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川北油田微生物吞吐采油技术研究

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油田 微生物 吞吐 采油 技术研究
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川 北 油 田 微 生 物 吞 吐 采 油 技 术 研 究 凌 1, 2, 王 世 建 3(1. 中 国 石 化 股 份 公 司 西 南 油 气 分 公 司 川 东 北 采 气 厂 ; 2. 西 南 石 油 大 学 研 究 生 院 ;3. 中 国 石 油 西 南 油 气 田 分 公 司 重 庆 天 然 气 净 化 总 厂 长 寿 分 厂 )摘   要 : 微 生 物 采 油 技 术 按 驱 替 方 式 可 分 为 微 生 物 吞 吐 采 油 技 术 和 微 生 物 驱 油 技 术 , 微 生 物 采 油 是现 代 生 物 技 术 在 采 油 工 程 领 域 开 拓 性 的 应 用 , 特 别 是 对 于 高 含 水 和 近 枯 竭 的 老 油 田 更 显 示 出 其 强 大 的生 命 力 。 论 文 介 绍 了 根 据 川 北 油 田 地 质 特 征 和 开 发 特 点 , 以 川 北 油 田 实 际 油 水 样 结 合 中 原 油 田 菌 种 进 行的 微 生 物 采 油 室 内 实 验 研 究 成 果 及 川 北 油 田 微 生 物 吞 吐 采 油 矿 场 试 验 状 况 。 结 果 表 明 : 川 北 油 田 油 藏 地质 条 件 适 合 微 生 物 吞 吐 采 油 条 件 , 优 选 菌 种 对 川 北 油 田 原 油 的 含 蜡 量 降 低 幅 度 在 25. 5%~ 32. 4%、 降 粘降 幅 在 1. 7%~ 17. 1%、 降 低 油 水 界 面 张 力 幅 度 在 2. 7%~ 21. 5% , 具 有 良 好 的 微 生 物 吞 吐 采 油 效 果 。 但从 矿 场 唯 一 一 口 井 ( ) 开 展 微 生 物 吞 吐 采 油 试 验 的 试 验 情 况 看 , 微 生 物 吞 吐 采 油 增 产 效 果 并 不 明显 , 因 此 需 要 深 入 地 进 行 研 究 。关 键 词 : 微 生 物 ; 吞 吐 采 油 ; 菌 种 筛 选 ; 室 内 评 价 ; 矿 场 试 验1  微 生 物 采 油 机 理 及 应 用 状 况微 生 物 采 油 是 一 项 科 技 含 量 高 、 发 展 迅 猛 的 新技 术 , 是 现 代 生 物 技 术 在 采 油 工 程 领 域 开 拓 性 的 应用 。 所 谓 微 生 物 采 油 技 术 就 是 运 用 与 微 生 物 有 关 的提 高 石 油 采 收 率 方 法 或 增 产 措 施 的 总 称 。 微 生 物 强化 采 油 技 术 增 产 机 理 主 要 有 五 方 面 : ① 降 低 原 油 粘度 ; ② 增 加 油 藏 压 力 ; ③ 增 加 岩 石 渗 透 率 ; ④ 提 高 驱油 效 率 ; ⑤ 提 高 波 及 系 数 。由 于 微 生 物 采 油 适 合 于 开 采 各 种 类 型 的 油 藏(包 括 砂 岩 油 藏 和 碳 酸 岩 油 藏 ) , 因 此 , 微 生 物 采 油 技术 与 其 它 油 井 措 施 和 三 次 采 油 方 法 相 比 , 具 有 现 场施 工 简 单 、 易 于 操 作 、 成 本 低 、 风 险 小 、 效 益 好 等 特点 , 越 来 越 受 到 石 油 行 业 的 重 视 , 特 别 是 对 于 高 含 水和 近 枯 竭 的 老 油 田 更 显 示 出 其 强 大 的 生 命 力 。微 生 物 采 油 技 术 按 驱 替 方 式 可 分 为 微 生 物 吞 吐采 油 技 术 和 微 生 物 驱 油 技 术 , 而 微 生 物 驱 油 技 术 按微 生 物 源 类 型 又 分 为 外 源 微 生 物 驱 油 技 术 和 本 源 微生 物 驱 油 技 术 。 由 于 微 生 物 吞 吐 采 油 属 于 单 井 采 油技 术 , 现 场 施 工 更 简 单 、 更 易 于 操 作 、 风 险 更 小 , 因 此微 生 物 单 井 吞 吐 采 油 技 术 是 微 生 物 采 油 技 术 的 重 要方 面 。 