大庆油藏本源微生物生态分布规律的研究

调查了大庆油田本源菌的分布状态,进行了激活油藏本源微生物的研究。实验表明,水驱后和聚合物驱后的油藏中生长着好氧性烃氧化菌、厌氧或兼性厌氧的硫酸盐还原菌、石油烃降解菌、腐生菌、铁细菌、发酵菌、硫细菌、产乙酸盐菌、产甲烷菌、糖蜜菌、反硝化菌等11种本源微生物。同时,水驱后的油藏中总菌数比聚合物驱后的油藏高2个数量级,本源微生物之间的生长具有相关性,存在协同代谢作用,而且油藏经多年注水开发已经形成了较稳定的微生物菌群,适合采用激活本源微生物采油技术。     

大港孔店油田1区块本源微生物驱油潜力分析

通过分析大港孔店油田1区块油藏物理化学条件,注入水、地层水中微生物种群的组成及硫酸盐还原作用和产甲烷作用的速率来研究该区块进行本源微生物驱油的潜力。利用最大或然法(MPN)对注入水和地层水中的嗜热好氧腐生菌、烃氧化菌、厌氧发酵菌、硫酸盐还原菌和产甲烷菌的数量进行了测定。用放射性同位素方法对硫酸盐还原作用和产甲烷速率进行了分析。结果表明,孔店油田1区块含有多种微生物群落,注入水中嗜热好氧腐生菌105个/mL、烃氧化菌103个/mL、厌氧发酵菌107个/mL、硫酸盐还原菌102个/mL、产甲烷菌1~10个/mL,上述5种微生物数量在生产井中也较高。综合微生物学、油藏条件研究结果,通过激活地层烃氧化菌、发酵菌和产甲烷菌的本源微生物驱提高原油采收率技术在该区块是可行的。     

内源微生物提高采收率实验研究

为了探讨在胜利油田沾3区块注入以玉米浆为主的营养物刺激内源微生物生长和繁殖从而提高采收率的可行性，用MPN法对油藏内源微生物的群落组成进行了分析，并在模拟油藏条件下进行了内源微生物培养实验和岩心驱替实验。结果表明，腐生菌、烃类氧化菌、发酵菌等是油藏中存在的主要微生物群落；注入玉米浆可以有效刺激内源微生物的生长与代谢，产生表面活性剂和生物气，有利于驱油；硝酸铵可以有效抑制硫酸盐还原菌的生长。向岩心注入0．4PV的营养物，玉米浆浓度10～20mL／L，并关闭培养10～20d后，采收率提高约8％。实验证明，利用内源微生物提高沾3区块采收率是可行的。     

胜利油田孤岛中一区Ng3 微生物驱油现场试验效果

为研究聚合物驱后微生物驱油效果,在胜利油田孤岛中一区Ng3 开展了聚合物驱后微生物驱油试验,现场通过注入高分子多糖类激活剂体系激活油藏深部微生物,从而启动地下残余油,增加原油流动性,提高原油采收率。现场试验表明,小分子酸是微生物代谢重要的指示剂,施工后30 d 出现峰值,且峰值浓度比试验前提高5～8 倍;生物指标检测表明注入激活剂以后微生物得到有效激活,微生物群落多样性降低,现场样品菌浓达到105个/mL以上,而且菌数开始升高的时间滞后于小分子酸,菌数开始升高时小分子酸浓度呈逐渐下降的趋势,这反映了油藏深部厌氧微生物开始生长代谢消耗小分子酸的过程。现场生产动态表明试验以后50 d 开始见效,中心井组综合含水下降2%以上,日增产原油6 t 以上,且效果维持在5 个月以上;其中,中心见效井7XNB11 日产油量由试验前的1.1 t升高到4.5 t,含水率下降6%。图5 表2参14     

空气辅助微生物驱油技术

为改善兼性厌氧微生物在高温、高压、厌氧油藏条件下的驱油性能,对微生物驱现场试验区油藏流体中筛选的兼性厌氧菌株开展优化研究,分别从模拟发酵系统和物理模拟试验2方面研究溶氧条件优化对厌氧环境条件下兼性厌氧菌株代谢及驱油性能的改善。研究表明,在适度溶氧条件下,发酵液菌体密度、代谢产物浓度明显增高,溶氧参数在4.0mg/L时,培养液相对最快达到对数生长期,进一步试验确定出兼性厌氧微生物BS36培养最佳溶氧量为4.2mg/L。物理模拟试验表明,空气辅助条件下微生物驱最终采收率比单一微生物驱提高5.5个百分点。现场实施工艺配套研究基础上,进入现场试验获得成功,进一步提高微生物驱现场试验效果。     

