本源微生物采油

本源微生物采油主要利用地下固有的微生物群落的新陈代谢活动来达到提高石油采收率的目的，所以它较异源微生物采油经济。同时，油层微生物群落已经适应了油藏环境条件，生命力     

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。     

本源微生物驱油技术研究与应用

本源微生物是地层中一定时期内在数量和种类上相对稳定的微生物群落。它是在油田开发过程中随含有大量细菌的注入水进入油层的。由于细菌种类等的差异,有的不达应地层环境而亡,有的转入休眠状态,也有少量的细菌通过自身调节而适应了恶劣的地层环境,并利用地层中有很的营养进行缓慢的生长和代谢。本源微生物在形成过程中,阻碍其大量繁殖的主要因素是缺乏足够的营养,因此,只要提供适量的营养物质就可以有选择地将有利于提高采收率的菌激活,并快速代谢有益于源油流动的产物,提高储层动用程度和采收率。这种技术和目前应用较为普遍的外源微生物驱油技术相比,具有工艺相近,菌的来源不同等特点。本源微生物驱油技术省去了菌种开发与评价,菌液发酵等繁杂过程,避免了菌种传代数量增加而可能造成的降低菌种性能和提高采收率效果的负面影响。     

本源微生物驱油数学模型研究

在分析目前国内外描述微生物采油的几种数学模型的基础上,结合本源微生物驱油的特点提出了三维三相多组分的本源微生物驱油数学模型,考虑了微生物及其代谢产物以及各代谢产物之间协同作用对原油物性和油层物性的影响,并给出了求解方法。     

本源微生物驱油技术

1．筛选油藏条件及实施过程本源微生物驱油机理是激活并使细菌快速生长和繁殖,一般需要注入磷源、氮源矿物质和氧气。增油机理分两个阶段:第一阶段近井带好氧区,存在好氧菌和兼性菌。第二阶段油层深部厌氧区,存在厌氧菌。经研究及现场应用,总结出符合以下条件的油藏开展本源微生物驱油试验(见表1)。     

微生物采油技术研究的国内外动态及本源微生物采油技术

由于石油资源短缺和勘探费用的不断增加,以及经注水采油后几乎有65％～70％的原油仍留在油藏中,使得三次采油方法日益受到广泛重视。其中,微生物提高原油采收率技术（MicroblalEnhancedOilRecovery简称MEOR）是最有希望的方法之一。     

一株高温好氧驱油菌的筛选及油藏适应性分析

胜利油田油藏温度偏高,多数在60~80℃之间,一般驱油用好氧微生物的生长温度为30~60℃,温度成为利用微生物驱油的主要限制条件,针对这一特点,对高温油井产出液中的菌种在培养基中经反复分离纯化,筛选到一株性能较好的高温好氧菌种ZJ-3,该菌生长温度、耐矿化度能力、耐酸碱性等理化性能分析及通氧量对菌种生长及代谢产物的影响试验结果表明,ZJ-3最适宜生长温度为70℃,最高生长温度达80℃,经121℃高压灭菌30 min仍能存活,其生长代谢可产生表面活性剂,可耐受溶质质量分数最高5%的矿化度,能利用原油为唯一碳源生长,适合一般高温油藏,通氧量对细菌的代谢产物影响较大。物理模拟试验表明,该菌可在一次水驱基础上进一步提高采收率达12%。该高温好氧菌种在微生物提高采收率技术中有良好应用潜力。     