所 谓 微 生 物 吞 吐 采 油 技 术 , 就 是 往 生 产 井 中 注入 特 殊 筛 选 的 微 生 物 及 其 营 养 液 , 关 井 一 段 时 间 , 通过 细 菌 自 身 及 其 代 谢 产 物 的 作 用 , 裂 解 重 质 烃 类 和石 蜡 , 改 善 原 油 在 井 眼 内 及 近 井 地 层 的 流 动 性 能 , 再开 井 采 油 , 从 而 提 高 单 井 原 油 产 量 。微 生 物 采 油 技 术 研 究 始 于 20 世 纪 20 年 代 , 1954年 美 国 由 阿 肯 色 联 合 公 司 在 莫 比 尔 油 田 率 先 成 功 地进 行 了 一 次 利 用 细 菌 大 规 模 地 下 发 酵 提 高 油 田 采 收率 的 矿 场 试 验 , 结 果 原 油 产 量 增 加 200% ; 20 世 纪 80年 代 后 , 前 苏 联 、 英 国 、 加 拿 大 、 澳 大 利 亚 、 波 兰 、 捷克 、 波 兰 、 罗 马 尼 亚 等 均 开 展 了 微 生 物 采 油 矿 场 试验 , 获 得 了 较 好 效 果 。 据 统 计 , 到 目 前 为 止 , 全 世 界 共进 行 了 十 多 万 井 次 的 微 生 物 施 工 , 原 油 采 收 率 普 遍提 高 5%~ 20% , 降 低 含 水 10%~ 30%。我 国 微 生 物 采 油 技 术 研 究 起 始 于 1965 年 , 但 发展 非 常 迅 速 。 目 前 东 部 老 油 田 几 乎 都 开 展 了 微 生 物采 油 技 术 的 研 究 和 试 验 , 单 井 吞 吐 试 验 已 应 用 800口 井 以 上 , 平 均 增 产 56% , 含 水 降 低 15%~ 27% , 取得 了 显 著 的 增 产 效 果 。 据 胜 利 、 中 原 和 吉 林 油 田 微 生物 吞 吐 采 油 效 果 统 计 , 平 均 吞 吐 井 次 增 油 127. 5~143. 3t (见 表 1)。表 1  国 内 几 个 油 田 微 生 物 吞 采 油 效 果 统 计 表油 田 吞 吐 井 次 累 计 增 油 , t 单 井 增 油 , t 投 入 产 出 比中 原 70 10031 143. 3 1∶ 4胜 利 77 11000 142. 8 1∶ 9吉 林 35 4462 127. 5 2  油 田 地 质 特 征 及 开 采 现 状2. 1  油 藏 地 质 特 征川 北 油 田 位 于 四 川 盆 地 北 部 的 阆 中 、 南 部 境 内 ,区 域 构 造 位 于 四 川 盆 地 川 中 隆 起 北 部 斜 坡 带 。 川 北油 田 由 石 龙 场 油 气 田 和 柏 垭 油 田 组 成 , 油 田 目 的 层为 侏 罗 系 千 佛 崖 组 和 自 流 井 组 大 安 寨 段 , 其 中 千 佛崖 组 储 集 岩 主 要 为 粗 粉 砂 岩 、 大 安 寨 段 储 集 岩 主 要为 介 屑 灰 岩 (碳 酸 盐 岩 )。 储 集 空 间 为 溶 蚀 孔 洞 、 晶 间孔 和 裂 缝 , 以 次 生 孔 隙 和 次 生 裂 缝 为 主 。 油 气 藏 类 型为 “ 自 生 自 储 ” 型 碳 酸 盐 岩 (砂 岩 ) 未 饱 和 油 藏 或 凝 析气 藏 , 无 边 底 水 。 其 油 藏 地 质 特 征 表 现 为 :21111  储 层 埋 藏 深 。 主 要 生 产 层 位 埋 藏 深 度 2650~3200m , 为 中 深 层 。21112  储 层 物 性 差 。 储 层 基 质 孔 隙 度 分 布 范 围 5. 17% , 一 般 为 0. 38%~ 2. 47% , 峰 值 在 1. 2% ; 渗 透 率 分 布 范 围 0. 011~ 0. 15× 10- 3 (不 含 裂 缝 ) , 峰 值 为 0. 023× 10- 3。 为 低 孔 低渗 储 层 , 储 层 物 性 差 。57  2009 年 第 6 期                         内 蒙 古 石 油 化 工X 收 稿 日 期 : 2008- 11- 09作 者 简 介 : 杨 凌 (1975— ) , 高 级 工 程 师 , 西 南 石 油 大 学 在 读 硕 士 , 主 要 从 事 油 气 开 采 与 地 面 集 输 工 作 。