泌304区块普通稠油降黏复合菌评价及机理分析

为解决河南油田普通稠油开采问题,对稠油降黏复合菌(B、KB、SX)进行了评价和机理研究。评价实验表明,该复合菌对初始黏度为1115 mPa·s(50℃)稠油降黏率可达76.3%;在45℃恒温培养条件下,15天后菌体浓度仍超过接菌量的50倍,其降黏能力和繁殖能力均超过单株菌。地层水菌群分析结果表明,该复合菌加入地层水后,促进了地层中其他有益菌的繁殖,而且实验菌种彼此间也可互相促进,进而在复合菌内部及复合菌-原生菌间形成稳定的共生繁殖体系。各菌可代谢挥发性脂肪酸,并作为彼此的营养物质,以维持体系的繁殖稳定性;另外,复合菌还能代谢出糖脂、脂肽等生物表活剂和CH4、CO2,可使稠油沥青质含量明显降低,其发酵液对柴油乳化指数能达100%,这些均利于降低原油黏度,且能抑制地层水H2S的产生。     

大芦湖油田微生物防蜡技术

胜利大芦湖油田原油含蜡多,凝点高,油井井筒结蜡严重。根据油藏特性从胜利采油院微生物中心菌种库筛选出两种芽孢杆菌、一种假单胞菌,均为兼性厌氧菌,将三种菌以不同比例混合得到三个混合菌组F18-C、F18-D、F18-F,可耐盐40g/L,生长pH4～9,生长温度30～90℃,适应含蜡10%～20%或大于20%,含沥青质10%～20%的原油,代谢脂肪酸、醇、二氧化碳。3种菌在隔氧条件下于60～65℃与4口井产出的原油、地层水一起培养7天后,原油降黏率和降凝幅度随油井而异,一般降黏率高于20%,最高超过55%,降凝幅度一般不小于5℃;与两口井原油作用后,菌液表面张力降低38.3%～34.1%;与菌液作用后的一口井的原油,碳数≥20的烷烃质量分数由0.22降至0.178。建立了一套油井微生物防蜡工艺,每隔20天从套管加入混合菌液200kg。2004年9月在5口井,2005年3月在9口井进行微生物防蜡试验均获得成功,2008年于60口井,2009年于98口井推广应用。2008年统计,60口井的洗井周期平均由32天延长至149天。含蜡量低(10%)而含胶质沥青质高(25%)的3口井,微生物防蜡效果差。图2表5参2     

长10原油析蜡特性分析及化学防蜡剂筛选

安塞油田高52井区开采长10层原油,井筒和集输系统易结蜡。实验原油含蜡13.184%,含胶质1.267%,含沥青质0.029%(丙酮/苯吸附法测定),凝点18℃。用DSC方法测定了原油样由～70℃降温至-20℃的比热曲线,求得该原油析蜡点为41℃,第一、第二析蜡峰温分别为34℃、18℃;取原油结晶热为230J/g,由比热曲线得到单位温降析蜡量曲线,求得41～-20℃区间的总析蜡量为14.26%,其中41～18℃析蜡量为3.62%,约占含蜡量的25%。认为只要有效控制41～21℃区间析蜡,该原油即可安全输送。用冷指法在油温差10℃条件下测定5种防蜡剂控制该原油结蜡的效果,加量为100mg/kg,其中EP-3/35(链节结构与石蜡分子相同的支链聚合物)和多效剂9M(含表面活性剂的复配防蜡剂)效果很好,防蜡率分别为60.0%和59.8%。图3表1参2     

驱油微生物及其代谢产物对固体润湿性和原油物性的影响

从宋芳屯油田筛选到了3株驱油微生物,将其复合培养后具有产表活剂、产酸、产气活性.运用检测接触角的方法,研究了细菌的代谢作用及产物对固体润湿性的影响.结果表明,微生物具有剥离油膜的作用,并能使固体表面的润湿性向水湿方向改变,其中微生物代谢产生的表活剂发挥了重要作用.从糖和液体石蜡含菌培养体系的不同实验结果来看,虽然大体趋势是相同的,但液蜡的作用结果要好于糖.这是由于石英片的亲油性使它的表面覆盖一层液蜡,细菌因以液蜡为碳源而在其表面富集,进行在位繁殖产生局部高浓度表活剂所致.微生物的代谢作用和产物能显著改善原油粘度,但其代谢产物对蜡含量无影响.     

