生物表面活性剂发酵液驱油效率研究

本研究参照国外生物表面活性剂在提高原油采收率方面的研究情况，用有机玻璃模型管对生物表面活性剂发酵液进行驱油方式和驱替速度实验，研究其对驱油效率、原油采收率的影响，从而为生物表面活性剂发酵液的深入研究和矿场应用提供参考和依据。     

克拉玛依油田微生物菌种筛选及驱油效率试验

针对试验区油藏地质情况,从室内保藏菌种筛选出降解原油性能突出菌、产酸性能突出菌和产生物表面活性剂性能突出菌等不同驱油菌种;模拟试验区油藏条件,进行了室内微生物驱油试验,考察了不同功能菌种的驱油效率,菌种和营养剂不同注入方式的驱油效率,不同菌剂段塞质量分数的驱油效率,菌种在岩心中不同发酵时间对驱油效率的影响,菌种产气量与驱油效率的关系等。     

利用微生物大幅度改善化学驱效果

针对大庆油田原油酸值低、应用三元复合驱难度大等特点,筛选了两株具有良好的产酸、产表面活性剂和改善原油物性的菌种,经鉴定分别为短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌。这两株菌可以降解原油中重质成分,尤其是高碳链(C₂₀以上)饱和烃,产生大量的胞外有机酸,可使原油酸值平均升高10倍以上。在发酵液中代谢产生混合酯类生物表面活性剂和低分子量有机酸、醇。微生物作用原油后,产生的有机酸在碱性条件下能与合成表面活性剂产生很好的协同作用,使微生物作用后原油与现有三元复合体系形成更低的界面张力,平均比未作用原油体系界面张力降低一个数量级,达到10^-4mN/m数量级。室内天然岩心驱油实验评价结果表明,微生物-三元复合驱结合可比单独三元复合驱驱油效率增加近10% OOIP。     

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。     

孪联型表面活性剂提高稠油采收率研究

新型孪联型表面活性剂在高温、高矿化度、很宽的pH范围内均能保持良好的发泡性、泡沫稳定性和超低的界面张力,具有优良的乳化降粘和洗油性能。在辽河油区选择海外河油田海31块作为研究对象,在室内分别考察了该表面活性剂单独使用及与助剂复合体系使用时对原油间油水界面张力的影响及驱油效率。结果表明,单独使用效果不理想,油水界面张力只降低到10^-1mN／m数量级,驱油效率提高6％-8%;而使用与助剂复合体系可降低油水界面张力达10^-3mN／m数量级,驱油效率提高9％-15％。矿场2井次的先导试验结果表明,驱油效果较好,累计增油217t。     

生物表面活性剂提高采收率技术室内评价

通过稠油微生物乳化降黏试验,筛选培养出高效的生物表面活性剂菌种,研究影响表面活性剂驱油体系生长的因素,对其现场应用潜力进行了分析研究。通过室内研究证实,生物表面活性剂能够改善界面润湿性,与聚合物在驱油机制和功能上互补,推荐注入质量浓度为1500mg／L,注入量为0．5PV,注入方式为小段塞多轮次。该研究对微生物采油技术研究具有重要意义,为矿场应用提供了理论依据。     

空气泡沫／表面活性剂复合驱在明15块的应用

针对中原油田明15块油井含水上升快、产量自然递减加速的问题,提出了空气泡沫／表面活性剂复合驱技术,在空气泡沫驱油的基础上．交替注入空气泡沫与表面活性剂,进一步提高原油采收率。通过室内物模实验,考察不同驱替倍数、段塞比、交替次数对提高采收率的影响,确定空气泡沫,表面活性剂复合驱的注入参数。实验表明,当驱替倍数为0．30PV、空气泡沫与表面活性剂段塞比为1：1、交替次数为0—5、小段塞交替注入时,空气泡沫与表面活性剂能够发挥较强的协同作用．采收率提高幅度最高可达22．59百分点。矿场试验表明,空气泡沫／表面活性剂复合驱能够大幅度提高明15块油藏原油采收率,并具有在同类油藏进一步推广应用的价值。     

中原油田明15块表面活性剂驱油技术

ZY-M1505驱油表面活性剂是一种针对明15块研究的阴—非离子两性表面活性剂。室内评价了ZY-M1505驱油表面活性剂的浓度与界面张力关系、热稳定性能、驱油性能,并进行了矿场试验。实验结果表明,在明15块地层条件下,注入水、地层水表面活性剂液均可以达到超低界面张力,并具有长期的热稳定性和一定的驱油能力。矿场试验结果表明,表面活性剂驱提高了洗油效率,试验区块开发状态得到改善,区块递减明显减小,增油效果明显。     

表面活性剂驱提高采收率先导性试验研究

古城油田B125区V2-5油组原油粘度高、非均质性强,水驱后水窜严重,水驱效率低,急需进行开采方式转换研究与试验.为了适应开发需要,开展了表面活性剂驱技术研究与先导性试验.3个井组的矿场先导性试验表明,表面活性剂可使油水界面张力降至10-1mN/m数量级,驱油效率可在水驱的基础上提高15个百分点,有利于提高最终采收率,改善开发效果.     

