不同注气方式及岩心材料条件下的微生物驱油效率研究

为了促进规范的微生物驱油物理模拟试验方法的形成,在分析国内外内源微生物物理模拟驱油试验的基础上,采用克拉玛依试验区块的矿场原油、地层水和注入水,模拟试验区块的地层条件（油层温度、孔隙度、渗透率、剩余油饱和度等）,进行了内源微生物驱油物理模拟试验,讨论了注气方式、岩心材料两方面因素对试验结果的影响,对不同注气方式、不同岩心材料条件下的驱油效率进行了检测,分析了注气方式和岩心材料对提高原油采收率的影响。结果表明:不同的注气方式对采收率提高幅度具有一定影响,与采用状态方程计算空气量的注气方式相比,常压下计量空气量的注气方式采收率提高幅度稍大;不同岩心材料下的采收率提高幅度不同,其中河道砂填砂模型与人造胶结岩心采收率提高幅度相差不大,石英砂填砂模型采收率提高幅度最大,人造烧结岩心采收率提高幅度最小。通过内源微生物驱油试验,认识了两种注气方式及不同岩心对提高采收率的影响,为进一步深入研究内源微生物采油技术奠定了一定的基础。      

微生物驱油技术在河南油田的应用

微生物驱油技术是近几年发展的三次采油技术,其驱油机理是微生物在地下发醇过程中产生生物表面活性剂、有机溶剂及CH4等气体,可增加油层压力、乳化原油,从而降低原油粘度、增加其流动性,并改善地层渗透率,以达到增加产量和提高原油采收率的目的。介绍了微生物驱油技术在河南油田的王集油田柴19井组的试验和应用情况,结果表明微生物驱油对河南油田原油性质是适用和有效的,对于含水低、含蜡高,胶质含量高的区块,微生物驱油效果较好。     

微生物驱油技术在河南油田的应用

微生物驱油技术是近几年发展的三次采油技术，其驱油机理是微生物在地下发酵过程中产生生物表面活性剂、有机溶剂及CH4等气体，可增加油层压力、乳化原油，从而降低原油粘度、增加其流动性，并改善地层渗透率，以达到增加产量和提高原油采收率的目的。介绍了微生物驱油技术在河南油田的王集油田柴19井组的试验和应用情况，结果表明微生物驱油对河南油田原油性质是适用和有效的，对于含水低、含蜡高，胶质含量高的区块，微生物驱油效果较好。     

S12区块内源微生物驱油技术现场试验

为了利用微生物技术进一步提高原油采收率,针对S12区块开发现状和地质条件,通过对油藏内部的微生物群落结构组成、地层流体的性质进行分析,确定了实施内源微生物驱油技术的可行性。通过大量室内试验筛选了可以激活油藏中利于采油细菌的营养配方,并通过物理模拟试验确定了激活剂的注入浓度,物理模拟试验结果表明,在进行水驱之后,实施内源微生物驱油技术可提高采收率9个百分点以上,在室内试验的基础上进行了现场注入试验。现场跟踪测试结果表明,注入筛选的营养剂配方以后,油藏中的细菌被激活,并代谢产生了有利于提高原油采收率的物质,起到了一定的增油效果。     

油藏物性及采出程度对内源微生物驱油效果的影响

油藏物性及采出程度对内源微生物采油技术实施效果存在显著影响,但该领域一直缺乏系统的室内研究,内源微生物驱油技术无科学的油藏筛选标准。基于胜利油区孤东51-511区块,利用室内物理模拟实验定量研究了渗透率、地面原油黏度、采出程度及非均质性级差对内源微生物驱油效果的影响。当渗透率为50~4000 mD时,提高采收率先增加后降低,当渗透率为500 mD时驱油效果最好,提高采收率达到6.6%;当地面原油黏度为35~5371 mPa·s时,随着地面原油黏度的增加,提高采收率先升高后降低,当地面原油黏度为1148 mPa·s时,提高采收率最高,达到8.8%;当采出程度为10%~50%时,随着采出程度的增加,提高采收率逐渐降低(由12%降低至2%);渗透率级差为2~20时,随着渗透率级差的增加,提高采收率逐渐降低(由7.3%降低至3.2%)。基于上述研究,建立内源微生物驱油技术油藏筛选标准,从油藏、生物及开发3大类指标明确关键参数的最佳适用范围,为内源微生物驱油技术油藏筛选提供科学的理论参考,指导现场实施。     

