大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT-2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。     

油田内源微生物驱油矿场试验

模拟油田试验区块的地层条件,选用长600mm,内径52mm岩心进行物理模型实验,直接加入激活剂厌氧培养,进行内源微生物驱油模拟试验,评选出适用于试验区块的激活配方,试验证明W4复合激活剂较常规水驱提高原油采收率12.0%。将此配方应用试验区块2个井组:8-10和6-3井组进行矿场试验,只加入激活配方,其中14-3采油井施工前地层采出液中有益菌群反硝化菌2.0×103个/mL,烃降解菌2.0×102个/ml,产甲烷菌群6.7×102个/mL,措施后60天采出液中反硝化菌达2.0×107个/mL,烃氧化菌2.0×107个/ml。产甲烷菌群2.0×107个/mL。有害菌群施工前铁细菌2.0×104个/mL、硫细菌5.0×104个/mL、硫酸盐还原菌个/mL,到措施后66d铁细菌50个/mL,52d测定硫细菌100个/mL,在施工52d后地层采出液中已监测不出硫酸盐还原菌。施工后6口采油井原油产量由试验前的平均产油量7.2t/d,增加到13.8t/d,施工后采出液含水明显下降。W4复合激活剂应用于矿场试验,起到了激活有益菌,抑制有害菌,提高原油采收率的目的。     

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。     

一株石油烃降解菌的筛选及性能评价

从大庆油田分离到一株可降解石油烃的微生物菌株,经鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia).菌株经过了室内生化特性、产生活性物质乳化原油的能力等详细的评价.结果显示,原油在该菌种作用后轻质组分增加,原油的族组成发生了变化,粘度下降,改善了原油流动性质.岩心物理模型驱油实验证明,微生物驱比水驱提高采收率8.2%左右,并具有较好的重复性.     

微生物驱油复合菌性能评价及其应用

为研究微生物驱油复合菌与油藏微生物对提高采收率产生的影响,利用T-RFLP和16SrRNA焦磷酸测序方法对比分析了复合菌与油藏微生物的菌群结构差别。通过室内产气和天然岩心物理模拟驱油实验,证实微生物驱油复合菌具有较强的产气增压效果,在用量0.32~0.50 PV的条件下,天然岩心物理模拟驱油可提高采收率5.3%。经现场12口试验井实施,合计增油2 178 t。其中有2口井进行了全过程的动态监测,发现微生物驱油复合菌及油藏中优势菌的丰度变化与采收率提高相关,这有助于改进并完善微生物驱油复合菌种及其培养基配方。     

裂缝性油藏微生物调剖技术研究

针对扶余油田裂缝发育、油藏不均质性严重、产出液高含水、注入水无效循环严重的开发矛盾,系统开展了高性能调剖菌种提高采收率的实验研究。在JFT-001菌生理生化性能、调剖调驱机理、调剖能力及驱油效率等实验研究的基础上,选定了2个具有代表性的典型注水井组,实施了微生物调剖驱油先导性试验,累计增油4 157 t,年平均综合含水下降13.2%;在扶余油田东区12-3区块,实施了33个注水井组的工业化微生物调剖驱油试验,累计增油27896 t,见效高峰期井组含水下降10%以上,部分单井含水下降达到30%,整个有效期内区块综合含水下降3%～6%。JFT-001菌深部调剖,施工简单方便,有效期长、环境友好、增产效果好,经济效益明显,是扶余油田在高含水期开发的一项极具潜力的提高采收率技术。     

热沉淀法调剖提高原油采收率技术研究

为降低油藏高渗透层的渗透率,使二次采油或三次采油能够有效提高原油采收率,提出热沉淀法调剖提高采收率方法。 通过热沉淀法调剖理论研究,建立基于热沉淀预测孔隙度减小比例模型,给出热沉淀后岩心孔隙度的计算方法。 选用硼酸钠溶液作为调剖剂,进行热沉淀和热沉淀法调剖驱油物理模拟实验。 研究表明,热沉淀对不同渗透率岩心孔隙的封堵效果均很明显,经过 １０ 倍孔隙体积注入水冲刷后,渗透率减小比例保持在 ３４. １％ ～５７. ９％。 由此可知,热沉淀法调剖驱油能显著改善吸水剖面,提高原油采收率。     

