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%。     

聚驱油田继续本源微生物驱可行性评价及实践

为改善聚合物驱后油藏地层环境,增加油田残余油的驱替量,节约宝贵的石油资源,通过对实验井区生产、地质情况的了解以及井区油、水样的分析、测试,进行了聚合物驱油田继续本源微生物驱可行性室内评价.结果显示,实验区块地层水中有益内源茵群较丰富,具备实施内源微生物驱油技术的一定条件.通过试验井区地层水及注入水为基质的激活剂筛选,得到具有激活地层水中有益内源菌并抑制有害内源茵作用的激活剂W6,现场应用取得良好的增油效果.     

沾3区块内源微生物驱油现场试验

针对胜利油田沾3区块水驱效果差、稳产难度大的状况,开展了内源微生物驱油技术研究。通过室内激活实验,获得了针对性的激活剂,物模驱油实验能提高采收率7%以上。在此基础上,开展了现场驱油试验。结果表明,激活剂在油藏中具有良好的激活性能,油藏内源微生物被大量激活,并取得良好的驱油效果,对应油井产油量由试验前的2.5t/d上升至14t/d,含水由试验前的95%下降至74.4%。     

动态驱替内源微生物生长代谢与驱油效率关系

油藏内源微生物的生长代谢活性直接影响内源微生物驱油技术现场实施效果,摇瓶培养及一维物理模拟实验手段无法真实模拟微生物动态驱替过程。利用三维物理模拟实验体系,开展了内源微生物驱油过程中内源微生物群落生长代谢规律研究。研究结果表明：由于多孔介质对激活剂的滞留和吸附作用,三维模拟动态驱替体系中内源微生物群落激活剂消耗C∶N∶P比传统微生物培养的比例低,而且不同生长阶段的组分消耗比例不同;模拟油藏环境的动态驱替体系中,内源微生物群落生长代谢呈现出与传统微生物培养相似的延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期,但生长周期明显延长。内源微生物群落生长代谢规律与生产动态之间存在明显的对应关系,生长延滞期含水无明显变化,对数生长和稳定期含水快速降低,进入衰亡期后驱替效率快速降低,该认识与现场产出液微生物浓度与生产动态变化规律一致。     

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。     

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     

一种微生物采油功能性激活剂激活特性及驱油性能*

为了解决常规激活剂在油藏深部的激活作用较弱的问题,胜利油田石油工程技术研究院研发了以长碳链高分子多糖为碳源的长效功能性激活剂,本文研究了该功能性激活剂的好氧激活、厌氧激活特性及该功能激活剂的驱油效果。研究结果表明,该功能性激活剂激活后菌数达到5×10~8个/mL以上,延长激活时间超过60 d,好氧激活微生物后乳化指数高达95%,厌氧激活微生物后产气压力达到0.058 MPa。经功能性激活剂激活后微生物代谢产物对原油的乳化分散及产气效果明显提高,功能性激活剂驱替岩心后在空白基础上提高驱替效率14.1%,比常规激活剂的提高4.5%,且岩心内剩余油明显向岩心出口端运移。功能性激活剂能够有效激活好氧及厌氧微生物生长代谢产生驱油作用,具有广阔的现场应用前景。图6表3参19     

单家寺油田单12块内源微生物驱油试验研究

针对单家寺油田单12块的开发和地质现状，对单12—16井组油水样进行了内源菌群落特征分析，并在此基础上进行了内源微生物激活试验研究，筛选出了适合单12块的ST-12系列激活剂。利用该系列激活剂进行了内源微生物物理模拟驱油试验，模拟结果表明，通过激活内源微生物可在水驱基础上提高采收率7％以上，说明内源微生物在激活后具有较好的驱油能力。在现场试验区，共注入激活剂17轮，累积增产原油2700t。     