顺北原油防蜡剂的研制及防蜡机理*

为防止顺北原油管道集输中结蜡,根据顺北原油析出蜡的碳链分布设计合成了以甲基丙烯酸十八酯、醋酸乙烯酯、对苯二乙烯为单体的超支化聚合物防蜡剂,考察了合成条件对防蜡剂防蜡性能的影响,采用冷指法评价了该防蜡剂的防蜡效果并分析了该防蜡剂的防蜡机理。研究结果表明,顺北原油的含蜡量为6.57%,析蜡点为23℃,在环境温度下极易结蜡。优化得到防蜡剂最佳合成条件为:甲基丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯摩尔比为5∶1,对苯二乙烯加量为单体总质量的0.02%,引发剂加量为单体总量的0.7%,聚合温度70℃,聚合时间为6 h。当防蜡剂加量为500 mg/L时防蜡率达到70%以上,表现出良好的防蜡效果。当加入防蜡剂600 mg/L后,原油凝点降低8℃,析蜡点降低13.4℃,防蜡剂与石蜡形成了共晶,破坏了石蜡的晶体结构,抑制了石蜡的继续增长,从而达到防蜡的效果。图19表1参10。     

原油防蜡剂FLJ-1的合成及性能评价

针对原油集输问题中结蜡防治技术问题,以马来酸酐、丙烯酸甲酯、苯乙烯和十八醇为原料,以甲苯为溶剂,制得原油防蜡剂FLJ-1。对防蜡剂FLJ-1进行了红外光谱表征,并用青海油田原油评价了FLJ-1降低原油析蜡点的能力、结蜡量及防蜡率。结果表明,FLJ-1能有效降低原油的析蜡点,其浓度为600 mg/L时,原油的析蜡点降低了14℃;此外,FLJ-1能与原油中的石蜡分子发生吸附-共晶作用,在循环水温5℃下,其浓度为600 mg/L时,防蜡率为66.6%。     

微生物单井处理技术及其现场应用效果分析

通过分析含蜡原油和常规稠油的不同族组分的特点,有针对性地筛选出具防蜡作用的细菌F18 菌组和具降黏作用的F16菌组,并通过其与原油作用实验探索细菌防蜡和降黏的机理。研究表明,F18 菌组对长链脂肪烃的降解能力强,产表面活性剂能力强,经F18菌组作用后,原油中对结蜡贡献较大的烷烃组分减少,使原油含蜡量和凝固点下降;F16 菌组能降低原油黏度,对黏度50~3000 mPa·s(50℃)的原油的降黏率在30%~85%,经F16 菌组作用后,原油的非烃组分减少,同时代谢产物中的生物表面活性剂能有效地改善常规稠油的流动性。已在696 口油井上实施了微生物单井处理,取得了显著的增油和油井维护效果。已累计增油72 843.5t,平均单井增油104.66t。其油井维护作用(特别是对含蜡油井)主要表现为延长热洗周期甚至代替热洗和减少化学药剂的用量。图7表1参11     

微生物防蜡性能室内评价

介绍了采用本源微生物对克拉玛依油田八区P2w1油藏产出液进行的防蜡实验。实验结果表明，所筛选的两种微生物均适用于克拉玛依油田八区P2w1油藏的防蜡，但菌种A从自身适应能力、静态防蜡率、原油乳化能力以及对重质组分的降解能力等几方面均优于菌种B。还定义了一个评价参数：降解率，用于定量描述微生物对原油中重质组分的降解能力。     

高温产乳化剂菌原位生长下的微观驱油机理

以高温产乳化剂菌嗜热脂肪地芽孢杆菌SL-1为对象,研究该菌株的生长和界面趋向性,同时利用微观仿真可视模型,研究SL-1菌对水驱后残余油的驱替作用和机理。结果表明:该菌具有嗜烃性能,在高温(65℃)和高压(10MPa)复合极端环境中,SL-1菌能够以原油为唯一碳源进行繁殖代谢,降解原油;代谢产生的生物表面活性剂具有乳化原油和改变岩石润湿性的作用,残余油被乳化分散成油滴;此外,该菌可降低油水界面张力和原油粘度,改善残余油的流变性。膜状残余油、柱状残余油以及盲端残余油等不同类型的残余油都能被有效驱替,最终提高原油采收率为12.84%。     

井楼油田微生物采油室内研究

为解决楼八区块普通稠油开采问题,从井楼油田地层水中筛选10株菌种进行了降低界面张力及产气性能分析.研究表明L87菌具有很强的代谢产气、产表活剂能力,能够代谢糖脂类生物表面活性剂,降解原油大分子烷烃和沥青质,具有较高的乳化活性,可将普通稠油黏度降低至原来的61.6％左右.岩心实验检验证明,L87菌可使多孔介质内原油黏度降低至原来的50％左右、产出水界面张力降低至原来的60％左右,可提高采收率5％ ～6％,适用于井楼油田普通稠油的开采试验.     

