油藏微生物生长与繁殖对多孔介质渗透率的影响

开展不同渗透率岩心的驱替实验,研究了注入营养物刺激内源微生物生长与繁殖对多孔介质渗透率的影响规律,确定了微生物的细胞聚集体产生有效封堵的渗透率范围,讨论了利用内源微生物细胞聚集体封堵对提高非均质油藏采收率的作用机理以及条件.实验得出,在较低渗透率(小于350×10-3μm2)岩心中,微生物生长可使渗透率降低80%以上,形成较为稳定的深度封堵;而较高渗透率岩心中则不能.     

Bacillus菌株提高碳酸盐油藏采收率的实验研究

微生物驱油技术(MEOR)近年来在世界多个油田取得了成功,大部分的实验室研究和现场应用都是针对砂岩油藏进行的,该技术在碳酸盐油藏中的研究很有限.两株Bacillus细菌在特定的温度下繁殖后,其代谢物被用于油水界面张力测试、玻璃模型驱油实验和碳酸盐岩心采收率实验.结果表明,细菌代谢物可大幅降低界面张力,并有效提高采收率.根据实验现象,微生物在碳酸盐岩石中的驱油机理是对高渗透率裂缝的选择性封堵.     

丁苯胶乳深部调剖的适应性研究

利用填砂管岩心驱替实验,研究了丁苯胶乳作为深部调剖剂的封堵能力、运移特征及注入动态.实验结果表明:①丁苯胶乳可以对岩心产生一定的封堵,并且其封堵能力与地层渗透率密切相关,即当其质量分数较高时,随着乳状液颗粒在岩心中的运移,封堵能力逐渐减弱;当质量分数较低时,对于渗透率较大的岩心,乳状液的封堵能力较弱,而对于渗透率较小的岩心,封堵能力较强.②丁苯胶乳段塞可以在岩心中运移,其在高渗透率岩心中的运移速度大干其在低渗透率岩心中的运移速度.③丁苯胶乳注入不同渗透率岩心时的选择性较差.在合注分采情况下,其封堵渗透率较低岩心的能力大于封堵渗透率较高岩心的能力.④丁苯胶乳对大孔喉阻塞不明显,而在渗透率较低的油藏中,有可能在入口段产生封堵,难以实现深部调剖.但是,从岩心注入端的压力变化看,丁苯胶乳对孔喉的确具有封堵效应,问题的关键在于如何使此效应作用在油藏深部,这是今后研究中需要攻克的难点.     

双河油田高温油藏调剖体系性能评价及影响因素研究

根据河南油田生产实际需求,通过室内研究,对适用于高温油藏的交联聚合物调剖剂成胶性能、注入性能及封堵能力进行了评价。研究结果表明,溶解氧含量在0.5 mg/L以下时,交联聚合物调剖体系温度为85~100℃时成胶黏度可控,耐温性能及注入性能良好,具有很好的长期热稳定性,适用于高温油藏的油藏条件;有机醛交联聚合物调剖体系在广泛的渗透率范围内注入性良好,能够进入地层深部。交联聚合物溶液更容易进入高渗透率层,对非均质油层具有选择性进入能力,对于高渗透岩心的封堵效果比对低渗透岩心的封堵效果更明显。     

泡沫封堵及选择性分流实验研究

采用岩心分流驱替实验装置,研究了泡沫对单一含油岩心、含水岩心的封堵能力以及对不同渗透率级差含油、含水并联岩心的分流能力。结果表明,在单一泡沫驱替岩心实验条件下,泡沫具有封堵叠加的作用;而在并联岩心驱替实验条件下,泡沫不仅对含油、含水岩心具有选择性,而且对高、低渗透率岩心也具有选择性。泡沫具有较好的选择性暂堵分流效果,适用于非均质地层。     

聚合物微球与本源微生物的协同驱油效果

为深入研究聚合物微球与本源微生物驱油技术在低渗裂缝性油藏的协同驱油效果,研究了聚合物微球对岩心的封堵性,微生物与油藏温度、地层水的配伍性,聚合物微球对菌种繁殖能力影响,并进行了微生物驱和"聚合物微球/复合微生物"驱实验。研究结果表明:聚合物微球在低渗岩心中具有较好的注入性,随着聚合物微球在低渗岩心中运移的深入,产生逐级封堵效果。优选的微生物在目标区块储层能很好地生产繁殖,聚合物微球具有良好的协同配伍性,聚合物微球的加入不会影响微生物的繁殖。单独实施本源微生物驱油,油水界面张力可降低47%,驱油效率比水驱提高6.91%;"聚合物微球/复合微生物"驱油体系的驱油效率比水驱提高10.05%,满足了安塞油田王窑区块低渗裂缝油藏的矿场调驱需要。图6表3参17     

