采收率。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展迅速，大港油田在此項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用方面也開(kāi)展了行之有效的工作。

1.篩選油藏條件及實(shí)施過(guò)程

1.1 篩選油藏條件

本源微生物驅(qū)油機(jī)理是通過(guò)激使細(xì)菌快速生長(zhǎng)和繁殖,一般需要注入氧氣、磷源和氮源礦物質(zhì)。增油原因分兩個(gè)階段:第一階段存在好氧菌和兼性菌的近井帶好氧區(qū)。第二階段為存在厭氧菌的油層厭氧區(qū)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，得到符合開(kāi)展本源微生物驅(qū)油試驗(yàn)的油藏條件(見(jiàn)表1)。

表1 本源微生物驅(qū)油的適應(yīng)條件

1.2 實(shí)施過(guò)程

本源微生物驅(qū)油實(shí)施過(guò)程分為:①油田區(qū)塊的篩選；②確定有利菌群,完成激活劑的篩選；③編寫(xiě)油藏及實(shí)施工藝方案；④礦場(chǎng)注入施工的開(kāi)展；⑤監(jiān)測(cè)及效果評(píng)價(jià)。

2 驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)

（1）同外源微生物來(lái)比,不用注入微生物及地面發(fā)酵,施工工序簡(jiǎn)化,操作方便,投資降低；（2）適用范圍較廣,適用于各種類型的原油開(kāi)采；（3）注入的培養(yǎng)基成本較低；（4）激活油層條件下固有的細(xì)菌,適應(yīng)油層條件,繁殖能力較強(qiáng)；（5）營(yíng)養(yǎng)液有良好的注入性不傷害堵塞地層。

3.主要的研究成果

3.1 油藏的篩選

根據(jù)上述篩選條件,對(duì)大港油田進(jìn)行篩選，確定羊二莊一斷塊北部為該項(xiàng)技術(shù)的先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)塊。

3.2 菌群的篩選

菌群篩選原則:在油層條件下生存的微生物通過(guò)運(yùn)移，可以產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物有利于驅(qū)油；從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō),所選的菌群能以原油為營(yíng)養(yǎng)物。通過(guò)對(duì)羊二莊油田莊8－12井井口返排取樣，并化驗(yàn)分析證明，有利菌群的好氧菌主要包括:發(fā)酵菌、烴氧化菌、好氧腐生菌；厭氧菌分別為:產(chǎn)甲烷菌、硫酸鹽還原菌。

3.3 激活劑的篩選

不同細(xì)菌需要不同的激活劑,同一種細(xì)菌通過(guò)不同激活劑培養(yǎng)的效果也不同。通過(guò)對(duì)羊二莊一斷塊原油物性及菌種的測(cè)定結(jié)果,需要向油層注入氧氣和含氮源、磷源的礦物質(zhì)來(lái)激活選定的五種本源菌。如果氮源缺乏,細(xì)菌繁殖比較緩慢,而且將碳源轉(zhuǎn)化為胞外粘液而未形成細(xì)胞質(zhì)；若磷源不足,細(xì)胞不能合成足夠的三磷酸腺貳(ATP)來(lái)維持代謝功能。在上述情況下細(xì)胞只是簡(jiǎn)單地繁殖體積尺寸,不能進(jìn)行分裂；氧不足會(huì)限制生物體的繁殖,補(bǔ)充氧氣有利于好氧菌的氧化使之快速生長(zhǎng)和繁殖。

4.礦場(chǎng)注入工藝

為了減少本源微生物激活劑注入的地面資金投入，簡(jiǎn)化注入工藝，最大限度提高本源微生物驅(qū)油的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)計(jì)并研發(fā)一套注入裝置,該橇裝式裝置包括5個(gè)系統(tǒng):①溶解、攪拌激活劑的系統(tǒng)；②激活劑的注入系統(tǒng)；③空氣注入系統(tǒng)；④計(jì)量系統(tǒng)；⑤電控系統(tǒng)。

5.礦場(chǎng)試驗(yàn)及效果

5.1 現(xiàn)場(chǎng)注入?yún)?shù)

按照礦場(chǎng)實(shí)施注入施工方案的設(shè)計(jì)要求,注入空氣和營(yíng)養(yǎng)液的混合液，2010年至2013年,每年注入5次，每次2-3天，間隔周期為一個(gè)月,營(yíng)養(yǎng)劑注入濃度為0.5%。

5.2 注入井效果分析

對(duì)注入井注水曲線和霍爾曲線進(jìn)行分析,結(jié)合測(cè)試的注入井指示曲線，有4口井井口啟動(dòng)壓力下降,證明注水井近井地帶由于本源微生物對(duì)地層起到疏通、解除堵塞和注水阻力；剩余6口井地層阻力系數(shù)略有升高,表明本源微生物激活后在地層內(nèi)部具有產(chǎn)生多糖和乳化液提高滲流阻力作用,使地層阻力有所增加。截至2014年6月，共增油510t，投入產(chǎn)出比大于1‥5。

6.結(jié)語(yǔ)

1.體系在有氧條件下能生產(chǎn)表面活性物質(zhì)和生物氣，能乳化原油；體系不僅能改善洗油效果率，更能有效擴(kuò)大波及體積；

2.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得了較好的效果，是一種具有應(yīng)用前景的低成本微生物驅(qū)油技術(shù)。