AD-4微生物防蜡剂培育与应用

介绍了微生物防蜡剂的培育、室内性能检测及现场防蜡试验过程。用现场油水样中菌种驯化的菌种和实验室菌种配伍、优化、筛选,培育成AD-4微生物防蜡剂。通过室内试验验证,AD-4微生物防蜡剂对现场蜡块的乳化降解作用使蜡块凝固点降低4~8.5℃,原油培养液表面张力降低率30.3%~49.3%,黏度降低35%~50%,原油流动性得到了很大的提高。经现场12口油井试验证明,应用AD-4微生物防蜡剂后,油井电流、负荷下降,示功图显示结蜡现象明显减轻,检泵周期延长,部分井检泵周期可延长到原来的2倍,投入产出比可达1:2.8。     

固体颗粒防蜡剂PI-400的室内性能评价

针对国内各个油田共同面临的井筒结蜡和现有化学防蜡存在诸多不足的问题,引入一种可在水力压裂时伴随支撑剂一起进入人造裂缝的新型固体颗粒防蜡剂PI-400,并结合塔里木油田某区块储层高温高压的特征,自主设计了高温高压循环驱替装置,研究了PI-400在压裂液中的悬浮性、对加砂裂缝导流能力的影响及在高温、高压、不同流速下的动态防蜡效果。研究结果表明:PI-400可均匀分散、悬浮在压裂液中,分散性和悬浮性很好;当闭合压力≤45 MPa时,添加2%(相对于支撑剂的量而言)PI-400后,加砂裂缝导流能力的下降率≤8.4%,PI-400对加砂裂缝导流能力影响较小;PI-400对该区块原油的防蜡效果良好。在120℃、40 MPa下,原油与PI-400分别在2、5和10 mL/min的排量下接触12 min后,原油的凝固点从25℃分别下降到12℃、11℃和8.5℃。本文不仅为塔里木油田某区块开展固体颗粒防蜡剂防蜡试验提供有效的数据支撑,而且可为国内其他油田的化学防蜡剂和化学防蜡工艺优选提供新的思路。图3参21     

YS-3新型清防蜡剂的研制及现场试验

采油三厂原油是高含蜡原油,结蜡问题给采油和运送带来困难。研发了一种减黏型防蜡、清蜡剂,该剂可防止黏稠度高的原油在采油管上结蜡,并兼有清蜡、减黏作用。可代替原PR-PI-C3型液体防蜡剂防蜡率低(≤40%)、溶蜡速率低(g/70min)、凝固点高(-4℃),冬季加药困难,油井防蜡效果差,热洗周期短。自2003年9月起,针对盘古梁油田结蜡严重、热洗频繁的盘58-27和盘59-25两个井组10口井应用YS-3清防蜡剂,试验结果表明,该剂的防蜡率≥40%。可在-20℃低温下使用和存放,现场加剂量100～120 mg/L。防蜡周期可达9个月以上,并且具有流动性好,加药工艺简单,成本低,清、防蜡效果显著的特点。     

哈萨克斯坦PKKR原油特性及HS防蜡剂的研究

 采用气相色谱、核磁共振和DSC热分析等方法,分析了哈萨克斯坦PKKR原油的组成和结构。采用显微镜和接触角仪研究了HS防蜡剂对哈萨克斯坦PKKR原油的防蜡机理。结果表明,哈萨克斯坦PKKR油井结蜡严重的主要原因是原油中沥青质+胶质与蜡的质量比低、采出液含水量低、原油中溶解气量较多、原油含高碳蜡且蜡的支链度低和井口温度低于析蜡点。HS防蜡剂对PKKR原油的防蜡率大于60%（部分油井防蜡率大于90%）。HS防蜡剂通过改变原油中蜡晶的结构,抑制其形成三维网状结构;改变蜡沉积表面的水润湿性能,形成不利于蜡沉积的表面,从而达到降低结蜡的目的。     