本源微生物驱提高采收率技术在大港油田的应用

分析了本源微生物驱油技术提高原油采收率的机理、特点、油藏适用条件。从区块选择、方案设计、现场实施、效果评价等方面详细介绍了大港油田孔店二断块及港西三区一断块本源微生物驱先导性矿场试验的情况。孔店二断块共进行了15次施工，22口受益油井中有9口井见效明显，含水平均下降2％～5％，累计增油11192t。港西油田三区一断块共实施2口井，受益油井5口，有效率100％。矿场试验表明，采用本源微生物驱油技术，能激活油层中处于休眠状态的好氧和厌氧微生物，这些微生物的代谢产物增加了原油的流动性，使油井原油产量增加，含水下降，从而达到了提高采收率的目的。     

内源微生物驱油技术现场应用效果显著

近日，来自单12区块的统计数据表明，应用激活内源微生物提高原油采收率技术，2年内增油达到7900t，投入产出比为1：3。单12区块是采油院内源微生物驱的试验区块，为“激活内源微生物提高采收率技术研究”重点科技攻关项目提供实验数据。该项技术是在对单12块油藏进行内源微生物群落测试分析的基础上，进行有益菌群落激活的研究。     

内源微生物在模拟油藏条件下的生长代谢规律

为了更深入地了解内源微生物提高原油采收率的机理,在室内通过模拟油藏温度、孔隙度和渗透率等条件,研究了内源微生物的生长代谢规律,分别从静态(内源微生物在油藏中没有随注入水运移)和动态(内源微生物在模拟油藏中随注入水运移)2个方面考察了内源微生物主要代谢产物的量(醋酸根含量、产气量)、糖的消耗量、细菌密度以及驱替压力等随培养时间的变化规律。研究结果表明,在静态条件下,随着培养时间的延长,醋酸根的含量先增后减,生物气组分由好氧型产物向厌氧型产物转变,证明了注水油层中的演化分好氧微生物-厌氧微生物两阶段生物过程;在动态条件下,在注入激活剂后,内源微生物迅速生长,驱替压力逐渐上升,然后达到平稳,水相渗透率降低了40%,说明内源微生物的生长对油藏产生了一定的封堵作用,可用于进行深度调剖。该研究对于揭示内源微生物采油机理,进而提高原油采收率具有一定的指导意义。     

非均质油层空气泡沫驱提高采收率试验研究

中原油田胡12区块是一主力区块,由于油层非均质性强,导致注水开发后油井含水上升速度快,水淹严重,油藏采收率低.为进一步提高油藏采收率,达到降水稳油的目的,模拟其油层条件,建立了非均质油层模型,以廉价的空气为基础,进行了空气泡沫驱油提高采收率室内试验,主要进行了不同注入方式、不同气液比对采收率影响的试验.试验结果表明,发泡荆、空气交替注入,发泡剂、空气、水交替注入,泡沫、空气交替注入3种注入方式中,泡沫、空气交替注入方式效果最好;气液比在1:1～3:1范围变化时,最佳气液比为3;1.试验结果证明了空气泡沫驱能大幅度提高胡12区块油藏采收率,适用于高含水、非均质油藏,是一种有前途的三次采油方法.     

新型产甲烷菌系提高极限含水油藏采收率技术

我国东部老油田已整体进入特高含水开发阶段,呈含水上升快、采油速度低、水驱效益低等开发特征,现有提高采收率技术已无法实现原油的经济采出,亟需建立接替技术。为此,以胜利油田某聚驱后油藏为试验区,开展了油藏菌群结构分析、新型产甲烷菌系的激活产气、油藏适应性及驱油性能研究,探索新型产甲烷菌系在这类油藏的应用潜力。研究结果显示,试验区油藏具有丰富的石油烃降解菌,有利于生物气化技术的实施。模拟试验区油藏条件下,新型产甲烷菌系与油藏内源微生物有较好的相容性,90 d每克原油的产气量达到3.12 mmol,是单独激活油藏微生物产气量的4.5倍,且产生的气体中甲烷气占比达到78%。菌群结构分析显示,新型产甲烷菌系占比达到35.9%,是产气速率大幅提升的关键。适应性研究结果显示,在油藏温度低于65℃、原油黏度小于1 356 mPa·s条件下,新型产甲烷菌系均展示了良好的产气性能。利用实验室设计的物理模型,评价了该菌系产气提高驱油性能,结果显示,注入该菌系后产气作用有效动用了模型顶部的剩余油,极限含水条件下驱油效率提高5.4个百分点;在此基础上提出了生物气化技术提高极限含水油藏采收率的机理。     

孤岛油田中一区馆3 区块聚合物驱后微生物驱油先导试验

为了探索微生物驱油技术在聚合物驱后油藏的适应性和驱油效果,在孤岛油田中一区馆3区块开展了先导试验。在室内筛选了激活剂配方,有效激活了试验区块的内源微生物群落;同时筛选了4株在油藏环境下能大量生长繁殖的外源高效驱油菌种,对试验区原油具有良好的乳化作用。室内物理模拟驱油实验结果表明,聚合物驱后微生物驱可提高驱油效率7.8%～8.3%。在室内实验基础上开展了现场试验,油井产出液跟踪检测结果表明,油藏微生物得到了有效激活,且具有良好的代谢活性,代谢产物乙酸根质量浓度最高可达105 mg/L;生产动态分析表明,试验后油藏的生产动态得到了显著改善,提高采收率为1.27%,试验期间试验区采出程度提高了4.7%,达57.8%。     