21113  含 油 井 段 长 、 单 层 厚 度 薄 。 纵 向 含 油 井 段 长(67~ 300m ) , 但 主 要 集 中 在 千 佛 崖 组 和 自 流 井 组 大安 寨 段 , 油 层 单 层 厚 度 薄 , 一 般 为 2. 0~ 8. 0m , 有 效厚 度 多 小 于 5. 0m。21114  原 油 性 质 具 有 “ 两 低 三 高 ” 特 点 。 原 油 性 质 具有 “ 两 低 三 高 ” 特 点 , 即 地 层 原 油 粘 度 低 (0. 405~ a. s)、 密 度 低 ( 0. 8078~ 0. 8152, 平 均 含 蜡 量 高 (15. 93% )、 凝 固 点 高 (26℃ ) 和 气 油比 高 (244. 25m 3 t)。2. 2  开 采 现 状川 北 油 田 自 1979 年 5 月 获 得 高 产 工 业油 气 流 并 投 入 开 发 以 来 , 相 继 投 产 31 口 , 均 采 用 衰竭 方 式 生 产 。 目 前 已 进 入 一 次 采 油 开 发 后 期 , 油 气 井以 自 喷 生 产 为 主 , 同 时 辅 以 机 抽 、 抽 汲 、 放 喷 等 生 产方 式 , 但 油 气 井 井 口 压 力 低 , 大 部 分 主 力 油 气 井 连 续生 产 时 油 压 低 于 2M 截 止 2007 年 底 , 油 田 已 累 计产 油 19. 01× 104 t, 原 油 采 出 程 度 为 11. 95%。 2007 年平 均 日 产 油 4. 79t d、 气 3. 88× 104m 3 d, 采 油 速 度 目 前 开 发 存 在 的 主 要 问 题 是 : ① 受 勘 探 未 获新 突 破 的 影 响 , 无 新 探 明 储 量 投 入 开 发 , 造 成 油 气 开发 后 备 资 源 匮 乏 , 储 采 比 低 , 稳 产 困 难 ; ② 一 直 采 用衰 竭 方 式 生 产 , 地 层 压 力 大 幅 度 下 降 , 导 致 油 气 产 量递 减 率 高 ; ③ 受 地 层 压 力 低 影 响 , 生 产 压 差 变 小 , 油气 井 产 量 低 , 井 筒 积 液 现 象 加 剧 , 影 响 了 油 气 井 的 正常 生 产 ; ④ 地 层 能 量 弱 、 井 口 压 力 低 , 给 正 常 生 产 和输 气 造 成 困 难 , 开 井 时 率 低 ; ⑤ 采 用 衰 竭 方 式 生 产 ,采 收 率 低 ; ⑥ 井 筒 结 蜡 严 重 , 人 工 机 械 清 蜡 工 作 量大 , 费 用 高 , 安 全 性 差 。3  微 生 物 采 油 室 内 实 验 研 究3. 1  注 入 水 本 源 微 生 物 分 析对 川 北 油 田 地 表 注 入 水 进 行 本 源 微 生 物 群 落 分析 发 现 : 注 入 水 中 对 微 生 物 采 油 不 利 的 硫 酸 盐 还 原菌 和 铁 细 菌 几 乎 没 有 , 细 菌 组 成 较 单 一 , 微 生 物 类 型简 单 , 微 生 物 采 油 时 注 入 水 中 的 其 他 微 生 物 对 采 油微 生 物 干 扰 较 小 (见 表 2)。表 2 注 入 水 的 微 生 物 学 特 征 表种 类水 样 (数 量 , 个 m l)1 2 3发 酵 性 细 菌 76 105 44硫 酸 盐 还 原 菌 0 0 0铁 细 菌 7 0 0甲 烷 菌 0 0 0烃 细 菌 5 3 03. 2  微 生 物 菌 种 筛 选 及 优 选 菌 种 效 果以 川 北 3 个 油 样 和 注 入 水 为 对 象 , 筛 选 出 3 组 共8 株 菌 , 通 过 纯 种 分 离 获 得 了 3 株 菌 种 ( ; 以 川北 油 样 为 碳 源 对 中 原 菌 种 库 中 确 定 了 16 株 菌 种( 作 为 评 价 实 验 的 候 选 菌 种 ; 以 川 北 注 入 水 为生 产 环 境 对 种 进 行 定 向 驯 化 表 明 种与 种 配 伍 性 良 好 。根 据 生 理 生 化 特 征 将 种 纳 入 种中 优 化 形 成 、 、 、 四 组 菌 种 。