花土沟高矿化度油藏内源微生物提高采收率实验研究

为了探讨青海花土沟高矿化度油藏利用内源微生物生长代谢提高原油采收率的可行性,用最大可能数法(MPN法)对油藏内源微生物群落组成进行分析,筛选激活体系,考查乳化、产酸性能,同时对微生物作用前后的原油进行气相色谱分析,通过16SrDNA序列分析,进一步了解油藏内源微生物群落.结果表明,腐生菌、烃氧化菌、发酵菌、硝酸盐还原菌是该油藏的主要微生物群落;激活体系能有效地激活内源微生物乳化液蜡,并产酸,内源菌浓度达107/mL,发酵液表面张力由57.44mN/m降至38.5mN/m,pH值由7.19降至6.56:选择细菌通用引物对菌株16S rDNA序列进行基因扩增、测序,测序结果用Blast进行同源性比较得分离菌株分别为Bacillus sp.和Halomonas sp.,激活后的内源菌选择性降解饱和烷烃(C11～C20.C28,C33).在花土沟高矿化度油藏实施内源微生物采油具有可行性.     

假单胞菌S-7产生的表面活性剂特性研究

假单胞菌S-7菌株在代谢过程中能够产生糖脂和脂肽表面活性物质，其临界胶束浓度(CMC)为236mg／L，可以将水的表面张力由72mN／m降到29．7mN／m，油水界面张力由30mN／m降到1．3mN／m。发酵液在不同的温度、pH和矿化度条件下，具有稳定的表面活性。发酵液可以乳化原油，使原油的粘度降低86．95％。研究表明，表面活性物质是S-7菌株在微生物采油过程中发挥作用的主要因素。     

注采水样微生物群落与高凝原油的相互作用

在高凝油藏开发过程中,原油易在孔隙中析蜡、发生胶质和沥青质沉积等。研究不同水驱环境中内源微生物群落及其与高凝油的相互作用关系,以河南魏岗油田高凝油藏产出水样为研究对象,优选最佳激活体系;通过微生物驱油物理模拟实验考察内源微生物提高采收率情况,研究激活前后内源微生物的群落变化以及原油组分、性质的变化。结果表明:注采水样中微生物群落差异明显,内源微生物被激活后优势菌为芽胞杆菌(Bacillus sp)和梭菌(Clostridium ultunense)等,原油乳化分散等级最高可达5级,微生物提高采收率最高为12.51%;凝点最多降低5℃,蜡含量降低3.95%以上,同时多环芳烃萘、菲及其同系物等降解较为明显;不同水驱环境中内源微生物在驱油、原油降解等过程中发挥着重要的作用。     

压力对采油微生物生长代谢的影响

影响微生物提高原油采收率技术的油藏环境因素主要包括压力、温度、矿化度和pH值等.以葡萄糖为主要碳源,对河口采油厂沾3x24井产出水中的内源微生物进行高压(10 MPa)和常压下的静态激活试验,对培养前后的微生物群落结构、代谢产生的低分子有机酸及表面张力进行检测.结果表明:微生物在不同压力下的生长代谢有较大的差异,压力不仅显著影响微生物群落的结构,而且影响微生物的生长代谢活性和速度,以及整体群落的代谢方式;与高压相比,常压下微生物种类较多,丰度较高,代谢高峰提早14 d,变化周期较短.     

微生物与化学剂体系结合提高驱油效率的实验研究

利用芽孢杆菌DY-5的培养液对原油进行处理,处理后的原油样品酸值由0.009 5 m g KOH/g增加至0.082 m g KOH/g,上升了7.6倍.菌液与原油接触72 h后,大庆脱水、脱气原油与碱/化学表面活性剂体系间的界面张力值由3.95×1-0 3mN/m降至1.5×1-0 4mN/m,达到超低界面张力.同时,微生物菌液与碱/化学表面活性体系结合,对其中的化学表面活性剂在油砂上的吸附量降低38%左右.岩心模拟实验表明,采用微生物与碱/表面活性体系驱油,比单独用碱/化学表面活性剂体系驱油提高采收率3.35%,这为三次采油技术提供了一种新的高效驱油方法.     