安塞特低渗透油藏微生物驱油矿场试验研究

为解决安塞特低渗透油田开发中后期生产区块综合含水逐年升高、采收率提高难度大的问题,引进了先进的微生物采油技术,通过菌种优选、菌液性能评价以及合理注入参数界限选择,成功地开展了矿场研究和试验,试验结果证实,微生物驱油具有较好的降水增油作用,是特低渗透油藏提高采收率技术的发展方向.     

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。     

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。     

大庆油田微生物采油技术研究及应用

大庆油田微生物采油技术始于20世纪60年代,历经50多年的持续攻关,基础研究和现场应用均取得一定进展。研究发现微生物存在主动趋向原油、黏附原油、产表面活性剂乳化原油3种趋向原油方式,确定实验菌株以氧化方式降解烷烃、芳香烃的降解机理。在室内研究的基础上,针对特低渗透油田开展外源微生物现场试验,实施微生物吞吐试验93口井,单井平均增油量为149 t,吨增油菌液和激活剂成本为300元;在特低渗透油田开展微生物驱试验,朝阳沟油田累积增油量为6×104 t,采收率提高4.95个百分点,吨增油菌液和激活剂成本为557元,并明确注采关系是影响微生物驱效果的主要因素。对大庆油田水驱、聚合物驱和复合驱后典型油藏菌群结构特征进行系统研究,研制出高效激活剂配方,在萨南油田聚合物驱后油藏开展了1注4采内源微生物驱现场试验,采收率提高3.93个百分点,吨增油激活剂成本为643元。     

本源微生物驱在大港高温稠油油田的现场应用

本源微生物采油不存在菌种适应性、变异退化等问题,减少了菌种的发酵、注入等操作程序,工艺简单、投资少、成本低.应用本源微生物驱油技术可以改善油藏条件,提高原油最终采收率.2001～2004年,在大港孔店油田北区块应用了营养物水驱生物技术.根据油藏地质和工程、开发状况及生化参数分析结果,确定了注入混气营养物激活本源微生物生长来提高采收率试验方案.对流体的理化参数监测以及生产动态跟踪和评价结果表明,试验是成功的,油藏生态环境发生明显变化,流体性质明显改善.现场试验期间,累计增油17 866 t.     

聚合物驱多段塞交替注入效果

聚合物驱区块采用单一段塞注入方式取得了较好开发效果,但出现了低渗层动用程度低、聚合物用量大等实际问题。应用水动力学采油原理创新发展了多段塞交替注入方式,即通过不同相对分子质量、不同质量浓度聚合物段塞交替注入来增加低渗层吸液量,从而有效动用低渗层剩余储量的方法。室内实验及现场试验结果表明:交替注入后油水井注采能力增加,4个试验区视吸水指数提高16.4%、采液指数提高11.3%;油层动用程度提高,小于1 m薄差油层动用厚度比例达到61.3%,在进一步提高采收率的同时降低了聚合物用量24.5%。聚合物驱交替注入方式是改善开发效果、提高聚驱效率的有效途径。     

微生物驱油技术在盘2-33断块常规稠油油藏的应用

盘2-33断块为常规稠油油藏,已进入高含水开发期,水驱稳产难度大,根据微生物生长、代谢的地层条件,该块适合微生物驱油.针对油藏地质特点,进行了微生物驱油室内试验研究,包括菌种筛选、菌种适应性、物理模拟菌液驱油及空气辅助试验.结果表明,细菌在地层中有较强的生长及繁殖能力,经优选的微生物作用后,原油被乳化,原油粘度降低,采收率大幅度提高.于是进行了现场施工设计,包括注入周期、注入量等,实施后效果明显,产油量上升,含水率下降,采收率提高6.8%.     

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。     

克拉玛依油田内源微生物物理模拟驱油实验研究

模拟克拉玛油田试验区块的地层条件（油层温度、孔隙度、渗透率、剩余油饱和度等），选用长600mm，内径52mm岩心进行物理模型实验，脱水原油与地层水分别用2台计量泵同时注入，解决了油水分层混合不匀的问题，模拟地层条件，直接加入激活剂厌氧培养，此过程中不加入空气，进行内源微生物驱油模拟实验。通过物理模拟实验，在3种内源激活配方中，评选出适用于试验区块的激活配方W6-3。试验证明此激活剂配方较常规水驱提高原油采收率11．8％。