微生物采油机理研究

本研究对辽河、江汉油水样中分离的４株微生物,在青海七个泉油田中１９井微生物增油的机理进行了详细的研究和分析．结果发现４种微生物能不同程度降解原油长链烷烃和芳烃且混合菌较单一菌效果好,同时生成大量具有降粘能力的短链有机酸、醇和生物气等物质．模拟试验表明,４种微生物及混合菌种均能不同程度地提高原油采收率．     

“聚合物微球+微生物”联合调驱技术

针对安塞侯市低渗裂缝性油藏水驱开发中平面与纵向矛盾大、水驱效率低的问题,开展了聚合物微球与微生物调驱联作技术室内评价及现场试验。物理模型实验结果显示,调驱联作技术能明显提高岩心采收率。现场试验表明,聚合物微球体系与微生物配伍性良好。矿场试验后,注水井压力上升,吸水指数下降,压降指数增大,试验区原油性质改善,流动性增强,起到控水增油作用,有效期达6个月以上。联作技术比单一提高采收率技术更具优势,可有效调整吸水剖面和提高原油采收率。     

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。     

聚合物驱后油藏驱油菌种的性能和作用机理

从大庆油田筛选到聚合物降解菌种JHW-31,将菌种置于45℃、pH值为7.2的环境条件下,在添加少量蔗糖的聚合物培养基中培养7d,聚合物黏度可降低92.1%,并使其分子量从18×10⁶降至0.5×10⁶,聚合物总量也有所减少。核磁共振实验分析表明,聚合物酰胺基团含量由74.6%降至60.8%,羧酸基团则明显增加。将其同表面活性剂代谢菌T11复配时,彼此不存在拮抗作用,并且能和地层水配伍。物理模型实验表明,在聚合物驱后使用该复合菌种,可使采收率提高5.4%;在微生物驱后再采用三元复合驱,采收率总量可提高9.7%。在非均质岩心中,菌种能更多地动员低渗透地层中的残余油,并清理出滞留聚合物。     

微生物堵调研究进展

微生物能对油藏渗透性产生重要的影响，这种作用可用于堵水调剖，也是微生物采油技术的主要原理之一。阐明了微生物对油藏渗透性影响的原理及特点，介绍了其在国外的研究进展和研究成果；通过岩心试验研究了内源微生物封堵的效果，发现微生物对中、低渗透岩心封堵效果明显，最高可降低渗透率80％以上。微生物通过生长繁殖引起岩心渗透率下降，因此，应用微生物可实现典型的选择性封堵。在目前研究结果的基础上，提出了微生物选择性封堵技术须进一步研究的问题。     

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。     

多相泡沫体系深部调剖实验研究

作为一种新型深部调剖剂,凝胶微球与泡沫复合体系(多相泡沫体系)结合了凝胶微球深部调剖和泡沫封堵能力强的特点。从凝胶微球与泡沫的复配性入手,研究了凝胶微球和泡沫的注入特征,并对比了泡沫、凝胶微球和多相泡沫体系对非均质岩心的提高采收率情况。通过实验发现,在空气中,凝胶微球质量浓度为5g/L时,多相泡沫体系的稳定性最好;多相泡沫体系注入过程中压差呈"阶梯式"上升趋势,凝胶微球除了吸附在岩石孔隙表面,还可以在较小孔喉处通过架桥作用形成封堵。多相泡沫体系注入过程中产生了较强的压力波动,有利于采收率的提高。多相泡沫体系提高采收率效果要好于单独使用泡沫或凝胶微球,经过多相泡沫体系调剖后,低渗透岩心最终采收率要高于高渗透岩心最终采收率。     