通 过 对 四 组 菌 种 生 长 过 程 中 的 代 谢 产 物 分 析 和 耐 温耐 压 耐 盐 实 验 与 油 水 界 面 张 力 作 用 评 价 实 验 以 及 对原 油 物 性 的 影 响 分 析 , 发 现 菌 种 的 各 项 指 标均 好 于 其 它 组 , 故 优 选 菌 种 为 川 北 油 田 微 生物 采 油 菌 种 。 菌 种 对 川 北 原 油 降 蜡 幅 度 为 25. 5%~32. 4%、 降 粘 幅 度 为 1. 70%~ 17. 1%、 降 凝 幅 度 为 1~ 3℃ 、 降 低 油 水 界 面 张 力 幅 度 为 2. 7%~ 21. 5% (见表 3)。表 3  微 生 物 对 原 油 降 粘 、 降 凝 效 果 评 价 实 验井 号原 油 粘 度 (50℃ ) ,s 凝 固 点 ,℃作 用 前 作 用 后 用 前 作 用 后. 9 5. 2 5. 4 5. 8 5. 5 29 27 28 28 27. 5 8. 3 8. 7 9. 1 8. 5 24 22 23 23 231. 7 9. 7 10. 1 10. 4 9. 9 28 25 27 27 263. 3  优 选 微 生 物 菌 种 敏 感 性 分 析31311  温 度 敏 感 性 分 析 菌 种 在 高 温 下 (60、 70、 80℃ ) 生 长 迅 速 ,达 到 最 高 菌 液 浓 度 时 间 短 , 而 中 温 环 境 延 长 了 菌 种的 生 长 时 间 , 40℃ 下 菌 种 生 长 3d, 50℃ 下 生 长 2d。 由此 可 知 : 中 温 培 养 的 最 大 菌 浓 远 低 于 高 温 培 养 的 最大 菌 浓 。 实 验 菌 种 适 宜 生 长 温 度 在 70℃ 左 右 。31312  矿 化 度 敏 感 性 分 析 菌 种 在 0. 5~ 6× 104m g L 的 矿 化 度 环 境中 生 长 良 好 , 随 矿 化 度 的 升 高 , 细 菌 浓 度 增 加 , 矿 化度 高 到 一 定 程 度 时 , 细 菌 浓 度 迅 速 下 降 , 但 在 10×104m g L 的 高 矿 化 度 环 境 下 仍 能 存 活 (见 图 1)。图 1  菌 种 矿 化 度 敏 感 曲 线31313  原 油 含 蜡 量 敏 感 性 分 析以 川 北 原 油 样 在 模 拟 地 层 条件 (10M 80℃ ) 下 进 行 了 微 生 物 降 低 含 蜡 量 效 果评 价 。 将 菌 种 接 入 原 油 发 酵 液 体 培 养 基 恒 温培 养 7d, 含 蜡 量 降 低 幅 度 在 25. 5%~ 32. 4%。 并 且 菌 种 对 含 蜡 量 的 敏 感 性 与 含 蜡 量 成 正 比 , 即含 蜡 量 越 高 , 降 低 幅 度 越 大 。31314  孔 隙 度 敏 感 性 分 析在 不 同 孔 径 滤 膜 上 进 行 微 生 物 菌 液 滤 过 能 力 实67 内 蒙 古 石 油 化 工                     2009 年 第 6 期  验 , 结 果 表 明 菌 液 在 不 加 压 条 件 下 能 顺 利 通 过 孔 径1. 2 滤 膜 ; 在 孔 径 0. 45 滤 膜 上 大 部 分 菌液 都 发 生 堵 塞 , 加 压 10M 能 顺 利 通 过 。31315  渗 透 率 敏 感 性 分 析岩 芯 实 验 表 明 : 微 生 物 在 一 定 的 岩 石 孔 道 中 能够 运 移 , 但 对 岩 石 孔 道 及 其 中 流 体 的 依 附 性 较 强 , 渗透 率 越 大 , 微 生 物 越 敏 感 , 但 随 渗 透 率 的 增 大 , 敏 感性 却 逐 渐 减 弱 (见 表 4)。表 4  岩 芯 产 出 水 中 微 生 物 浓 度 检 测 单 位 : 105 个 m 渗 透 率 , 2 3 平 均48 0. 85 0. 78 0. 76 0. 8086 3. 5 4. 5 4. 0 4. 0132 - - 4. 2 4. 231316  压 力 敏 感 性 分 析实 验 表 明 : 高 压 环 境 对 菌 种 生 长 无 不 良 影 响 , 菌 种 对 压 力 敏 感 性 不 太 强 (见 表 5)。