延长油田高含蜡原油防蜡剂筛选

针对目前延长油田油井结蜡现状,筛选出了适用于延长油田原油的酯基防蜡剂,复配防蜡剂CH-1：CH-2=1：2,最佳加量为2 000 mg/L,其防蜡率满足实际需要.对延长原油的加剂前后原油的粘温性以及加剂前后原油的流变性的研究发现,该防蜡剂能使延长原油原有的粘度及剪切应力减小,利于原油的流动并达到防蜡目的.对加剂前后原油的显微结构分析发现,加入防蜡剂后含蜡油中的蜡晶消失,说明新型防蜡剂有抑制固相基团沉积的能力.     

高蜡原油清防蜡剂的研制与应用

以科新公司防蜡剂产品KS-30-01(主要成分为聚丙烯酸高碳醇酯)为基础,通过对主溶剂和表面活性剂进行筛选研制了一种高蜡原油用管道用清防蜡剂.实验结果表明,降黏率、防蜡率均随防蜡剂用量的增多而增加,且溶蜡速率随清蜡剂用量的增多而增加.d号清防蜡剂对乍得原油防蜡率可达45.4％,溶蜡速率0.0441 g/min,降黏率7...     

多环芳烃降解菌提高原油采收率研究

对大港油田的不同油样进行富集培养，分离到2株可将菲作为惟一碳源和能源的细菌菌株S17和S28，其可降解温度为20-65℃，最适宜降解温度为37℃。经16S rDNA序列同源性分析，两者属于假单孢菌属的不同种。菌株S17与食树脂假单孢茵（Pseudomonas resinovorans）的序列同源性为97％；菌株S28与高温假单胞菌（Pseudomonas thermaerum）的序列同源性达到100％，初步推测S28为高温假单胞菌。将两者用于原油的降解，7d后2株菌对原油的降解率分别达到74．7％和80．7％，经原油族组分分析，2株菌都可降解原油中的重烃组分。外加碳源蔗糖和氮源酵母膏可在很大程度上促进这2株菌对原油的降解。岩心实验结果表明。2株菌的混合发酵液可提高聚合物驱后岩心的原油采收率12．26％。     

清防蜡菌种的评价及现场试验

微生物清防蜡菌种的筛选及评价是微生物清防蜡技术的关键。针对筛选到的2株具有特殊性能的菌种N5和BS-6进行了清防蜡性能评价,通过考察温度、矿化度、氧气等因素对其产表面活性剂性能的影响,确定了生长温度37℃、矿化度5000 mg/L、氧气充足的条件下培养,N5和BS-6产表面活性剂的能力最强,代谢最旺盛;同时在室内进行了与原油作用和蜡分散等评价试验,试验表明,这2株菌均具有清防蜡性能,防蜡率分别为78%和77%。将N5和BS-6细菌应用于辛14块6口高蜡井,取得了较好的防蜡效果,热洗周期从30 d延长到180 d,年增油1499 t。N5和BS-6具有较好的清防蜡性能,可代替化学清防蜡剂,安全环保,应用前景广阔。     

微生物单井防蜡技术研究与应用

通过分析含蜡原油组分的特点,有针对性地筛选出具防蜡作用的细菌F18菌组,并通过其与原油作用试验探索细菌防蜡的机理。研究表明,F18菌组对长链脂肪烃的降解能力强,产表面活性剂能力强,经F18菌组作用后,原油中对结蜡贡献较大的烷烃和总烃组分减少,使原油含蜡量和凝固点下降;2004～2005年已在288口油井上实施了微生物单井防蜡处理,233口取得了显著的增油和油井维护效果,有效率为80.9％,已累计增油32683t,平均单井增油113.5t。其油井维护作用主要表现为延长热洗周期甚至代替热洗和减少化学药剂的用量。     

大港滩海油田埕海二区防蜡剂及试验条件优选研究

针对大港滩海油田埕海二区结蜡严重的问题,研究出一系列防蜡效果显著的蜡晶改性剂型防蜡剂,并进行了改进优化.通过对比不同防蜡剂发现,油基防蜡剂KYGX-1具有最佳的防蜡效果.以该区张海13-21L井原油进行加药正交实验研究,得出其处理最佳温度为析蜡点以上25℃,在最佳加药浓度3‰时,防蜡率为82.2%,降凝幅度为17℃.