非均质条件下孔喉尺度弹性微球深部调驱研究

针对孔喉尺度弹性微球调驱技术设计原理的特殊性,引入粒径匹配系数,通过非均质平行填砂管岩心实验,研究了不同粒径匹配关系下弹性微球的封堵性能以及渗透率级差对剖面改善能力的影响,并在此基础上,开展了弹性微球调驱现场试验。室内实验结果表明,在较佳的粒径匹配系数范围内,岩心的残余阻力系数和封堵率最大,封堵效果最好;弹性微球可选择性优先封堵高渗透层,使高、低渗透管的分流率均趋于50%,对渗透率具有明显的选择性;渗透率级差对弹性微球调驱性能具有重要的影响,在较佳的粒径匹配系数范围和较低的渗透率级差条件下,弹性微球的剖面改善能力较好。现场试验结果表明,在粒径匹配系数为1.52和渗透率级差为3.1的条件下,弹性微球可对吸水剖面进行有效控制,调剖目的层67小层和65小层的剖面改善能力高达98%;运用粒径匹配系数和渗透率级差指导弹性微球深部调驱现场试验具有科学性。     

岩心渗透率对微生物驱油效果及生长分布的影响

为揭示岩心渗透率对微生物驱油效果的影响规律,通过物理模拟的方法研究了不同渗透率条件下微生物在岩心中的生长代谢及驱油效果,并采用扫描电镜分析了岩心内部菌体的分布。研究表明,微生物激活生长以后能够产生驱油作用,渗透率为500×10~(-3)μm~2时微生物驱提高采收率最大(达6.6%),渗透率过高(1500×10~(-3)μm~2)或过低(100×10~(-3)μm~2)时微生物驱油效果均变差。渗透率过低时,孔吼半径较小,微生物无法通过孔吼进入岩心内部;渗透率过高时,菌体随产出液驱出,不能在岩心内部产生滞留作用。渗透率在100×10~(-3)~1500×10~(-3)μm~2范围内有利于微生物的生长吸附和滞留作用,此渗透率范围可以作为微生物驱油油藏渗透率筛选的依据。     

细菌成因的矿物封堵

由于水比稠油容易泵送，处于一次采油阶段的稠油油田在采出少量油后通常就被水淹。一般是通过选择性封堵高渗透水层来达到防止井内水涌的目的。加拿大的研究人员研究出了一种降低渗透率的新方法：用细菌有效地沉淀碳酸钙，起到矿物封堵和胶给的作用。虽然化学交联聚合物能够用于封堵，但是纯的聚合物很昂贵，并且在油藏中的特性很难预测。室内试验已证明，用住人的细菌与原生微生物生成的不溶性生物聚合物和生物体可进行选择性封堵高渗透水层。但现场实施效果并不好．另外一种方法还处于室内试验阶段，这种方法用细菌提高PH值，使碳酸钙沉…     

低渗透油藏微生物运移能力研究

微生物在油藏中的运移能力直接影响到微生物在整个油层中的生长,以及微生物自身及代谢产物与原油间的相互作用。将筛选的微生物注入到低渗透率的岩心中,从微生物驱油效率、注入压力和微生物通过岩心的菌液浓度变化等方面研究了微生物的运移能力,并对通过恒速压汞技术测出的岩心孔喉半径与微生物个体大小的匹配关系进行了分析。实验结果表明,应用微生物驱替渗透率低于18.8×10-3μm2的岩心,提高的采收率低于4.22%。其主要原因是微生物个体的大小与岩心的平均喉道半径不匹配,平均喉道半径越小,渗流阻力越大,导致微生物的运移能力下降。提出了用喉道半径与微生物个体大小的匹配关系取代渗透率,并将其作为低渗透油藏微生物采油筛选条件的一个标准。     

利用微生物调剖技术提高原油采收率

利用微生物及其代谢产物进行油藏注水剖面的调整,克服了常规机械调剖及化学调剖存在的不足,达到提高原油采收率的目的.该研究分离出五组适应温度在30～60℃,具有耐矿化度、能与地层原生菌相容生长、对20μm²以下的岩心堵塞率大于90%的微生物菌群.该菌群包括球菌、杆菌及丝状菌.对菌种特性及微生物调剖剂在岩心封堵中的特性进行了描述.经5口井8个月的矿场试验,初步统计增油1432t,且受益井继续有效.室内模拟调剖试验及矿井现场试验证明分离筛选出的微生物具有良好的降低岩心渗透率,提高原油采收率的作用,且工艺简单、施工安全、不污染环境,同时降低了材料和施工的成本.     

稠油油藏边水封堵技术的研究与应用

稠油洞藏边水封堵技术是以电厂废渣一粉煤灰做主剂，配以适量的有机胶联堵剂和固化剂，针对稠油油藏边水进行封堵的一种化学封堵技术。该技术通过对堵剂的配方、性能、配伍性等的研究，优选出一种强度可调、耐温性较高、稳定性和配注性能较好、成本较低的新型堵剂。经河南油田现场应用表明，对高渗透出水层有较强的封堵作用，对中低渗透潜力层具有较好的保护作用。     