表 5  菌 种 在 不 同 压 力 条 件 下 培 养 48h 的 生 长 情 况压 力 ,M 10 20 25发 酵 液 浓 度 , 个 m l 4. 8× 108 6. 5× 108 7. 9× 108 8. 2× 1083. 4  微 生 物 采 油 可 行 性 分 析川 北 油 田 主 力 油 藏 为 碳 酸 盐 岩 , 油 藏 温 度 78~81. 7℃ 、 地 层 压 力 〈 10M 含 蜡 量 10%~ 20%。 其 地质 储 量 采 出 程 度 低 (11. 49% ) , 特 别 是 柏 垭 大 一 油 藏目 前 采 出 程 度 仅 7. 30% , 尚 有 大 量 的 地 质 储 量 留 在地 下 未 得 到 有 效 动 用 , 为 微 生 物 采 油 提 高 采 收 率 提供 了 物 质 基 础 。鉴 于 川 北 油 田 井 网 井 距 不 完 善 及 微 生 物 吞 吐 采油 可 以 解 决 井 筒 结 蜡 问 题 、 清 除 近 井 地 带 结 蜡 , 以 提高 孔 隙 度 和 渗 透 率 的 特 性 , 根 据 美 国 国 家 石 油 和 能源 研 究 所 制 定 的 微 生 物 采 油 技 术 应 用 筛 选 标 准 及 川北 油 田 地 质 特 征 、 开 采 特 点 与 微 生 物 采 油 室 内 研 究成 果 认 为 , 在 川 北 油 田 开 展 微 生 物 吞 吐 采 油 矿 场 试验 是 可 行 的 。4  微 生 物 吞 吐 采 油 矿 场 试 验4. 1  试 验 井 选 择微 生 物 吞 吐 采 油 现 场 施 工 不 仅 需 要 一 定 的 储 量基 础 , 还 需 要 油 气 井 具 备 一 定 的 地 层 能 量 (便 于 积 液返 排 )和 便 利 的 工 程 施 工 条 件 如 方 便 的 水 源 (配 制 微生 物 菌 液 )、 完 好 的 井 口 及 采 输 流 程 、 畅 通 的 交 通 条件 等 。对 比 分 析 各 油 气 井 的 储 量 状 况 及 工 程 条 件 后 优先 选 择 柏 垭 油 田 主 要 产 油 井 — — 为 微 生 物 吞吐 采 油 试 验 井 。 后 因 的 生 产 状 况 发 生 严 重 变 化而 转 选 石 龙 场 油 气 田 开 展 微 生 物 吞 吐 采 油试 验 。4. 2  现 场 试 验 方 案 设 计注 入 方 式 选 择 套 管 挤 注 法 , 即 大 剂 量 反 挤 注 入微 生 物 液 , 再 用 顶 替 液 顶 入 油 层 。 该 方 法 有 利 于 充 分发 挥 微 生 物 作 用 , 注 入 工 艺 流 程 见 图 2。图 2  试 验 井 注 入 工 艺 流 程 原 理 图注 入 液 体 系 以 微 生 物 液 为 主 体 , 其 设 计浓 度 和 溶 液 总 量 见 表 6。 配 制 微 生 物 液 时 注 入 水 以 清水 为 佳 , 配 制 水 温 15℃ 以 上 。 其 中 前 置 液 段 塞 中 的 防 膨 剂 , 营 养 剂 - 1 是 根 据 试 验 井 条 件 配 制的 微 生 物 生 长 前 液 , 微 生 物 液 段 塞 中 的 营 养 剂 - 2为 微 生 物 菌 液 发 酵 培 养 液 , 内 含 碳 源 、 氮 源 , 该 营 养剂 注 入 地 层 后 , 在 后 期 注 入 的 微 生 物 液 段 塞 与 地 层间 建 立 一 个 缓 冲 带 , 使 微 生 物 因 外 界 条 件 的 变 化 而导 致 的 浓 度 和 活 性 上 的 损 失 降 至 最 低 。 根 据 室 内 优化 的 培 养 液 配 方 , 营 养 剂 - 2 的 用 量 根 据 注 入 的 微生 物 液 段 塞 用 量 确 定 , 在 2% 的 浓 度 和 用 量 下 , 微 生物 菌 液 活 性 强 , 能 达 到 最 大 生 长 速 率 , 同 时 也 为 微 生物 液 段 塞 的 生 长 提 供 环 境 准 备 。表 6 试 验 井 注 入 段 塞 浓 度 及 用 量 设 计 表段 塞 名 称营 养 剂 - 1 防 膨 剂 (%)用 量( 度(%)用 量( 水( 膨 剂 浓 度(%)用 量( 度(%)用 量( 入 菌 液总 量( 置 液 段 塞 0. 2 2000 2. 0 20000 1000微 生 物 液 段 塞 2. 