港西油田北3区块本源微生物驱油潜力研究

通过分析港西油田北3区块油藏物理化学条件、地层水中微生物种群的组成、硫酸盐还原作用和产甲烷作用的速率,以研究该区块采用本源微生物驱油的潜力.结果表明,港西油田北3区块含有多种微生物群落,包括产生表面活性剂的烃氧化菌,利用糖产生气体、酸、溶剂和生物聚合物的厌氧发酵菌和产生甲烷的产甲烷菌.通过本源菌作用原油前后的红外光谱结果分析,原油中芳烃结构变化明显.综合微生物学、油藏条件研究结果,通过激活地层烃氧化菌、发酵菌和产甲烷菌的本源微生物驱提高原油采收率技术在该区块是可行的.     

大庆油田本源微生物群落分布及采油机理研究

采用微生物分子生态学方法在大庆油田各采油厂取126个油水样,对其中的微生物群落和细菌代谢速率进行了分析,检测出大庆油田地层水中含有11种好氧和厌氧类型的本源微生物,首次探索了聚合物驱后油层中菌群的生态分布及适合本源微生物采油技术的潜力。同时研究了本源微生物代谢机理和好氧与厌氧菌在代谢上存在的相关性,研究显示在油层形成好氧菌-乙酸盐菌-产甲烷菌的共生体系。并分离到一株代谢脂肽类表面活性物质的枯草芽孢杆菌,该菌种发酵液的界面张力降低了90.29%。模型实验中本源菌提高采收率幅度在9.4%以上,产生气体使压力上升了0.2 MPa。室内研究证明在大庆油田选择性地激活地层中的本源微生物采油菌,可以有效地提高油藏采收率。     

克拉玛依油田空气辅助微生物驱油室内研究

针对克拉玛依油田油藏地质条件,室内进行了兼性采油菌的好氧、厌氧培养和代谢原油性能测定及空气辅助物理模拟驱油试验。结果表明,在好氧条件下,兼性采油菌的生长繁殖能力和代谢原油的性能都优于厌氧条件;空气辅助微生物驱比单一微生物驱提高最终采收率3.75个百分点,能进一步提高微生物驱油效果。     

港西油田北3区块本源微生物驱油潜力研究

通过分析港西油田北3区块油藏物理化学条件、地层水中微生物种群的组成、硫酸盐还原作用和产甲烷作用的速率,以研究该区块采用本源微生物驱油的潜力。结果表明,港西油田北3区块含有多种微生物群落,包括产生表面活性剂的烃氧化菌,利用糖产生气体、酸、溶剂和生物聚合物的厌氧发酵菌和产生甲烷的产甲烷菌。通过本源菌作用原油前后的红外光谱结果分析,原油中芳烃结构变化明显。综合微生物学、油藏条件研究结果,通过激活地层烃氧化菌、发酵菌和产甲烷菌的本源微生物驱提高原油采收率技术在该区块是可行的。     

薄层砂岩边底水油藏空气辅助内源微生物驱油技术

针对边底水油藏“双高阶段”零散分布剩余油如何有效动用、低成本高效微生物驱油体系如何研发、微生物驱效果评价及配套技术攻关等难题,建立微生物驱筛选图版并评价了油藏微生物驱的适应性;利用微生物分子生态学技术全面解析了油藏微生物群落结构,筛选了乳化效果好的采油功能菌株H3;通过对主要营养成分碳源、氮源、磷源的筛选,开展单因素实验和正交实验,确定了可实现原油乳化分散和抑制硫酸盐还原菌生长的复合粉激活体系;研究了底水油层“船底形”剩余油富集特征,形成了“微生物乳化+空气提效+稠化剂封堵”提高采收率驱油模式,明确了提高采收率幅度与注入菌体浓度、注入孔隙体积倍数正相关。将研究成果应用于准噶尔盆地陆梁油田薄层砂岩边底水油藏,实施“4注20采”微生物驱提高采收率矿场先导试验,注入微生物激活剂0.13倍孔隙体积,2017至2023年阶段增油5.6×10⁴ t,采收率提高4.0个百分点,增油效果好的井主要分布在总菌浓度高、石油地质储量大、构造高部位、油层厚度大、底水薄、采出程度较高的区域。研究成果对丰富微生物驱提高采收率技术序列具有借鉴作用。     

