寶力格油田巴19斷塊微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)研究

楊波　(中石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 任丘 062552)

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寶力格油田巴19斷塊微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)研究

楊波(中石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 任丘 062552)

[摘要]寶力格油田巴19斷塊屬于中高溫(58℃)油藏，原油物性差，以高蠟、高膠質(zhì)為主體，油水黏度比高，注水指進(jìn)導(dǎo)致水驅(qū)效率低，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，層內(nèi)層間矛盾突出。根據(jù)油田的特點(diǎn)，以整體改善油田的水驅(qū)開發(fā)效果為目的，研究形成了以微生物驅(qū)為主體、凝膠調(diào)驅(qū)為輔的微生物凝膠組合驅(qū)技術(shù)，微生物改善原油物性，并適當(dāng)開展調(diào)驅(qū)擴(kuò)大微生物工作液的波及體積，提高微生物-凝膠組合驅(qū)效果。通過該項(xiàng)技術(shù)在寶力格油田持續(xù)應(yīng)用，目前油藏菌體濃度保持在106個(gè)/ml左右，形成了整體的微生物場，原油黏度平均降低率48.1%，微生物凝膠組合驅(qū)可使采收率提高9.5%。自2010年開展微生物凝膠組合驅(qū)以來，巴19斷塊增加可采儲(chǔ)量63.96×104t。

[關(guān)鍵詞]微生物采油；微生物-凝膠組合驅(qū)；微生物場；采收率

微生物提高原油采收率(microbial enhanced oil recovery，MEOR)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)[1,2]，早在1926年，美國科學(xué)家Beckman就提出了微生物采油的設(shè)想[3]，隨后該項(xiàng)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。與其他驅(qū)油方法相比，微生物采油技術(shù)具有適用范圍廣、成本低、施工簡便、不污染油層和水資源、生物環(huán)保、可反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)[4～6]。利用微生物提高采收率主要有微生物吞吐增油、微生物調(diào)剖法、微生物清防蠟、微生物水驅(qū)增油[7～10]等4種方式。微生物提高原油采收率是利用微生物在油藏中的有益活動(dòng)及其代謝產(chǎn)物作用于油藏殘余油，通過對原油-巖石-水界面性質(zhì)的作用，改善原油的流動(dòng)性，增加低滲透帶的滲透率，提高采收率的一項(xiàng)三次生物采油新技術(shù)，目前該技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用[11～14]。我國各大油田在最近幾年也加快了微生物采油技術(shù)研究的步伐，雖然都取得了一定效果，但在現(xiàn)場應(yīng)用方面多以單一手段為主，大規(guī)模微生物驅(qū)增油技術(shù)應(yīng)用仍較少，效果不夠理想。因此微生物技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用研究成為目前微生物采油技術(shù)研究的熱點(diǎn)。在寶力格油田開發(fā)過程中，存在油品性質(zhì)差、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)的開發(fā)矛盾，為此筆者提出了微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)對策，利用微生物降低原油黏度改善原油的流動(dòng)性，輔以凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)擴(kuò)大微生物在地層中的波及體積，通過現(xiàn)場實(shí)施解決油田開發(fā)過程中存在的問題，以改善油田的開發(fā)效果，增加油藏原油可采儲(chǔ)量。

1試驗(yàn)材料及方法

1.1試驗(yàn)材料

選取2017年6月—2018年6月就診的腰椎間盤突出患者30例作為研究。按照就診的先后順序分成對照組15例、實(shí)驗(yàn)組15例。實(shí)驗(yàn)組患者年齡為23～68歲，平均年齡（42.5±2.2）歲，其中男性患者9例、女性患者6例；對照組患者年齡為22～72歲，平均年齡（42.5±4.2）歲，其中男性患者8例、女性患者7例。對照組和實(shí)驗(yàn)組患者相關(guān)資料進(jìn)行對比，結(jié)果顯示P＞0.05，說明年齡、性別等資料沒有對比意義。

在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，我國企業(yè)數(shù)量眾多、產(chǎn)業(yè)類型不一，而不同領(lǐng)域不同產(chǎn)業(yè)有著不同的經(jīng)營特點(diǎn)，有著各種開展產(chǎn)融結(jié)合的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探索。當(dāng)前在企業(yè)多元化的產(chǎn)融結(jié)合背景下，主要存在以下三種產(chǎn)融模式。

試驗(yàn)儀器為DHZ-CA恒溫?fù)u床(江蘇太倉儀器廠)、MIR-262恒溫培養(yǎng)箱(日本三洋電機(jī)株式會(huì)社)、DV-Ⅲ+pro旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)(美國Brookfied公司)、TX500C界面張力儀(德國Kruss公司)。