0 1000 4. 0 2. 0 50微 生 物 注 入 施 工 后 采 用 放 喷 方 式 恢 复 自 喷 生产 , 若 放 喷 无 法 恢 复 自 喷 则 辅 以 抽 汲 诱 喷 方 式 。 油 井产 出 水 (返 排 水 ) 则 注 入 到 报 废 油 井 中 或 排 放 到 闲 置污 水 池 中 存 放 。 为 科 学 评 价 试 验 效 果 , 需 对 试 验 前 后油 套 压 、 油 气 产 量 、 地 层 压 力 、 油 气 性 质 、 清 蜡 规 律 等进 行 严 密 监 测 。4. 3  现 场 试 验 施 工2007 年 5 月 25~ 26 日 进 行 了 微 生 物 吞 吐 采 油现 场 试 验 施 工 。 由 于 注 入 初 期 井 口 压 力 上 升 较 快 (a↑ 5. 2M , 说 明 储 层 吸 液 能 力 有 限 , 遂 决 定将 大 前 置 液 段 塞 思 路 调 整 为 小 前 置 液 段 塞 , 即 注 入小 量 前 置 液 后 就 注 入 主 体 微 生 物 液 。 为 避 免 前 置 液与 主 体 微 生 物 液 的 交 替 注 入 使 主 体 微 生 物 液 营 养 剂浓 度 下 降 , 则 第 一 适 量 增 加 了 营 养 剂 的 添 加 量 , 第 二在 注 入 段 塞 上 增 添 了 后 置 营 养 剂 隔 离 段 塞 和 后 置 营养 剂 顶 替 段 塞 来 确 保 微 生 物 注 入 后 的 环 境 和 活 性 。77  2009 年 第 6 期             杨 凌 等   川 北 油 田 微 生 物 吞 吐 采 油 技 术 研 究表 7 注 入 施 工 参 数 调 整 表段 塞 名 称营 养 剂 - 1 防 膨 剂 (%)用 量( 度(%)用 量( 水( 膨 剂 浓 度(%)用 量( 度(%)用 量( 入 菌 液总 量( 置 液 段 塞 0. 02 30 0. 2 300 110主 体 微 生 物 液 段 塞 0. 5 250 0. 2 100 4. 0 2. 0 50后 置 营 养 剂 隔 离 段 塞 0. 5 200 0. 25 100 40后 置 营 养 剂 顶 替 段 塞 0. 5 50 0. 25 25 10施 工 总 时 间 25. 53h, 其 中 纯 注 入 时 间 10. 44h,注 入 前 置 液 及 隔 离 液 150m 3、 主 体 液 微 生 物 50m 3、 后置 顶 替 液 10m 3, 累 计 注 入 液 体 210m 3。4. 4  现 场 试 验 效 果 评 价微 生 物 液 注 入 后 焖 井 7d 开 井 放 喷 生 产 , 由 于 井筒 积 液 严 重 而 未 能 恢 复 自 喷 生 产 。 经 清 蜡 、 抽 汲 后 于2007 年 7 月 20 日 恢 复 了 自 喷 生 产 。41411  地 层 压 力微 生 物 施 工 作 业 前 (2007- 5- 8) 测 得 近 似 静 压9. 29M 作 业 后 关 井 期 间 (2007- 6- 3) 测 得 近 似静 压 12. 99M 恢 复 自 喷 后 (2007- 8- 22) 测 得 近似 静 压 9. 28M 这 说 明 由 于 累 计 入 井 液 少 , 加 之 采用 吞 吐 方 式 , 微 生 物 液 在 地 层 中 作 用 时 间 短 (仅 焖 井7d) , 靠 微 生 物 代 谢 产 物 中 的 气 体 增 加 油 藏 压 力 的 作用 不 明 显 。41412  流 体 性 质对 比 试 验 前 后 原 油 物 性 数 据 (见 表 8) 发 现 : 原 油密 度 减 少 , 粘 度 降 低 , 说 明 微 生 物 具 有 较 好 的 降 粘 作用 , 表 明 原 油 的 重 组 分 有 所 分 解 。表 8 微 生 物 对 原 油 物 性 改 变 情 况 对 比 表粘 度 50℃ (m s) 密 度 (g )作 用 前 作 用 后 降 幅 (% ) 作 用 前 作 用 后 降 幅 (% )4. 73 1. 95 58. 77 0. 805 0. 7894 1. 94对 产 出 水 进 行 监 测 发 现 : 产 出 水 中 并 未 监 测 到微 生 物 , 变 化 不 大 , 表 明 微 生 物 液 有 效 进 入 地层 。