特低渗油藏微生物矿场试验效果评价

大庆外围朝阳沟油田 2 0 0 2年 8～ 9月在 13口油井进行了微生物吞吐采油现场试验。所用菌种为兼性厌氧混合菌。 13口井的油层按渗透率分为 3类 ,Ⅰ类 6口 ,18.2× 10 -3 μm2 ,Ⅱ类 4口 ,8.2× 10 -3 μm2 ,Ⅲ类 3口 ,4 .5×10 -3 μm2 。单井菌液注入量为 0 .9～ 3.0t,注菌后关井 5～ 7d(一口井关井 2 0d)。原油与菌种作用后正构烷烃分布移向低碳数方向 ,粘度 剪切速率曲线大幅度下移。跟踪检测的 3口试验井 ,注菌后产出的原油含蜡、含胶、油水界面张力分别由 2 7%～ 4 0 %、18%～ 2 2 %、32～ 36mN/m降至 17%～ 15 %、11%～ 16 %、14～ 17mN/m ,产出水中有机酸含量由 5 0～ 6 5mg/L增至 10 9～ 138mg/L ,其中一口井注菌 2 0和 15 0d天后采出水中菌数为 10 7和 10 5个 /mL ,室内实验表明在注入营养物后地层的微生物可继续生长繁殖。现场试验结果表明 ,5口Ⅰ类地层井微生物吞吐采油效果 (增油减水 )良好 ,3口Ⅱ类地层井和 2口Ⅲ类地层井效果差但仍有效。对 3口井无效的原因作了分析。图 2表 5参 2     

激活地层本源微生物提高稠油采收率

以地层微生物地化活动的活化作用为基础的提高石油采收率生物技术，在大港孔店油田做了先导性试验（2001～2004年）。微生物的活化作用是通过注水井循环导入充气水和补充含N，P的矿物盐而获得的。这项生物技术的使用引起地层微生物的活化，这个活化首先是在注水井的近井底区域，接着是在沿着水动力学方向一致的区域进行。第一阶段，需氧烃降解微生物的活性增加，导致地层水碳酸氢盐和乙酸盐含量的增加；第二阶段，在缺氧区域甲烷产生菌被激活。本源MEOR先导性试验表明，地层水中的微生物指标与生产井的产量有关，通过试验多采出16000余吨原油。     

特重原油油藏微生物采油试验

辽河油田冷43块油藏所产原油含胶质沥青质37％－42％，含蜡5％，粘度9．6－43Pa.s(50℃），密度．960－0．975g/cm^3,已出了国外某些标准规定的微生物采油适应范围，用优选的适应温度范围为40－60℃的两种菌假单胞菌（Pseudomonas sp.)LH－18和短杆菌（Brevibacterium sp.)LH－21的等量混合物，培养基，分别与该区块5口油井所产原油在48℃摇床发酵48小时，使原油粘度降低26％－65％，发酵液表面张力下降10％－19％，pH值由中性变为弱酸性，表明在原油发酵过程中有表现活性物质和酸生成，在该区块蒸汽吞效果很差的同层位5口井的近井地带注入营养液和混合菌液，共7井次，单井一次注入菌液0．5－1．2t，注入后采用机械抽油，5口井中有3口井既增产油又减产水，1口井（间开井）连续生产，这4口特重油井单井微生物吞吐试验获得成功，另1口井产液量和产水量大幅度上升，增产油量极微，同一层位的5口井微生物采油效果相差很大，特别是微生物疏通出水层或通道，其原因有待研究。     

高温油藏内源微生物的堵调及种群分布

针对高温高压油藏（65℃、11MPa）,以其中内源微生物群落为主要对象,利用物理模拟及分子生物学手段研究了内源微生物被激活后与多孔介质间的相互作用及其群落分布特征。研究发现,内源微生物激活后使岩心渗透率由1.64 μm²降至1.01μm²。多孔介质和油水两相界面均表现出显著的细胞截留能力,水驱2PV后产出液细菌浓度由10⁸个/mL降至10⁶个/mL以下,而每毫升岩心中细菌总量约为7×10⁸个。利用分子方法研究群落结构发现,以糖类、烃类和脂肪酸为底物的代谢活动已被激活并在产出液或岩心不同位置形成优势,并且产出液和岩心中产甲烷古菌一致,而岩心内细菌种类丰富(＞20种嗜热菌),且多样性高于产出液。     

微生物驱油技术应用效果分析

微生物采油技术(MEOR)是利用微生物及其代谢产物增加原油产量的石油开采三次采油技术,具有改善吸水剖面和提高洗油效率的双重效果。通过在低渗、特低渗区块开展了微生物驱油工艺技术研究应用,为高压注水井剖面改善难题找到一条解决办法。     