水利工程施工的施工工藝較為復(fù)雜，在施工過程當(dāng)中因?yàn)楦鞣N因素的影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)許多問題。在施工中采取了嚴(yán)格規(guī)范的施工工序，并且按照規(guī)范要求來進(jìn)行施工，對于土方填筑施工質(zhì)量，會(huì)有一定程度的提升作用。同時(shí)加以嚴(yán)格科學(xué)的質(zhì)量管理控制措施，將會(huì)使水利工程中土方填筑施工取得非常好的效果。但是在實(shí)際施工過程當(dāng)中，仍會(huì)出現(xiàn)許多問題，本文對水利工程土方填筑施工過程中的細(xì)節(jié)性問題進(jìn)行論述，并提出針對性措施進(jìn)行處理，以提升水利工程的建設(shè)質(zhì)量。

①菌數(shù)測定：稀釋涂布平板法[15]。②乳化試驗(yàn)：用污水配制0.74%的營養(yǎng)液，油田混合油加量5%，45℃、120r/min恒溫?fù)u床培養(yǎng)36h。③降黏試驗(yàn)：用污水配制0.74%的營養(yǎng)液，油田混合油加量40%，45℃、120r/min恒溫?fù)u床培養(yǎng)72h；用離心機(jī)在2000r/min條件下離心原油中的游離水，用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)在50℃、6r/min條件下恒溫10min后測定離心后原油的黏度。④界面張力測定：取乳化試驗(yàn)后的乳化液，去除其中的殘余油，用界面張力儀在50℃、5000r/min條件下，恒溫15min后測定樣品的界面張力。⑤調(diào)驅(qū)劑成膠時(shí)間測定：在常溫下，先將所需各種原料配成水溶液，按試驗(yàn)配方在磨口瓶中配成調(diào)驅(qū)劑溶液，放入恒定溫度的烘箱中，觀察和記錄形成凝膠的時(shí)間，并測量樣品黏度。⑥凝膠穩(wěn)定性測定：將配好的調(diào)驅(qū)劑溶液裝入封閉容器中，在規(guī)定溫度的恒溫箱內(nèi)恒溫考察，在不同時(shí)間分別取樣，用DV-Ⅲ+pro旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)在6r/min、常溫條件下測定黏度。

白日里，紫云坐在辦公室里，隔著玻璃窗，看見林志在彎腰割草，她不禁默念道：“這就是我的男人，全世界最沒出息的一個(gè)人。我苦讀十幾年，難道就是為了找個(gè)吃軟飯的男人？”

1.2試驗(yàn)方法

2試驗(yàn)結(jié)果及討論

利用巴19斷塊采出混合原油和采出液，開展HB3、IV、Z-2、H等4種菌種在油藏溫度條件下的乳化降黏試驗(yàn)，對菌種的性能進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)結(jié)果見表1。

2.1微生物配方體系性能評價(jià)

表1　巴19斷塊菌種性能評價(jià)結(jié)果

根據(jù)油田的地質(zhì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的有機(jī)鎘凝膠配方體系，通過單因素試驗(yàn)確定了聚合物濃度為1800mg/L，聚膠比為20∶1，凝膠成膠時(shí)間為3h。將成膠后的配方體系置于恒溫電熱箱中，在油藏溫度條件下連續(xù)考察35d，考察凝膠體系的熱穩(wěn)定性能，結(jié)果見圖1。

通過有限元軟件分析結(jié)果表明，連桿最短壽命出現(xiàn)在連桿小頭與桿身之間的過渡凹槽部位以及連桿桿身的中間部位。

圖1　凝膠體系熱穩(wěn)定性能

由表1可以看出，4種菌種與油藏具有較好的配伍性，原油平均降黏率為58.3%，微生物作用后界面張力平均降低率為79.6%。為了進(jìn)一步增加微生物驅(qū)油效果，開展了4種菌種的復(fù)配試驗(yàn)，通過復(fù)配菌種的乳化降黏試驗(yàn)結(jié)果最終確定巴19斷塊復(fù)配菌種配比為1∶1∶1∶1。

利用WordCloud 制作詞云時(shí)，一般經(jīng)過三個(gè)步驟：一是使用wordcloud.WorldCloud 函數(shù)來設(shè)置詞云對象的有關(guān)屬性（或者說是參數(shù)）；二是利用wordcloud.generate（text）函數(shù)或wordcloud.generate_from_frequencies（frequencies[,…]）函數(shù)生成詞云，前者是根據(jù)文本生成詞云，后者是根據(jù)詞頻生成詞云；三是利用wordcloud.to_file（file_name）函數(shù)將詞云輸出到文件進(jìn)行保存。

由圖1可以看出，凝膠體系具有較好的熱穩(wěn)定性能，考察35d后黏度損失率僅為4.5%，巴19斷塊油藏注水見效時(shí)間平均為35d，篩選的凝膠體系能夠滿足封堵油藏的要求。

