茨13斷塊稠油微生物采油技術(shù)試驗(yàn)

王鵬飛 劉濤 黃軍彥(中國石油遼河油田茨榆坨采油廠， 遼寧 遼中 110206)

茨13斷塊注水開發(fā)后由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重、地層條件下油水黏度比接近130，油井見效后含水迅速上升，導(dǎo)致油藏開發(fā)效果差。微生物采油技術(shù)己成為稠油油藏繼蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、聚合物驅(qū)之后提高采收率重要手段之一[1]。本項(xiàng)研究以微生物降黏為核心，針對(duì)不同性質(zhì)的原油，在實(shí)驗(yàn)篩選、馴化及評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行生物發(fā)酵，將菌液和營養(yǎng)鹽一同注入油層，利用其分解長鏈烴，代謝產(chǎn)生有機(jī)酸、有機(jī)溶劑、酶表面活性劑以及氣體的特性達(dá)到增強(qiáng)原油流動(dòng)性，提高單井產(chǎn)量的目的[2]。

1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

(1)原油物性 原油密度0.9638g/cm3，黏度566.6mPa·s，含蠟量4.17%，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量33.9%，凝固點(diǎn)-8～15℃。原始地層溫度61.1℃，隨著地層溫度下降12.6～18.5℃，原油黏度上升68.4～510.4mPa·s。

(2)培養(yǎng)條件 培養(yǎng)基 :液蠟5g，NH4C1、KCl及Na2HPO4各0.5g，KH2PO40.06g，MgSO40.025g，酵母粉0.03g，清水配制。培養(yǎng)條件:250mL錐形瓶裝液量lOOmL，兩層棉布扎口，高溫滅菌。接種量10%，37℃條件下170r/min旋轉(zhuǎn)搖床振動(dòng)培養(yǎng)72h。

(3)篩選實(shí)驗(yàn) 在含4g原油的100mL無機(jī)鹽液體培養(yǎng)基中加入10mL間性噬烴菌液，恒溫振蕩72h，三組平行和空白對(duì)照，觀察4種菌液對(duì)原油的乳化分散效果，結(jié)果見表1。菌種BW1和HY23對(duì)試驗(yàn)井A與B所產(chǎn)原油的乳化分散作用優(yōu)于菌種11和21，選取菌種BW1和HY23進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

表1 不同菌種對(duì)產(chǎn)出液的乳化分散能力

注:3+:油大部分呈末狀，有少量油珠。靜置后分層，油水界面模糊，水相為深棕色；2＋:油呈末狀和片狀。靜置后分層，油水界面較模糊，水相為棕色；＋:油呈片狀和小球狀。靜置后分層，油水界面較清晰，水相為淺棕色或者透明；－:油結(jié)塊，油水界面清晰，水相清澈。

(4)馴化實(shí)驗(yàn) 分別對(duì)菌種BW1和HY23進(jìn)行馴化，馴化后菌種BW1對(duì)B井效果較好，HY23對(duì)A井效果較好。對(duì)馴化后的菌種BW1和HY23進(jìn)行接種，采用培養(yǎng)基富集強(qiáng)化，按生長情況進(jìn)行篩選，將表現(xiàn)良好的菌種富集成種液，進(jìn)行育種、發(fā)酵。

2 礦場試驗(yàn)

(1)注入?yún)?shù) 根據(jù)微生物繁殖過程菌液濃度與時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系可知[3]，關(guān)井6～10天后的菌量趨于常量?，F(xiàn)場營養(yǎng)液注入量為:菌液注入量/接種濃度，菌液注入量為:

式中:Qt為菌液注入量，m3；R為處理半徑，m；h為油層厚度，m；S為含油飽和度，%；φ為孔隙度，%；Q'為關(guān)井6～10天后的菌量，個(gè)/mL。

(2)施工工藝 采用套管段塞擠注方式，先注入營養(yǎng)液，接著注入菌液，最后將剩余營養(yǎng)液全部頂替注入，燜并6～10天后按原抽汲參數(shù)啟抽。

3 試驗(yàn)效果

低效水平井A措施前由于供液不足間開，12型抽油機(jī)下行電流最高時(shí)可達(dá)110A，加降粘劑4m3/天方可正常生產(chǎn)。措施后原油降黏率達(dá)21.3%,下行電流最大為64A，產(chǎn)出液流動(dòng)性明顯改善。截至2015年5月平均日增液2.5t，日增油1.1t，累計(jì)增油178t。低壓低產(chǎn)B井措施前日產(chǎn)油0.7t，措施后原油降黏率達(dá)29%，見到了明顯的增油效果，平均日增液4t，日增油1.4t，階段增油20.7t。

表2 試驗(yàn)效果統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)語

通過單井取樣篩選馴化，重點(diǎn)培養(yǎng)間性噬烴菌株對(duì)原油的乳化分散能力，試驗(yàn)井產(chǎn)出液流動(dòng)性能明顯改善，平均降黏率達(dá)25.2%。

與常規(guī)物理、化學(xué)降黏技術(shù)相比，微生物降粘具有污染小、能耗低、投入少、回報(bào)快的特點(diǎn)。

試驗(yàn)的成功，為茨13斷塊稠油油藏開采提供了新的穩(wěn)產(chǎn)接替技術(shù),對(duì)同類油藏具有一定的借鑒意義。

[1]羅躍,等.微生物采油技術(shù)研究的國內(nèi)外動(dòng)態(tài)及本源微生物采油技術(shù)[J].國外油田工程，1999，15(8):1-2.

[2]張正卿，劉春德，趙剛,等.國外微生物提高采收率技術(shù)論文選[M].北京:石油工業(yè)出版社，1996:1-67/180-232.

[3]李牧,等.微生物吞吐開采稠油[J].油田化學(xué)，1999，16(2):158-162.