邵家油田沾3 块内源微生物驱激活剂优化及现场试验

内源微生物驱是通过向油藏注入适当的激活剂,选择性地激活油藏中已有的微生物,实现微生物驱油。因此激活剂选择和优化对内源微生物驱来说至关重要。在对胜利油区沾3块油藏地质分析的基础上,分别以淀粉水解液为碳源、硝酸钠为氮源、磷酸氢二铵为磷源,以沾3-斜24井产出水作为激活对象,首先利用静态激活实验从微生物活性角度初步确定出2组激活剂配方;然后利用动态物理模拟对2组配方进行微生物群落动态变化规律及增油效果评价实验,最终优化出沾3块内源微生物驱最佳激活剂配方为0.3%淀粉水解液+0.2%(NH4)2HPO4+0.2%NaNO3,该配方物理模拟实验提高采收率平均大于6.7%。在胜利油区沾3块3口油井进行了单井吞吐现场试验,试验后单井平均日增油量为1.2t,含水率平均下降3.5%,见效周期超过3个月,截至2011年3月底累积增油量超过4000t。     

胜利油田沾3块内源微生物驱物理模拟试验研究

物理模拟试验是内源微生物驱现场试验的重要组成部分.试验采用单管填砂模型,模拟胜利油田沾3块油藏条件(油藏温度60℃、压力10MPa、渗透率900×10-3μm2和矿化度8055mg/L),利用筛选出的激活剂配方,开展了不同激活剂注入量、注入方式和空气配注量下的物理模拟驱油试验.通过对产出液中的微生物群落结构和代谢产物低...     

Comparison of in-situ and ex-situ microbial enhanced oil recovery by strain Pseudomonas aeruginosa WJ-1 in laboratory sand-pack columns

Microbial enhanced oil recovery (MEOR) applies biotechnology to improve residual crude oil production from substratum reservoir. MEOR includes in-situ MEOR and ex-situ MEOR. The former utilizes microbial growth and metabolism in the reservoir, and the latter directly injects desired active products produced by microbes on the surface. Taking biosurfactant-producing strain Pseudomonas aeruginosa WJ-1 for research objects, in-situ enhanced oil recovery and ex-situ enhanced oil recovery by biosurfactant-producing strain WJ-1 were comparatively investigated in sand-pack columns.The results showed that P.aeruginosa WJ-1 really proliferated in sand-pack columns, produced 2.66 g/L of biosurfactant, altered wettability, reduced oil-water interfacial tension (IFT) and emulsified crude oil under simulated in-situ process. Results also showed that higher biosurfactant concentration, lower IFT, smaller average diameters of emulsified crude oil were obtained in in-situ enhanced oil recovery experiment than those in ex-situ enhance oil recovery experiment. Similar wettability alteration was observed in both in-situ and ex-situ enhanced oil recovery experiment. The flooding experiments in sand-pack columns revealed that the recovery of in-situ was 7.46%/7.32% OOIP (original oil in place), and the recovery of the ex-situ was 4.64%/4.49% OOIP. Therefore, in-situ approach showed greater potential in enhancing oil recovery in contrast with ex-situ approach. It is recommended that the stimulation of indigenous microorganisms rather than injection of microbial produced active products should be applied when MEOR technologies were employed.     

Microbial Enhanced Oil Recovery (MEOR)

Microbial enhanced oil recovery (MEOR) represents the use of microorganisms to extract the remaining oil from reservoirs. This technique has the potential to be cost-efficient in the extraction of oil remained trapped in capillary pores of the formation rock or in areas not swept by the classical or modern enhanced oil recovery (EOR) methods, such as combustion, steams, miscible displacement, caustic surfactant-polymers flooding, etc. Thus, MEOR was developed as an alternative method for the secondary and tertiary extraction of oil from reservoirs, since after the petroleum crises in 1973, the EOR methods became less profitable. Starting even from the pioneering stage of MEOR (1950s) studies were run on three broad areas, namely, injection, dispersion, and propagation of microorganisms in petroleum reservoirs; selective degradation of oil components to improve flow characteristics; and metabolites production by microorganisms and their effects.     

Microbial Enhanced Oil Recovery (MEOR)

Abstract

Microbial enhanced oil recovery (MEOR) represents the use of microorganisms to extract the remaining oil from reservoirs. This technique has the potential to be cost-efficient in the extraction of oil remained trapped in capillary pores of the formation rock or in areas not swept by the classical or modern enhanced oil recovery (EOR) methods, such as combustion, steams, miscible displacement, caustic surfactant-polymers flooding, etc. Thus, MEOR was developed as an alternative method for the secondary and tertiary extraction of oil from reservoirs, since after the petroleum crises in 1973, the EOR methods became less profitable. Starting even from the pioneering stage of MEOR (1950s) studies were run on three broad areas, namely, injection, dispersion, and propagation of microorganisms in petroleum reservoirs; selective degradation of oil components to improve flow characteristics; and metabolites production by microorganisms and their effects.     