2.3微生物凝膠配方體系配伍性研究

為考察微生物配方體系與凝膠配方體系之間是否存在相互影響，開展了2種配方體系的配伍性研究：首先利用油田采出液配制營養(yǎng)劑配方體系，為了與現(xiàn)場應(yīng)用相一致，配制好的營養(yǎng)體系不滅菌，直接接種復(fù)配菌液1%，在油藏溫度條件下培養(yǎng)24h，培養(yǎng)后菌體濃度為1.46×108個(gè)/ml，向配制好的配方體系中按照2∶1體積比添加成膠的凝膠體系，將兩者混合均勻后置于油藏溫度條件下培養(yǎng)，通過菌體濃度變化考察凝膠體系對微生物體系的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖2；然后向成膠的凝膠體系中接種上5%上述微生物培養(yǎng)液，置于油藏溫度條件下考察凝膠體系的穩(wěn)定性，通過凝膠黏度研究微生物體系對凝膠體系的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

2.2凝膠配方體系性能評價(jià)

圖2　凝膠體系對微生物體系性能的影響　　　　　　　　　圖3　微生物體系對凝膠體系成膠性能的影響

由圖2可以看出，微生物體系菌體濃度在考察35d內(nèi)基本不受影響，培養(yǎng)20d后菌濃出現(xiàn)升高，主要是因?yàn)槔糜筒禺a(chǎn)出液配制的微生物體系菌體種類較多，含有可以利用聚丙烯酰胺生長繁殖的微生物。由圖3可以看出，凝膠體系的成膠性能受到了微生物體系的影響，考察20d后黏度開始迅速下降，最終黏度損失率為16.3%。因此，微生物-凝膠組合驅(qū)現(xiàn)場實(shí)施過程中微生物和凝膠應(yīng)分段塞注入，避免兩者之間直接接觸產(chǎn)生的影響，增強(qiáng)實(shí)施效果。

3微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)應(yīng)用效果分析

巴19斷塊屬于中滲透砂巖油藏，油藏埋深1500m，油藏溫度58℃。地面原油平均含蠟量為18.8%、含膠瀝28.7%，平均原油黏度128.5mPa·s，利用階段注入的方式，2010～2014年在巴19斷塊開展整體微生物驅(qū)8輪次，微生物驅(qū)前對重點(diǎn)井進(jìn)行調(diào)驅(qū)以擴(kuò)大微生物工作液在油藏內(nèi)的波及體積。寶力格油田采出液菌體濃度及原油黏度跟蹤檢測結(jié)果見圖4。巴19斷塊甲型水驅(qū)曲線見圖5。

圖4　寶力格油田產(chǎn)出液菌體濃度、原油黏度檢測結(jié)果

圖5　巴19斷塊甲型水驅(qū)曲線

通過實(shí)施微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)，目前寶力格油田產(chǎn)出液菌體濃度保持在106個(gè)/ml以上，已經(jīng)在油藏中建立了穩(wěn)定的微生物場，通過微生物的作用原油平均降黏率為48.1%，原油物性得到了明顯的改善。微生物-凝膠組合驅(qū)共注入工作液100×104m3，提高波及系數(shù)4.6%。按駐點(diǎn)法計(jì)算累計(jì)增油10.03×104t，投入產(chǎn)出比達(dá)到1∶3.2。通過在寶力格油田持續(xù)開展微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)，油田的生產(chǎn)開發(fā)狀況得到了明顯改善，統(tǒng)計(jì)巴19斷塊油井39口，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量673.25×104t，措施前水驅(qū)曲線計(jì)算采收率17.6%。寶力格油田微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)2010年開始實(shí)施，通過5年多的技術(shù)開發(fā)，措施后水驅(qū)曲線計(jì)算采收率27.1%，對比措施前采收率提高9.5%，增加可采儲(chǔ)量63.96×104t。

4結(jié)論

1)通過微生物體系菌體濃度和凝膠體系黏度評價(jià)，研究了微生物配方體系和凝膠配方體系的配伍性，根據(jù)兩者之間的影響，確定了微生物-凝膠組合驅(qū)應(yīng)分段塞注入。

2)通過微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)體系在寶力格油田巴19斷塊的應(yīng)用，使油藏建立了穩(wěn)定的微生物場，產(chǎn)出液平均菌體濃度保持在106個(gè)/ml以上，原油黏度平均降低48.1%，原油物性得到了明顯的改善，提高波及系數(shù)4.6%。

3)通過在巴19斷塊應(yīng)用微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)，使采收率增加9.5%，增加可采儲(chǔ)量63.96×104t，說明微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)有效地改善了油田開發(fā)效果。

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[編輯]趙宏敏

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1673-1409(2016)01-0021-04

[中圖分類號]TE357.4

[作者簡介]任付平(1980-)，男，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事微生物采油技術(shù)方面的研究工作；E-mail：cyy_renfp@petrochina.com.cn。

[基金項(xiàng)目]中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)(2014E-3507)。

[收稿日期]2015-10-26

[引著格式]任付平,鄭雅,裴亞托,等.寶力格油田巴19斷塊微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2016,13(1)：21～24.