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。     

非离子微乳液制备及其对钻井液堵塞的解除作用

针对钻井过程中存在的固相堵塞、水锁、粗乳液、近井壁地带润湿性等伤害严重问题,基于乙二醇辛基苯基醚的非离子微乳液,对微乳液的性能进行了表征,并考察了微乳液对钻井液堵塞的解除作用。研究表明,研制的微乳液具有界面张力小于0.1 mN/m、可快速增溶高黏原油,pH值、离子类型、矿化度和温度对其增溶能力影响小等特点。实验结果表明,微乳液可有效清除乳液堵塞,清除泥饼中的原油分子,使孔隙的润湿性发生反转,从而恢复储层渗透率;微乳液解堵效率高,泥饼清除效率大于90%,渗透率恢复值在95%以上。      

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。     

泡沫酸FCF-N的流动特征

应用泡沫酸进行低渗透油藏的油层酸化,是一项很有前途的酸化解堵方案。分别采用并联天然岩心模型和单管人造岩心模型进行流动实验,评价泡沫酸FCF-N的选择性酸化能力、酸化效果和返排率等流动特性,最终确定了FCF-N的流动特征,为泡沫酸在砂岩储层酸化中的应用提供了理论依据。研究结果表明：FCF-N能够优先封堵高渗层位,在地层中具有分流特性;高、低渗透岩心酸化前、后渗透率变化分别为5.6%,17.8%,对低渗透层位的酸化效果优于高渗透层位,具有选择性酸化的特征;酸化后泡沫酸返排率均在80%以上,自身返排能力强。     

无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH的实验评价

为改善埕东油田因长期注水开采导致的水窜严重现象,研制了1种无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH。为确保ZDH在现场开采中的实际应用性,对其进行了地层适应性及封堵性能的实验室研究。室内评价结果表明,ZDH能够满足温度60～80℃、矿化度5 000～11000mg/L油藏条件的深部封窜的要求;可增加封窜体系强度和热稳定性;封堵强度≥5MPa/m,室内稳定时间大于180d;对渗透率差异较大的单管岩心均具有较强的封堵能力,对无隔层非均质并联岩心具有明显的调驱能力。现场试验结果表明,ZDH的注入可使注水井注水压力增加1.8 MPa,使对应油井增油475t,开发效果显著。     

化学调驱技术在高含水期复杂断块油藏中的应用

岔河集油田岔12断块东三段、沙一段油藏为中孔低渗常压高饱和压力非均质复杂断块油气藏,其断层发育、构造破碎,砂体横向分布稳定性差且分布范围较小,油层分布零散。目前油田开发已进入高含水期。为改善油田开发效果,在认清剩余油分布的基础上,立足于注水开发,油井措施逐渐由补孔为主转向提液、卡水为主,水井措施则由转注、完善补孔、分注为主转向重配、深度调驱为主。实施结果表明措施效果显著,对油田稳油控水、挖潜上产起到了重要的作用。这表明,对于象岔河集这样的复杂断块油田,在中高含水期,层间、层内剩余油分布极为零散的情况下,深度调驱技术是挖掘高含水主力大砂体剩余油极为有效的手段。     

含气活油高凝油相渗曲线测定及特征

目前,油水相渗曲线测量实验中普遍采用脱气原油作为实验用油,无法模拟实际储层中原油含气,设计实验使用含气高凝油,通过在恒温箱中利用高压活油瓶进行转样来保持原油高温高压条件和原始含气量,利用非稳态法测量得到含气活油高凝油相对渗透率曲线,并对曲线的特征规律及其影响因素进行研究。结果表明:含气活油相渗曲线与脱气原油相比,油相相对渗透率较高,水相相对渗透率较低,残余油饱和度降低,水驱油效率增加,含水上升变慢;随着实验温度降低,油相相对渗透率降低,水相相对渗透率提高,残余油饱和度显著升高,含水上升快,驱油效率降低;储层渗透率在高温条件下对相渗曲线特征影响较小,但在析蜡温度以下时,低渗储层的残余油饱和度与束缚水饱和度都要明显高于高渗储层,水驱油效果较差,该研究实现了对高凝油油藏相渗曲线的精准刻画。     

致密油储层特点与压裂液伤害的关系——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例

压裂是致密油开发的主要手段,在改造储层的同时又会带来储层伤害。以鄂尔多斯盆地延长组7段为例,依据储层物性、铸体薄片、电镜扫描、X-射线衍射、恒速压汞、核磁共振、CT以及敏感性测试等实验分析,研究致密油储层特点与压裂液伤害的关系。长7段属于典型的致密油储层,填隙物含量高达15％,易于运移和膨胀的伊利石占比大;孔隙、喉道皆为微米-纳米级别,孔喉连通性差,大孔隙常被小喉道所控制。长7段致密油储层属于中等偏弱速敏（岩心渗透率的损害率为0.33～0.48）、强水敏（岩心渗透率的损害率为0.14～0.28）、易水锁的储层,因此宜在压裂液配方中添加粘土稳定剂、防膨剂和助排剂以降低压裂液对储层的伤害;入井压裂液矿化度低于10 000 mg/L会产生盐敏伤害;压裂液残渣粒径为2.25～8.39 μm,对于致密油储层而言,滤饼、沉积、吸附堵塞和桥堵等伤害现象都存在。综合研究认为,采用低伤害压裂液是降低残渣伤害的主要办法。