克拉玛依油田内源微生物驱油机理探索

将复合激活剂W6-3在无需注入空气的情况下应用克拉玛依试验区块8-10和6-3井组进行矿场试验。对试验区块内源微生物各类菌群及其产物进行了检测分析，以揭示其驱油机理。施工后6口采油进的原油产量由试验前的平均7.2t/d增加到13.8t/d,采出液中含水率明显下降。复合激活剂W6-3应用于矿场试验，有效地激活了矿场地层中的有益内源微生物菌群（反硝化菌、石油烃降解菌和产甲烷菌等），并抑制了有害内源微生物菌群（铁细菌、硫细菌和硫酸盐还原菌），最终达到提高原油采收率的目的；而且对曾采取过聚合物驱措施的8-10井组进行内源微生物驱依然有增油降水的效果。     

微生物驱油技术在文明寨油田的应用

为了进一步提高油藏采收率,针对文明寨复杂小断块油田的开发现状和地质条件,选卫7块明159井组对微生物驱油的可行性进行了研究。用中原油田高温高盐油藏筛选出的耐温耐盐菌种,开展了注入水和地层水的微生物学特征分析、试验菌液的微生物适应性评价和微生物驱物理模拟试验研究,确定了微生物菌液的注入量及浓度,制定了施工方案。微生物驱现场试验已增产原油1695t。表明微生物驱油能够起到强化采油、提高原油采收率的效果。     

弱凝胶与微生物调驱联作技术的研究

依据二次采油与三次采油理论,结合油田生产实际,探索研究了弱凝胶与微生物调驱联作技术的可行性.实验结果表明,弱凝胶与微生物茵液具有良好的配伍性,具备技术联作的可操作性,该项技术将会成为二次采油向三次采油过渡的技术先导,有广阔的发展前景和应用价值,也为发展三次采油技术奠定了良好基础.     

聚合物驱后油藏驱油菌种的性能和作用机理

从大庆油田筛选到聚合物降解菌种JHW-31,将菌种置于45℃、pH值为7.2的环境条件下,在添加少量蔗糖的聚合物培养基中培养7d,聚合物黏度可降低92.1%,并使其分子量从18×10⁶降至0.5×10⁶,聚合物总量也有所减少。核磁共振实验分析表明,聚合物酰胺基团含量由74.6%降至60.8%,羧酸基团则明显增加。将其同表面活性剂代谢菌T11复配时,彼此不存在拮抗作用,并且能和地层水配伍。物理模型实验表明,在聚合物驱后使用该复合菌种,可使采收率提高5.4%;在微生物驱后再采用三元复合驱,采收率总量可提高9.7%。在非均质岩心中,菌种能更多地动员低渗透地层中的残余油,并清理出滞留聚合物。     

大庆西部斜坡区稠油油藏热采开发界限研究

按照我国现行的蒸汽吞吐筛选原则,大庆西部斜坡区稠油油藏90%以上不能进行整体热采开发。文中运用技术界限与经济界限的研究方法,通过数值模拟和统计学手段,确定影响热采开发效果的主控因素;推导了水平井、直井蒸汽吞吐开发的多元界限公式;计算得出在不同油价下的开发界限值。通过界限研究,对西部斜坡区稠油油藏有利区块进行了潜力评价,A37区块进行了注蒸汽热采开发,采出程度11.74%,累积油汽比0.358 m3/m3,获得较好的经济效益。研究成果对于提交该油藏探明储量和推进动用进程具有指导意义。     

三塘湖盆地上二叠统烃源岩中的25-降藿烷系列与微生物改造作用

三塘湖盆地马朗凹陷上二叠统烃源岩的25-降藿垸分布明显，细菌微生物生源标志化合物丰富，原生成因的矿物沥青基质具有优势分布。综合分析这些特殊表现，认为可能在该套烃源岩沉积和早期成岩阶段，藿烷系列化合物的生物先质(藿烷醇、藿酸等)被介入烃源岩的微生物强烈降解改造，其后演化而形成25-降藿烷化合物。图4表1参5