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...     

聚合物驱后微生物提高采收率的可行性分析

胜利油区聚合物驱油藏的51．5％已经转入后续水驱阶段，如何进一步提高聚合物驱后的采收率，是油田面临的主要问题之一。结合微生物提高采收率的主要机理、聚合物驱后油藏的条件以及室内实验，以孤岛油田中一区Ng3单元为例，分析了聚合物驱后微生物提高采收率的可行性。结果表明，微生物具备进一步提高聚合物驱后油藏采收率的潜力，中一区Ng3物模实验可提高采收率7．8％～8．3％。     

微生物采油技术

该文综述了微生物采油技术的优点、微生物提高原油采收率的机理、微生物采油工程的油藏筛选标准和筛选程序、菌种的选择、营养液的配制以及微生物采油技术的现场应用。并对微生物采油技术在胜利油田的应用前景提出了看法和建议。     

微生物采油技术在国内外的研究现状及实例

介绍了微生物提高石油采收率的发展概况，基本原理与方法，探讨了ＭＥＯＲ技术的应用条件，综述了ＭＥＯＲ的矿场应用及效果。根据微生物处理的油层筛选标准，提出了中原油田部分油区可以利用ＭＥＯＲ的技术提高采收率。     

中国石化提高采收率技术研究进展与应用

从化学驱油技术、稠油热采技术、注气驱油技术和微生物驱油技术4个方面,对中国石化提高采收率技术的研究进展及应用进行了概述,归纳了各项技术的适用条件、应用结果及存在问题,并讨论了中国石化提高采收率技术规模化应用的方向。研究结果指出：化学驱油技术已成为中国石化提高采收率技术的主体,其中的聚合物驱和二元复合驱已成熟配套,并实现规模化应用。非均相复合驱技术在孤岛中一区聚合物驱后油藏试验成功,预计可提高采收率7.3%。在稠油热采技术中,热化学吞吐、井网加密和普通稠油水驱转热采技术已推广应用,蒸汽驱和热化学蒸汽驱技术仍处于工业化试验阶段。注气驱油技术和微生物采油技术处于现场试验阶段,且均已取得较好的增产效果。中国石化提高采收率技术工业化应用的方向是继续研究适应复杂油藏条件的驱油剂、驱油体系和流度控制技术,并对成熟技术进行组合应用。     

An Evaluation for Two Bacillus Strains in Improving Oil Recovery in Carbonate Reservoirs

Many successful field cases of microbial enhanced oil recovery (MEOR) method have been reported for sandstone reservoirs. The objective of this study is to investigate the potential of MEOR method in UAE carbonate reservoirs. Two Bacillus strains were incubated at temperatures from 35 to 55°C, and their effects on crude oil properties and recovery were examined. It was discovered the strain could effectively reduce interfacial tension. Bacteria solutions were subsequently injected into a glass Hele-Shaw model to simulate microbial flooding in a fracture. It was observed that both strains grown under 45°C achieved maximum enhanced recovery of over 13%. Core flooding tests were conducted at elevated temperature of 70°C with limestone core. The two strains achieved enhanced oil recovery of more than 4.5%. The observation on core flooding test indicated selective plugging as the dominant recovery mechanism.     

国内外微生物采油技术综述

生物技术特别是微生物采油技术，已经引起了石油工程技术人员的空前关注，目前在国内外开展的微生物采油先导性矿场试验已初见成效，较为典型的当数美国和俄罗斯，我国的吉林、胜利等油田也进行了矿场试验，增油效果令人鼓舞。同时，随着科学技术的发展，一些先进的微生物学研究工具已经进入微生物采油技术的研究领域，如分子生物学、示踪剂及可视化技术等已经成为微生物采油机理研究的重要工具。相关的石油烃降解理论以及建立数学模型等也取得了系列成果。微生物采油的应用也从过去的单井处理逐渐向整个区块或油田发展，并见到了明显效果。     

微生物采油技术研究进展与发展趋势

近十几年来,主要有两方面原因促使微生物采油技术进入快速发展阶段,一是基于16S rRNA的微生物生态分析技术的应用,尤其是高通量测序技术的应用,实现了油藏极端环境微生物群落结构与动态演变规律的快速准确解析;二是以聚合物驱为主导的化学驱油技术的应用已经越过其高峰期,适合化学驱的油藏资源越来越少,对接替技术的迫切需求让微生...     