41413  清 防 蜡 效 果对 比 试 验 前 后 的 机 械 清 蜡 状 况 发 现 : 微 生 物 试验 后 初 始 结 蜡 深 度 上 移 、 井 筒 结 蜡 量 减 少 、 结 蜡 严 重程 度 降 低 、 机 械 清 蜡 变 得 相 对 容 易 , 清 蜡 风 险 大 大 降低 , 说 明 注 入 微 生 物 对 原 油 具 有 一 定 程 度 的 清 防 蜡作 用 。41414  产 量 指 标 变 化 分 析 微 生 物 吞 吐 采 油 试 验 后 , 取 得 了 产 液 量上 升 、 含 水 率 下 降 的 效 果 (见 图 3)。 统 计 微 生 物 吞 吐采 油 前 后 产 量 数 据 , 作 业 前 按 规 律 开 井 五 次 累 计 生产 时 间 45h, 产 油 29. 13t、 气 3. 1906× 104m 3, 折 算 日产 油 15. 54t d、 气 1. 7017× 104m 3 d; 作 业 后 按 照 同样 规 律 开 井 生 产 , 从 9 月 3 日 油 井 以 产 油 为 主 到 12月 16 日 累 计 生 产 时 间 76h, 阶 段 产 油 49. 76t、 气 104m 3, 折 算 日 产 油 15. 71t d、 气 1. 8226×104m 3 d。 对 比 微 生 物 吞 吐 采 油 前 后 产 量 , 原 油 产 量增 产 1. 1%、 天 然 气 产 量 增 产 7. 1% , 表 明 川 北 油 田 通过 微 生 物 吞 吐 采 油 试 验 虽 达 到 一 定 的 增 产 目 的 , 但增 产 效 果 并 不 十 分 明 显 。图 3  微 生 物 吞 吐 施 工 后 产 液 、 含 水 率 曲 线 图41415  原 因 分 析通 过 对 原 油 性 质 变 化 及 清 防 蜡 效 果 分 析 可 知 : 型 微 生 物 液 对 川 北 油 田 原 油 具 有 较 好 的 降 粘效 果 , 有 利 于 改 善 原 油 在 井 眼 内 及 近 井 地 层 的 流 动性 能 , 从 而 提 高 油 井 产 量 。 而 微 生 物 吞 吐 采油 试 验 虽 取 得 一 定 效 果 , 但 增 产 效 果 较 差 。 经 分 析 ,可 能 存 在 以 下 几 方 面 的 原 因 :4141511  选 井 原 因 。 川 北 油 田 第 一 口 微 生 物 吞 吐 采油 试 验 井 , 第 一 次 选 择 , 后 因 其 它 原 因 调 整 为 。 是 柏 垭 油 田 的 主 要 产 油 井 , 生 产 层 位为 大 一 油 藏 。 该 井 于 1990 年 11 月 投 产 , 到 2006 年底 , 已 累 计 生 产 原 油 73436t、 天 然 气 7490× 104m 3, 产油 量 占 整 个 川 北 油 气 田 产 油 量 的 38. 99% 和 , 累 计 气 油 比 为 1020m 3 t; 而 是 石 龙 场 油气 田 的 油 气 生 产 井 , 生 产 层 位 为 大 一 凝 析 油 藏 。 该 井于 1981 年 12 月 投 产 , 到 2006 年 底 , 已 累 计 生 产 原 油1686t、 天 然 气 522× 104m 3, 油 气 产 量 占 整 个 川 北 油气 田 油 气 产 量 的 0. 90% 和 0. 89% , 累 计 气 油 比 为3096m 3 t。由 于 以 生 产 原 油 为 主 , 而 以 生 产天 然 气 为 主 、 原 油 产 量 本 身 就 低 , 因 此 微 生 物 吞 吐 采油 试 验 的 增 油 效 果 必 然 受 到 局 限 。4141512  压 力 原 因 。 川 北 油 田 投 产 后 一 直 采 用 衰 竭方 式 生 产 , 地 层 压 力 下 降 快 。 目 前 地 层 压 力 极 低 是 造成 油 井 产 量 低 、 油 藏 采 出 程 度 低 的 主 要 原 因 , 导 致 提高 原 油 采 收 率 技 术 应 用 受 到 局 限 。 而 微 生 物 吞 吐 试验 时 注 入 微 生 物 液 量 有 限 、 焖 井 时 间 短 , 靠 微 生 物 代谢 产 物 气 增 加 油 藏 压 力 的 作 用 不 明 显 。 