高温高压条件下微生物驱油微观机理研究

采用微观透明可视仿真刻蚀储层模型,研究了3株产表面活性剂较多的好氧菌W18、DM-2和SH-1,2株产生物气较多的厌氧菌L1、4F,在高温高压条件下(65℃,10 MPa)驱油时形成的残余油状态,结合大量微观照相图讨论了驱油机理。5株菌在高温高压油藏中均能存活,驱油性能较好。生物气驱机理包括:气驱,气液界面滑动,原油膨胀降黏,气泡贾敏效应扩大水驱波及体积及气体进入盲端驱油。生物表面活性剂驱油机理包括:乳化分散剩余油,降低油水界面张力,剥离油膜。微生物降解原油也是驱油机理之一。图28表1参4。     

润滑油中微生物的污染及防治

微生物与润滑油的品质直接相关。总结了润滑油中微生物生存的环境条件。讲解了微生物的有氧氧化机理及厌氧氧化机理。综述了润滑油中微生物的危害及防治措施。使用抗微生物添加剂是抑制润滑油中微生物繁殖的有效途径。     

微生物单井吞吐技术在双河油田的适应性研究

为了改善生产井近井地带原油的流动性,提高原油的采收率,并探讨微生物采油技术在双河油田的适应性,通过将培养的菌液挤入油层,进行了矿场单井吞吐先导性试验。从试验结果来看,微生物单井吞吐采油技术工艺简单、实施方便、成本低。在油层温度小于90℃的条件下,微生物对原油自身物性有较强的适应性,对原油中蜡质有很好的降解、分散作用,从而改善了近井地带原油的流动性,达到增油目的。     

影响陆成断块油藏微生物单井吞吐效果的地质因素研究

以地质研究为核心技术,在深入分析局部构造、沉积相关系和井组内的注采关系的基础上,提出油井及其井组的剩余油丰度与产层储层结构的配置关系是实施微生物单井吞吐技术增油的重要条件,建立了以井组为地质单元的微生物单井吞吐选井方法。该方法包括3个分析步骤,首先是基础地质参数研究,通过分析试油与测井解释成果,寻找有利于实施微生物单井吞吐技术的目标区;其次是目标区的井组地质特征研究,以地层对比分析为依托,寻找井组内剩余油丰度相对较高的局部小正向构造、次要沉积相分布区和储层结构均匀且无高渗层的注采关系;第三是井组地质模型的匹配关系研究,优选其中的最佳匹配关系。利用该选井方法,在大港油田施工油井14口,9口井获得明显增油效果,成功率64·4%。     

高温高盐油藏微生物采油菌种的应用

对美国MI/NPC公司MEOR菌种在高压、高温、高盐油藏条件下微生物驱油的适应性进行了评估,并在胜利油田营6断块Y6-16井组开展微生物驱油先导试验。Y6-16井微生物强化水驱后,解除了岩石表面的死油垢质等堵塞,疏通了井底周围和油层中的孔隙通道,降低了表面张力,提高了注水波及面积和原油采收率。对应的Y6-27、6-24、6-25油井,见到了较好的增油效果,200d累计增油1019.8t,平均投入产出比为1:3.41。     

MF微生物驱油先导试验

沙二上2+3油藏为高渗油藏,随着长期注水开发,由于层内非均质性增强,水淹快,采出程度低,层系开发的层内矛盾加剧。分析历年驱油存在的问题,发现常用的驱油技术(聚合物驱,表面活性剂驱,碱驱,复合驱)适应性变差,深度有限,只能提高一定的波及系数,而不能提高洗油能力,随着驱油轮次的增加,已不能达到预期的效果。MF微生物是一种新型的驱油剂,MF微生物驱油技术是结合生物聚合物和EPS的研究成果,开发的一项提高采收率的新技术。室内试验表明,MF微生物在注入水环境中生长繁殖良好,并对硫酸盐还原菌有较强的抑制作用。2006年在沙二上2+3油藏的2个井组进行先导试验,对应的8口油井见到很好的增油效果,累积增油2 448 t,具有广阔的应用前景。     