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     

胜利油田稠油开采技术现状

稠油的流动性差,粘度大,开采的关键问题是降粘,改善其流动性,胜利油田根据不同油藏的条件选择了多种降粘开采方式,逐步建立了并开成了具有自己特点的筒油油藏水驱开采技术和热采技术。稠油油藏水驱开采技术主要包括机械降粘,井筒加热,稀释降粘,化学降粘,微生物单井吞吐,抽稠工艺配套等,筒油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐,蒸汽驱,丛式定向井及水平井,火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。     

DNA基因检测技术在微生物采油中的应用

针对微生物采油矿场试验效果波动性大，成功与失败要因不清，菌种油藏适应能力、增产效果及应用潜力难以确定等实际问题，开发建立了菌种DNA基因检测技术。为考察研究目的苗的属种、含量、纯度，油藏适应性、采油性能、矿场应用潜力等实验研究，提供了有效的技术手段。通过油井吞吐、清蜡、微生物驱等矿场试验，目的菌种基因跟踪检测的系统分析，说明了影响和制约矿场试验各环节的主要因素，为调整技术工艺、优化方案设计、把握试验进程提供了依据；为微生物采油技术的深入研究和矿场大规模应用指明了方向。     

稠油油藏化学驱原油黏度界限数值模拟研究——以胜利油田孤岛东区普通稠油油藏为例

稠油油藏常规注水开发主要面临原油黏度高、储层非均质性强、采收率低等问题。以孤岛油田东区南15-5#站普通稠油油藏化学驱效果为基础,针对胜利油区不同原油黏度油藏条件,与矿场实际动态相结合,建立了化学驱油藏数值模拟模型;通过收集不同原油黏度油藏的高压物性、相渗曲线等开发试验数据,研究不同原油黏度对水驱、化学驱开发效果及注采能力的影响;考虑提高采收率和经济性两方面指标,初步确定适合化学驱的稠油油藏的地下原油黏度界限为500 mPa·s。在合适原油黏度条件下,应用化学驱技术可以提高稠油油藏原油采收率。     

聚合物驱后利用微生物进一步提高采收率的可行性

大庆油田聚合物驱工业化推广应用取得了显的经济效果,比水驱提高采收率10％(OOIP)以上。目前年产油量已突破千万吨,成为油田可持续发展的重大技术措施。尽管如此,聚合物驱后油层中仍剩有50％左右的原油未被采出,如何开采这部分剩余油是油田开发面临的主要问题之一。为此,针对大庆油田聚合物驱后油藏的物化环境,筛选出了以聚合物和原油为营养源的菌种,并对其性能进行了系统的评价。物理模拟驱油实验结果表明,聚合物驱后单独微生物驱可提高采收率5％,微生物与化学驱结合可提高采收率16％。     

中深层稠油油藏化学辅助蒸汽驱三维物理模拟与应用

胜利油田稠油油藏由于埋深和边底水的影响,油藏压力无法降低到5 MPa以下再进行蒸汽驱,一般转驱压力为7 MPa。为进一步提高蒸汽驱的实施效果,利用室内实验研究了化学辅助驱方式进一步提高采收率。以胜利油田孤岛油田Ng5层位直井反九点井网为原型开展物理模拟研究。通过对比单纯蒸汽驱、化学辅助蒸汽驱等不同方式提高采收率的幅度,对泡沫剂、驱油剂不同注入方式进行对比分析,并确定现场实施方式。室内实验研究结果表明：采用“先调后驱”的化学辅助蒸汽驱方式,可以在蒸汽驱的基础上进一步提高采收率;高温驱油剂的主要作用是提高蒸汽前沿热水带洗油效率,高温泡沫的主要作用是调整蒸汽剖面,增加波及体积,提高热利用率。现场实际应用表明,化学辅助蒸汽驱是高压稠油油藏转蒸汽驱可行的开发方式。     

油田水中细菌群落分析

油田水中细菌群落分析，对于外源性和内源性微生物采油技术的研究和开发都是必要的。介绍了油田水中常见的7类细菌对微生物采油的有益和有害作用。采用三管平行MPN或绝迹稀释法和浇注平板法对胜利油田S12块回注污水和5口油井产出水中有益菌(石油烃降解菌HDB，脱氮菌DNB，产甲烷菌MPB)和有害菌(硫酸盐还原菌SRB，铁细菌IB，硫细菌SB，腐生菌TGB)群落进行了计数分析，求得了最大可能含菌量，结果表明胜利S12块油藏内源微生物群落较丰富，3种有益菌和4种有害菌普遍存在，在各水样中各类菌的含量有所不同，含量总体较低。认为S12块油藏可以注入合适的营养物质，选择性地激活微生物采油有益菌，抑制有害菌，提高油藏采收率。表2参21。     

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.     