从 而 造 成 试验 前 后 地 层 压 力 无 明 显 变 化 , 地 层 能 量 严 重 不 足 的矛 盾 未 得 到 根 本 解 决 。4141513  含 蜡 量 原 因 。 鉴 于 川 北 油 田 主 要 目 的 层 原油 含 蜡 量 7. 68%~ 25. 70% , 平 均 15. 93%。 为 此 , 在微 生 物 吞 吐 采 油 试 验 中 可 有 意 识 地 选 择 降 蜡 量 效 果明 显 的 菌 种 以 清 除 井 筒 结 蜡 严 重 现 象 , 从 而 提 高 油井 产 量 。 然 而 生 产 层 位 为 石 龙 场 油 气 田 大 一凝 析 油 藏 , 其 原 油 含 蜡 量 本 身 就 低 (仅 为 8. 06% )。 因此 , 利 用 微 生 物 液 降 低 含 蜡 量 、 清 除 井 筒 严 重 结 蜡 现象 、 提 高 油 井 产 量 的 作 用 未 得 到 充 分 发 挥 。4141514  水 敏 原 因 。 储 层 敏 感 性 分 析 结 果为 强 水 敏 。 由 于 川 北 油 田 生 产 过 程 中 不 产 水 , 因 此 ,87 内 蒙 古 石 油 化 工                     2009 年 第 6 期  在 微 生 物 吞 吐 采 油 试 验 时 , 配 制 微 生 物 营 养 液 需 采用 地 表 水 , 虽 矿 化 度 低 , 但 是 否 造 成 储 层 水 敏 有 待 研究 。综 上 所 述 , 川 北 油 田 具 备 微 生 物 吞 吐 采 油 的 条件 , 但 微 生 物 吞 吐 采 油 试 验 增 油 效 果 并 不 明显 , 初 步 分 析 有 以 上 4 方 面 的 影 响 因 素 。 因 此 , 有 待于 深 化 研 究 川 北 油 田 微 生 物 采 油 技 术 的 应 用 条 件 、优 选 微 生 物 采 油 井 层 。5  结 论 与 建 议511  微 生 物 采 油 是 一 项 科 技 含 量 高 、 发 展 迅 猛 的 绿色 环 保 新 技 术 , 是 现 代 生 物 技 术 在 采 油 工 程 领 域 开拓 性 的 应 用 , 其 增 产 机 理 是 : 降 低 原 油 粘 度 , 增 加 油藏 压 力 、 增 加 岩 石 渗 透 率 , 提 高 驱 油 效 率 、 提 高 波 及系 数 。 因 此 , 对 于 高 含 水 和 近 枯 竭 的 老 油 田 更 显 示 出其 强 大 的 生 命 力 。512  川 北 油 田 油 水 样 中 筛 选 到 的 3 株 纯 菌 株 与 中原 油 田 菌 种 库 中 优 选 出 的 16 株 有 较 好 的 配 伍 性 , 根据 生 理 生 化 特 征 优 化 组 合 为 4 组 列 菌 种 。 通过 对 四 组 菌 种 生 长 过 程 中 的 代 谢 产 物 分 析 和 耐 温 耐压 耐 盐 实 验 与 油 水 界 面 张 力 的 作 用 评 价 实 验 以 及 对原 油 物 性 的 影 响 分 析 , 发 现 菌 种 的 各 项 指 标均 好 于 其 它 , 故 优 选 菌 种 为 川 北 油 田 微 生 物采 油 菌 种 , 对 川 北 原 油 降 粘 幅 度 在 1. 7%~ 17. 1%、降 凝 幅 度 在 1~ 3℃ 、 降 低 油 水 界 面 张 力 幅 度 在 2. 7%~ 21. 5 % , 同 时 其 耐 温 、 抗 盐 性 较 好 , 能 在 高 温 下(60、 70、 80℃ )、 1~ 5× 104m g L 的 矿 化 度 环 境 中 良好 生 长 ; 并 对 原 油 中 的 蜡 有 较 强 的 敏 感 性 , 其 含 蜡 量降 低 率 为 25. 5%~ 32. 4%。513  川 北 油 田 大 安 寨 油 藏 为 碳 酸 盐 岩 储 层 , 油 藏 温度 78~ 81. 7℃ 、 目 前 地 层 压 力 低 于 10M 含 蜡 量15. 93% , 微 生 物 采 油 室 内 研 究 认 为 : 川 北 油 田 的 油藏 地 质 条 件 是 适 合 进 行 微 生 物 吞 吐 采 油 的 。514  通 过 对 试 验 井 原 油 性 质 变
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