不同微生物对青海原油的降解效果

为研究不同微生物在实验条件下对青海原油的降解情况,筛选优良菌种,以此探讨微生物降解原油的机理。在实验条件下选用3种不同的菌种,以青海原油为唯一碳源,在37℃时摇床培养6d,培养液表面张力值都下降,菌种B的培养液表面张力值由55.3 mN/m降至47.4 mN/m;对经微生物作用后的原油中饱和烃进行了气相色谱分析,发现3种微生物都使原油中的长链烷烃含量相对增加,短链烷烃含量相对减小,菌种B使原油的Pr/nC17比值由0.542增加到3.262,Ph/nC18比值由1.351增加到10.748,正构烷烃优先降解。研究表明,菌种B是一种有应用前景的采油微生物。     

几株采油微生物生理生化特性研究、菌种鉴定及初步评价

从克拉玛依油田油水样中分离出了8种可用于MEOR的菌株。生理生化测试：结果表明，菌株D为酵母菌，菌株Ⅰ为芽孢杆菌属，其余6种为假单胞菌属。菌液活菌数和光密度测试结果表明：在35℃下当盐度≤5％时各菌株生长良好，盐度为8％和10％时菌株D不生长，其余菌珠的长势有不同程度减弱；在35℃、pH值4～10条件下各菌株均可生长。其中菌株D在酸性条件下，菌株A，B，C在中性蒂件下，菌株E，F，H，I在中性和碱性条件下生长良好。各菌株在40℃和45℃下生长良好，温度升至50℃时菌株A不生长，升至55℃时菌株B和E不生长，在60℃下备菌株均不生长。8种菌株在35℃下使克拉玛依两口井的稠油粘度（25℃）下降25．2％～70．6％，其中菌株B，E，F对两口井的稠油均有很高的降粘率。对3种菌株处理后的稠油族组分变化作了简要讨论。图2表6参11。     

内源微生物驱油激活配方筛选评价指标探讨

通过室内摇瓶实验和岩心驱油实验,系统分析了油田内源微生物激活实验过程中各项参数的变化规律,包括激活内源菌总菌数、6类内源菌菌数,水相pH值、乙酸根离子质量分数、水相粘度、水相表面张力,油相粘度、密度,实验产出气体体积,油水乳化效果和岩心驱油提高采收率值等。不同激活实验结果表明:内源菌总菌数可增加3个数量级以上;有益内源菌菌数可增加2个数量级;水相中的乙酸根离子质量分数和水相粘度有所增加;实验中可以产出不同体积的气体,气体成分主要为CO2;油水乳化效果差异较为明显;岩心驱油提高采收率值为6%～9%;上述参数变化具有一定的规律性,与微生物驱提高采收率机理一致,可以作为内源微生物驱激活配方筛选的评价指标参数。     

稠油微生物多轮次吞吐技术研究

将菌种与无机培养基、稠油混合．在37℃培养3天，根据稠油乳化分散情况，对大量菌种进行筛选、复筛、驯化、复壮、富集．得到了传代性能优良、能适应辽河锦45块、千12块稠油油藏的几株菌并进行了性能评价。这些菌均由数个菌落组成，可以液蜡、原油为碳源、无机和有机氮为氮源、磷酸根为磷源生长．产表面活性剂和酸（由发酵液表面张力和pH判定），可降解稠油．使其黏度降低20％左右，好氧培养条件的降黏效果优于厌氧培养条件。优选菌种11、Lj1和21在培养液中菌数〉10^4个／mL时对稠油具有良好的乳化分散能力。在两区块13口高含水、低产量、低蒸汽效能、高轮次蒸汽吞吐井上．进行了首轮次微生物吞吐试验，处理半径3m。混合菌发酵液注入量2．0～9．8m^3．关井时间不少于7～9天。与末轮次蒸汽吞吐相比，6口井产油量增加，6口井产油量减少，但产出远大于投入，这12口井为有效井，其中又有6口井产出液中菌数降到10^4个／mL后实施了二轮次微生物吞吐。介绍了2口井微生物吞吐情况和效果，其中1口井已实施二轮次吞吐。以微生物和蒸汽单价比代替注蒸汽量计算油汽比，称之为拟油汽比。图4表7参3。