聚合物驱后油藏激活内源微生物驱油现场试验

针对聚合物驱后油藏内源微生物的生长特点,对大庆油田萨南开发区南二区东部聚合物驱后典型油藏开展了激活内源微生物驱油现场试验。通过优选由玉米浆干粉、硝酸钠和磷酸氢二铵构成激活剂,与保护剂聚合物交替注入,并运用分子生态学末端限制性片段长度多态性方法分析了内源微生物激活前后群落结构的变化规律,研究了利用内源微生物驱油技术的可行性。现场试验结果表明：聚合物驱后油藏中有明显的产气增压效果;油藏驱动压力的动态变化及代谢产物气体组分CH₄和CO₂的δ¹³C同位素含量波动,验证了激活剂的加入促使油藏内源微生物微氧和无氧代谢交替进行;产出液的各项生化监测指标均有明显变化,激活后优势菌群为Pseudomonas、Thauera和Arcobacter,且丰度增高;试验区阶段累计增油3 068.13 t,含水率下降2.2% ,驱油增产效果明显。该试验的成功实施证明了聚合物驱后油藏采用激活内源微生物驱油的工艺方法是可行的,并为同类油藏进一步提高采收率提供了可借鉴的方法和途径。     

施工因素对微生物驱油效果影响的物理模拟研究

为了提高微生物驱油效果,开展了施工因素对微生物强化采油效果影响的物理模拟试验。利用"四因素三水平"正交试验设计方法,将注入方式、注入量、关井时间及重新开井时的微生物驱替速度分3个水平进行微生物驱替试验。驱替试验按在水驱之后注入微生物关井一段时间、再利用微生物发酵液驱替的顺序进行。评价各因素在不同水平组合下的采收率,从而优选出各因素最佳水平。利用正交试验设计方法设计的驱替试验结果优化,采用无机培养基和接种活化的菌液按照1:1的段塞注入方式,注入量为0.6倍孔隙体积,关井2 d,重新开井时的驱替速度为3倍孔隙体积/h时微生物强化采油效果最佳,这一最优组合方式在水驱产水率达到95%的基础上,采收率可以进一步提高近32百分点。这表明微生物注入方式等施工参数对微生物强化采油效果有较大影响,在实际施工中应先进行参数优化,以取得最佳强化采油效果。      

微生物提高采收率技术综述

作为主要产油国之一,中国对提高采收率技术的研究与应用给予极大的关注。微生物驱油是作为焦点之一的一项先进技术。本文简要介绍了微生物驱油发展历史并详细介绍其试验及推广情况以及相关特色。本文提出了微生物驱油机理,微生物可以产生气体、酸、表面活性剂以及聚合物,这些物质能够改善碳氢化合物结构,降低其粘度,并能在压力升高的情况下有效驱油。早期现场试验是利用微生物开采残余油气。微生物及其反应物存在对中国许多油田油气增产具有极大的作用。至于新陈代谢研究一些油田的现场应用表明,准确分析和评价新陈代谢并进一步优选微生物是非常重要的,而且微生物驱油方案应用于超稠油田也取得相对好的结果。     

胜利油区整装油田河流相开发单元开发潜力及对策

胜利油区整装油田河流相开发单元分布在胜坨、孤岛、孤东和埕东4个油田,经过几十年的开发,目前已进入特高含水开发阶段,油田稳产难度越来越大,因此需要对油田的开发潜力进行分析,并提出相应的开发对策来保持油田稳产。根据胜利油区整装油田河流相开发单元特征,提出了综合流动系数的概念并依此进行分类;通过建立的分类标准,将河流相开发单元分为3类。采用河流相开发单元的相对渗透率曲线和经验公式,计算了不同类别单元的驱油效率、波及系数和采收率,并与水驱曲线法标定的采收率进行了对比,得到了不同单元的开发潜力。以Ⅰ类单元为例,选取交错行列和正对行列2种井网形式的典型单元,建立了油藏地质模型,在历史拟合的基础上,通过对不同开发措施的优化分析,提出了以井网整体加密和水平井挖潜为主的提高水驱采收率的开发对策。