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     

蒙古林砾岩油藏内源菌厌氧激活实验研究

为了评价厌氧激活内源微生物采油技术在蒙古林砾岩油藏中的应用情况,结合该油藏温度及物性特征对其开展了内源微生物厌氧激活实验研究。利用绝迹稀释法对内源菌进行了菌浓检测,通过自行设计的厌氧激活装置对内源菌激活过程中的压力、pH值、产气量及气体组分进行了跟踪监测,最后通过物理模拟实验对激活效果进行了验证。结果表明,内源菌厌氧激活效果非常显著,产生了大量的气体,产气率达到了2.4,厌氧激活物理模拟驱油实验提高原油采收率9.55%。     

沾3区块内源微生物激活及现场试验

分子生物学技术在石油微生物研究过程中凸显了其重要作用。利用物理模拟的手段在高温高压条件下模拟了胜利油田沾3区块的地层条件,并利用分子生物学的方法考察了不同激活剂对内源微生物的激活效果。实验以区块的注入水和产出水为激活对象,以葡萄糖、淀粉、玉米浆干粉、蔗糖作为激活碳源,以微生物激活的可行性作为目标,进行了微生物的激活优化。结果表明,微生物种群在激活以后发生了明显变化,其中葡萄糖为碳源激活效果尤为突出。另外现场单井吞吐试验表明,激活剂注入后含水下降明显,其中沾3-26井含水下降5%,原油日产由3.4t提高到10.4t,产生了明显的驱油效果。     

微生物提高煤层气井单井产量技术研究与实践

为评价微生物提高煤层气井产量技术,向厌氧瓶中添加一定量的煤和利用煤层产出液配置的营养液,开展了煤层微生物降解煤产气实验研究。与煤层产出液相比较有益菌群浓度增加3~6 个数量级,每毫升营养液产气量为2.84 mL,煤层微生物经过营养剂激活后,反应早期产生气体主要为N2、H2 和CO2,CH4 含量较低,随着反应时间延长CH4 气体含量逐渐增加,X 射线衍射表明煤微晶结构发生变化。说明通过微生物与煤相互作用产生生物气体、降解煤组分,能增加煤层通透率促进甲烷气体的解吸,从而提高煤层气单井产量。在室内研究的基础上开展现场先导试验1 井次,现场共注入微生物工作液230 m3,措施前该井平均日产气量16.81 m3,平均套压为0.09 MPa,措施后该井日产气75.13 m3,平均套压0.35 MPa,截至2015 年底累计产气14 100 m3,目前正在持续稳产,达到了注微生物提高煤层气井单井产量的目的。     

油井井口气量计量装置的研制

随着智能化油田的建设,示功图量油技术在胜利油田得到了推广应用,但此技术并不能准确计量产气量。为解决井口直接计量气量的问题,研制了基于相分隔技术的油井井口气量计量装置,装置由气液分隔部分、气体采集部分、气量计量部分和数据处理部分组成。应用数值模拟和室内实验的方法分别研制了其核心部件,包括管内旋流分离结构、管内导气结构、节流装置、PLC主控模块与显示模块,加工了油井井口气量计量装置样机,并进行了现场应用。测试结果显示,装置最大气量计量误差6.05%,最大压力损失0.02 MPa,重复性为0.655%,满足油田产气计量的要求。     

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。     

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。     

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...     

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     

喷射增压脱硫技术在常减压蒸馏装置的应用

介绍了喷射增压脱硫技术在常减压蒸馏装置减顶气脱硫系统的应用情况,采用N-甲基二乙醇胺作为脱硫剂,减顶气中的H₂S含量从19.38%下降到0.03%,脱硫率达到99.85%,脱硫后气体排出压力可以达到0.15 MPa。通过优化操作及技术改造,解决了脱硫剂富液带油、脱硫剂反串等问题;通过新增流程,利用该系统实现了减顶罐密闭排放、常顶气脱硫等问题。     

松散沉积物中降压幅度和饱和度对天然气水合物分解过程的影响

为了弄清楚降压幅度和饱和度对于天然气水合物(以下简称水合物)分解过程的影响规律这一事关水合物工业开采的核心问题,基于我国南海北部神狐海域沉积物粒径特征配置出多孔介质样品,在实验室模拟试采区现场钻孔压力、温度、盐度、饱和度条件,开展了松散沉积物中两种饱和度范围(S_(h,Ⅰ)=23%～26%,以下简称体系Ⅰ;S_(h,Ⅱ)=46%～50%,以下简称体系Ⅱ)和4种降压幅度(12 MPa、9 MPa、6 MPa、3 MPa)条件下水合物降压分解实验。研究结果表明:①降压幅度为12 MPa条件下产气集中于分解前期,分解前期产气量随饱和度增大占产气总量比例升高;②分解时间(开发期)随降压幅度的增大呈线性减小趋势,降压幅度增加9 MPa,体系Ⅰ与体系Ⅱ的分解时间分别缩短为原来的28.39%和44.97%;③高饱和度体系水合物瞬时产气速率波动较为剧烈,其在降压幅度12 MPa条件下瞬时产气速率峰值、阶段产气速率峰值为最大,降压开采效果较好。结论认为:①所做实验和南海试采结果均表明,产气速率峰值在降压开采前期出现,可能引发储层和井筒失稳,需在水合物降压开采进一步试验和现场工程中加强关注;②后续研究需借助较大尺度水合物降压开采模拟装置,明确尺寸效应对水合物降压开采产气规律的影响。     