非均质线性模型水驱油试验研究

为了确定岩心组合方式、渗流方式、渗透率的大小、非均质性等对驱油效率和剩余油分布的影响,首先选取不同的天然岩心,运用岩心组合技术,建立起不同的非均质模型;然后结合物理模拟技术,用恒速法进行水驱油试验。试验发现:平面非均质模型单向渗流时,剩余油饱和度和驱油效率与岩心渗透率无关,而与岩心所处位置密切相关,从模型的入口到出口,剩余油饱和度递增,驱油效率递减;低中高模型剩余油分布较均匀,而高中低模型剩余油集中分布在低渗透岩心;模型的驱油效率与其等效渗透率、非均质性相关;纵向非均质模型驱替后,剩余油主要分布于渗透率最低的岩心。研究认为:在平面非均质性比较严重的油层,可采取高渗区注水,低渗区采油,这样可以获得较高的采收率;在纵向非均质性比较严重的油层,可采用化学调剖堵水封堵高渗透层、改善吸水驱替剖面或者分层注水开采的方式来获得较高的采收率。     

聚合物驱后热化学沉淀调剖提高采收率技术研究

在探讨聚合物驱油后油层物性变化及剩余油分布特点的基础上,提出利用热化学沉淀进行油藏深部调剖提高采收率的方法。该方法的调剖原理不同于传统的调剖,主要通过缩小孔隙体积而达到降低高渗透层渗透率的目的。初步的物理模拟研究表明,选用硼酸钠溶液进行结晶沉淀,可以明显降低高渗透层的渗透率,且在10倍孔隙体积水洗后渗透率降低幅度仍可保持在55．8％～60．2％,并且“堵而不死”,实现真正意义上的调剖。在二维纵向非均质模型上的热化学沉淀调剖驱油实验表明,在聚合物驱后可继续提高采收率7．8％～9．2％,效果同于聚合物凝胶,并且具有注入粘度低、可进入残余油不连续分布的油藏深处等特点,尤其适合于温度适中的油藏。     

不同润湿性条件下适合于不同渗透率油层的超低界面张力驱油体系

研制了无碱无聚合物且界面张力达到10^-3mN/m超低值的表面活性剂驱油体系,对于岩石表面润湿性条件为强亲油、中亲油、弱亲油以及强亲水情况,随着渗透率的增加,该体系的采收率逐渐增加.当渗透率增加到某个值时,随着渗透率的增大采收率迅速提高;然后随着渗透率的进一步增大,采收率增加幅度明显降低,将采收率不再增加时的渗透率值称为临界渗透率值.岩石表面亲水性越强,临界渗透率越低,适合于超低界面张力驱油体系的渗透率越小.实验表明,随着岩石表面亲水性的增加,可以使残余油滴活化的最小孔喉半径或渗透率明显降低,在低渗透率、特低渗透率以及超低渗透率的条件下,可将残余油驱替出来.因此,超低界面张力驱油体系不仅适合于中、高渗透率的油层,在一定条件下还可用于低、特低和超低渗透率的油层.     

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。     

海上油田多轮次自生CO2泡沫调剖效果评价研究

目的自生CO₂泡沫体系在多轮次调剖中增油效果逐渐减弱,亟需分析该体系的效果递减规律。 方法结合渤海油田的纵向非均质储层特征,利用大尺寸可视化平板物理模型和数值模拟模型,研究了多轮次自生CO₂泡沫调剖的规律,尝试了延长体系的反应时间以增加其作用距离。 结果水驱仅能波及纵向非均质模型下部的高渗层,未启动上部的低渗层;自生CO₂泡沫调剖体系可进入高渗层形成封堵,启动低渗层,第一轮调剖提高采收率值超过10%,但是随着调剖轮次的增加,体系未能进入储层更深的位置,提高采收率值不断降低,至第4轮调剖时不足1%;高渗层的剩余油在两翼部位富集,低渗层的剩余油分布均匀。 结论自生CO₂泡沫体系的作用距离有限,调剖轮次增加却未能作用于更深储层,延长反应时间以增加其作用距离,多轮次调剖的效果更好,采收率总提高值为3.66%。 