高含水油田微生物深部调剖先导技术研究

本项目以高含水油田为目标．开展微生物深部调剖技术试验研究。在菌种及其代谢产出生物聚合物特性研究的基础上，探讨了岩心注入能力、聚合物产出能力及其封堵调剖机理。在取得室内物模驱油试验提高采收率9％及油井微生物堵水增油647t的较好效果后，对10口注水井进行了微生物深部调剖矿场试验．周围油井含水下降7．7％～64.5％。通过油井堵水、水井深部调剖矿场试验的跟踪监测和动态分析．明确了影响微生物深部调剖效果的主要环节及因素，为该项技术的深入研究和大规模推广应用指明了方向。     

小井距生物表面活性剂三元复合驱矿场试验

小井距生物表面活性剂三元复合驱先导性矿场试验表明,将生物表面活性剂与磺酸盐类表面活性剂复配所形成的生物表面活性剂三元复合体系与未加入生物表面活性剂的三元复合体系相比,不仅左侧酸盐类表面活性剂的用量减少1/2,注入化学剂的成本降低了30%以上,而且体系与原油间仍能达到10^-3dmN/m超低界面张力值,取得中心井区提高采收率23.24%,全区提高采收率16.64%的好效果。     

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。     

微生物与生物表活剂复配体系在清防蜡中的应用研究

原油结蜡是引起油井减产的主要原因。微生物清防蜡技术是利用解烃菌降解石蜡等长链烷烃的作用,或利用生物表面活性剂清洗井筒原油,从而达到清蜡的目的。采用将解烃的红球菌Lj1-3与产脂肽类生物表面活性剂的芽孢杆菌LHX3按照7∶3的比例复配,一起注入地层,利用微生物的代谢作用,达到控制油井结蜡速度、提高油井产量、最终提高采收率的目的。这项技术作为一项新的清防蜡技术,综合经济效益好。经过现场试验,在欧31块开展的20口油井的微生物控制油井结蜡的现场应用中,成功率100%,可将原热洗周期延长至少三倍以上,并且取得了2344t的增油效果。     

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。     

低渗透油田微生物采油现场试验研究

在徐家围子低渗透油田开展了微生物采油现场试验。试验采用一组由产气的甲烷球菌、分解石蜡杆菌和产生物表面活性剂的芽孢杆菌组成的配伍菌，改善低渗透油田水驱效果差、油井产量递减率偏高的生产问题。试验结果表明，4口试验井已累计增油534．3t，有效期超过110d，投入产出比达1：2．4以上。为高含蜡低渗透油田的增产提供了一条可行的途径。     

肇州201区块油基清防蜡剂的研究

针对大庆肇州201区块原油含蜡量高,凝点高,易结蜡的特点,研制出了效果较好的油基清防蜡剂,确定了最佳配方,并且考察了防蜡剂加量对防蜡率和降凝效果的影响。结果表明,对A油样,1^#防蜡剂加量为1．0％时,其防蜡率可达88．6％,凝点可降低7℃;对B油样,4^#防蜡剂具有较好的防蜡降凝效果。     

微生物采油实验室研究及矿场试验

针对青海七个泉油田实际情况,筛选出3株试验菌。对其耐温、耐盐性进行了考察,试验结果表明,试验菌在温度60℃,矿化度12万ppm条件下能大量繁殖。该试验菌对原油进行处理后,原油的粘度、蜡含量及延国点均降低。室内模拟试验表明微生物驱油可在水驱油后再提高采收率10%以上。在矿场进行了微生物单井吞吐试验,结果表明微生物采油技术可有效地清除井筒及近井地带的石蜡,降低原油粘度,改善原油的流动性能,提高原油产量。该技术施工工艺简单,成本低,不污染地层和环境,是一种经济有效的提高采收率的方法。     

强磁场作用下原油降粘及其应用

本文论述高磁能积永磁材料钕铁硼(Nd-Fe-B)出现后,磁技术在石油开采与输送方面的应用。采用内聚式强磁场对原油作磁场处理,其平均降粘率可达40～55%,提高输送能力10%以上,延长采油井清蜡周期10～20倍。作者根据能量转换原理,推导了从强磁场能量到剪切力的转换关系式。认为:在强磁场作用下,原油介质中剪切力的变化,是粘度下降的主要原因。     

Microbial treatment of waxy crude oil for mitigating wax precipitation and improving liquidity

The wax deposition of crude oil during transportation reduces the inner diameter, blocks the pipeline, and eventually increases the cost of petroleum production. This study reports a paraffin-degrading bacterial strain DG2 isolated from petroleum-contaminated soil. The effect of this strain on the removal of paraffin in crude oil was investigated. DG2, identified as Pseudomonas, produced biosurfactant that reduced the surface tension to 35.7?mN/m^?1 and exhibited high emulsification activity. Results of gas chromatography–mass spectrometry analysis of the waxy crude oil treated by DG2 showed decreased heavy hydrocarbon fractions (C25 and C32). The degradation test revealed that DG2 reduced the wax appearance temperature by 4.16?°C and the viscosity by 23% of the waxy crude oil. These findings indicate that paraffin-degradation strain DG2 may be used for effective paraffin biodegradation.     

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.