松散沉积物中降压幅度和饱和度对天然气水合物分解过程的影响

为了弄清楚降压幅度和饱和度对于天然气水合物（以下简称水合物）分解过程的影响规律这一事关水合物工业开采的核心问题，基于我国南海北部神狐海域沉积物粒径特征配置出多孔介质样品，在实验室模拟试采区现场钻孔压力、温度、盐度、饱和度条件，开展了松散沉积物中两种饱和度范围（Sh,Ⅰ=23%～26%，以下简称体系Ⅰ；Sh,Ⅱ=46%～50%，以下简称体系Ⅱ）和4种降压幅度（12 MPa、9 MPa、6 MPa、3 MPa）条件下水合物降压分解实验。研究结果表明：①降压幅度为12 MPa条件下产气集中于分解前期，分解前期产气量随饱和度增大占产气总量比例升高；②分解时间（开发期）随降压幅度的增大呈线性减小趋势，降压幅度增加9 MPa，体系Ⅰ与体系Ⅱ的分解时间分别缩短为原来的28.39%和44.97%；③高饱和度体系水合物瞬时产气速率波动较为剧烈，其在降压幅度12 MPa条件下瞬时产气速率峰值、阶段产气速率峰值为最大，降压开采效果较好。结论认为：①所做实验和南海试采结果均表明，产气速率峰值在降压开采前期出现，可能引发储层和井筒失稳，需在水合物降压开采进一步试验和现场工程中加强关注；②后续研究需借助较大尺度水合物降压开采模拟装置，明确尺寸效应对水合物降压开采产气规律的影响。     

国产50×10~4m~3/d气体处理装置的技术改造

胜利油田东营压气站国产50×104m3/d气体处理装置由于进站伴生气量降低,膨胀机偏离设计工况,导致装置的C3收率下降,能耗增加。通过工艺流程模拟,分析了不同气体处理工艺对装置C3收率的影响,提出了采用正升压膨胀制冷和增设DHX塔相结合的工艺方法,对气体处理装置进行技术改造。在相同条件下,DHX工艺可使装置C3收率由原来的72%提升至95%。当压力为3.3 MPa时,轻烃产量达到最大值。此时膨胀机增压段的出口压力为4.27 MPa。     

孤岛油田中一区馆3 区块内源微生物营养体系优选及现场应用

为了激活注入水中的内源微生物,对孤岛油田中一区馆3区块聚合物驱后加入的营养体系进行了筛选。结果表明,质量浓度为4g/L的葡萄糖、0.4g/L的蛋白胨、0.2g/L的酵母粉、0.4g/L的硝酸铵和0.2g/L的磷酸氢二铵组成了该区块最佳的营养体系。在65℃和10MPa的高温、高压条件下,该体系可以充分激活注入水中的内源微生物,使菌液密度增至1.48×109个/mL,乙酸质量浓度上升至0.6g/L,且菌液的表面张力降低至33.2mN/m。物理模拟驱油实验结果表明,在油藏环境下应用该营养体系激活内源微生物,原油采收率可提高6.4%。现场试验结果表明,截止到2011年6月30日中一区馆3区块共注入该营养体系405t,累积增油量约为1.0×104t。     

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％。     

容积式气体流量计设计与室内试验

煤层气井产气量较低,大多数井的产气量在2 000m~3/d以下,现有的流量计难以准确测量如此低的产气量。为满足低产气量测井的要求,研制了一种容积式气体流量计。介绍了容积式气体流量计的工作原理、设计、电路试验以及室内标定等内容。该流量计即使在5m~3/d的低产气量条件下仍能准确测量气体产量。理论分析和标定装置试验表明,该设备解决了低产气量情况下气、水两相流中气体的测量问题。     

内源微生物驱油物模实验及其群落演变研究

针对胜利油田孤岛中一区Ng3地层水的性质设计激活剂配方,在物理模拟条件下有效激活内源微生物,同时将硫酸盐还原菌浓度控制在50个/mL以下。微生物经激活后代谢活跃,产乙酸达346 mg/L,产出气体中甲烷含量5%。通过变性梯度凝胶电泳及其条带测序,定性分析了激活后内源微生物群落中的15个不同内源菌属,其中以嗜热厌氧菌为主,部分种属代谢产生的低分子有机酸、CO2和H2等,被其它细菌或产甲烷古菌作为代谢底物而利用,这些微生物组成了物理模拟实验条件下的完整代谢体系。     

泡沫在碳酸盐岩心中的流动性和吸附性

注气开发技术在世界上的应用越来越广泛,它成为提高注气开发驱油效率的推动力.此研究加深了对地层中气体流动性的认识并研究了流动控制试剂的经济性.本文描述了岩心驱替实验装置中油藏条件下泡沫降低气体流动性的情况.在此项目中泡沫的特性和吸附性是建立表面活性剂模型所必需的二个参数.研究使用的表面活性剂为工业用表面活性剂,使用的气体为氮气, 实验的温度和压力均模拟地层温度和压力,实验温度为40℃,压力为10.34MPa,岩心为印第安纳石灰岩.表面活性剂的浓度、流量和泡沫质量均是实验的参数.在气体流量一定的情况下,当泡沫的质量低于其临界值(fg*)时,气体流动性随着泡沫质量的增加略有减少;当泡沫的质量大于其临界值(fg*)时,气体流动性随着泡沫质量的增大而增大.随着表面活性剂浓度的增加,气体的流动性减弱.比较表面活性剂 气体和水 气体的注入,前者的流动性低得多,并且达到稳定状态需要更多的时间.甚至在注入表面活性剂 气体前,在岩心中注入表面活性剂前置段塞也是如此.