激活内源微生物提高原油采收率技术

微生物采油技术可按微生物来源分为外源微生物采油和内源微生物采油两大类，本文综述了通过注入营养剂和混气水激活油层内本源微生物的采油技术，该项技术的工艺较简单，在俄罗斯已进入较大规模的矿场应用试验。综述的论题包括；绪言；基本原理，矿场试验及相关研究；矿场试验设计；矿场试验跟踪监测；对中国微生物采油技术发展的意义。     

胜利油田微生物采油技术研究与应用进展

胜利油田微生物采油技术历经二十多年的室内研究和现场试验,机理研究取得深入认识,技术体系日趋完善,已进入工业化应用阶段。微生物界面趋向性、嗜烃乳化、界面润湿改性等主导驱油机理认识更加深入,并实现了量化表征,为菌种(群)改造和调控指明了方向;建立系统的油藏菌群结构分子生物学分析、采油功能菌激活调控、三维物理模拟驱油等微生物采油技术体系;现场试验从单井吞吐到微生物驱,从外源微生物到内外源微生物共同作用,近几年通过微生物+其它工艺组合的方式大幅提高了该技术油藏适应性。目前已进入全面先导实验向工业化应用的转化阶段。截至2019年12月胜利油田微生物驱油已实施10个区块,累积增油量为30×10⁴ t。微生物驱技术在沾3普通水驱稠油油藏现场试验取得成功的基础上,又在辛68高温高盐稠油油藏和草13热采低效稠油油藏微生物驱现场试验取得突破。针对不同类型稠油油藏建立了微生物复合气体等复合吞吐工艺,扩大微生物单井吞吐技术应用规模,到2019年12月已实施400余口油井单井吞吐,累积增油量为8×10⁴ t。     

微生物采油需要进一步解决的问题

探讨制约微生物采油技术发展的关键问题，认为制约的主要因素不是油藏条件，而是研究技术本身不够完善。有两个问题值得注意：其一，对油藏中微生物结构认识的局限性。目前鉴定和分析微生物使用传统的微生物培养和显徽技术，只能发现生态环境中很少的一部分微生物，不能得到油藏产出液中有多少种微生物及其含量、所希望的微生物种群在其中是否属优势菌群等关键参数。其二，物理模拟驱油实验的局限性。目前的微生物驱油物理模拟研究基本沿用化学驱物理模拟研究设备和方法，一般使用人造岩心(国外多数使用天然岩心)，不能真实模拟油藏环境而准确反映微生物驱油的真实效果，研究得出的参数也就不能用于现场试验。最后，提出了微生物采油技术需要进一步解决的关键问题及其解决方法．参15     

微生物采油矿场应用研究进展

对国内外微生物采油（MEOR）矿场试验研究进展情况作了综述。分初期到中期（上世纪70世代以前）和中期到现在（70年代以后）,简述了全世界进行的MEOR矿场试验,列表介绍了1979年以后发表的21例MEOR的注入微生物,实验方式（单井吞吐或驱替）及结果,讨论并列表给出了MEOR的矿物应用条件,并与其他EOR方法作了比较,论述并讨论了MEOR矿场试验的一般程序,包括油田调查,注入微生物选择,对油 层的适应性,与油层本源微生物的竞争特性,提高采收率及添加的营养源,对MEOR矿场应用前景作了展望。     

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。     

The Application of Microbial Enhanced Oil Recovery Technology in Shengli Oilfield

For the last 20 years Shengli oilfield has done research into the application of microbial enhanced oil recovery (MEOR). The authors summarize and analyze MEOR progress in mechanism research and field application in Shengli oilfield. The results indicate MEOR could improve oil recovery after water flooding and polymer flooding with multiple mechanisms. Cumulative oil increment of MEOR application on seven blocks was 212,366 t. The research and application of MEOR should concentrate on air assisted microbial flooding and indigenous microbial flooding in the future.     

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。