花土沟油田复合微生物驱油实验研究

青海花土沟油田是一个高矿化度油田,产能低,运用聚合物驱等方法提高采收率在该油藏中作用受限。从青海当地油藏环境中分离到2株具有良好驱油效果的菌株,高产生物表面活性剂,经鉴定为铜绿假单胞菌QH2(CCTCC NO:M2012468)和枯草芽孢杆菌QHQ110(CCTCC NO:M2012467)。实验评价了花土沟本源驱油微生物降低表/界面张力的能力、驱油性能以及对当地油藏的环境适应性。结果表明,复合菌株发酵液可将水的表面张力从72 mN/m降低到26.29 mN/m,并且发酵液的油水界面活性较高,平衡界面张力约为0.272 8 mN/m。筛选的微生物菌体在青海油田油藏环境中可大量繁殖,能够很好地适应当地油藏环境。室内驱油模拟实验表明,经微生物驱替段塞作用后,采收率平均可提高15.3%,说明筛选的菌株驱油性能较强。微生物驱油室内评价结果为其在花土沟油藏现场应用提供了可靠的实验依据。     

黑液体系驱油产出液的研究

对黑液体系驱油过程中产出液的性质进行了分析，研究了黑液体系的驱油机理。利用滴质量法、落球法分别测定了黑液体系驱油产出液的表面张力、粘度，同时测定了ｐＨ值，由此得到相应的产出液分析曲线。分析结果表明，注黑液体系后，原油的采收率和含水率立即有所响应，产出液的表面张力、粘度和ｐＨ值有明显的变化，说明黑液体系驱油中存在低界面张力以及与此有关的乳化—携带和乳化—捕集作用。通过增加粘度，从而提高波及系数也可提高原油采收率。此外，从产出液分析曲线上还可以看到，黑液体系配制材料、浓度和饱和油性质在一定范围内发生变化，不改变驱油机理。     

十二烷基酚两性表面活性剂合成与性能测定

以氯醇醚为核心,与环氧氯丙烷、N,N-二甲基—1,3-丙二胺、二乙醇胺综合反应合成新型十二烷基酚两性表面活性剂,对目标产物进行结构表征及性能测定。结果表明,新合成的表面活性剂具有十二烷基酚两性型表面活性剂红外光谱结构特征,具有良好的表面性能、界面性能、热稳定性能和驱油性能,临界胶束浓度值为1.58×10-3 mol/L,临界表面张力γcmc值为28.39mN/m,与原油的最低界面张力为1.5×10-3 mN/m,85℃温度环境下能较长时间与原油保持10-3 mN/m以下的超低界面张力,无论是在强碱、弱碱驱油体系下均能提高原油采收率20%以上。     

改性玉米秸秆粉界面相容性的研究

通过4%硅烷偶联剂对玉米秸秆粉表面改性,采用毛细管上升法,测定不同润湿液在其表面的接触角,由Washburn方程和Owens-wendt-Kaelble途径计算玉米秸秆粉的表面张力及其分量。结果表明,在加工温度下高密度聚乙烯(HDPE)液体表面张力(31.2 mN/m)低于改性玉米秸秆粉的值(22.20 mN/m),表明HDPE更易在改性玉米秸秆粉表面铺展;同时,改性玉米秸秆粉其极性分量由未改性时22.20 mN/m降低为3.51 mN/m,在与热塑性塑料复合时,它有更好的界面相容性。     

高含水后期非均质油藏W/O型表面活性剂调驱实验研究

针对常规低界面张力表面活性剂驱在非均质油藏易发生窜流、调驱效果差等问题,选用具有良好乳化增黏性能的W/O型表面活性剂调驱体系HC-2,促使油水两相在地层发生乳化,形成高黏度W/O型乳状液驱,有效驱替油藏低渗区域的残余油,改善高含水后期非均质油藏的开发效果.室内模拟高含水、非均质油藏条件,对W/O型表面活性剂调驱体系HC-2进行了基本性能评价及乳状液驱油研究.研究结果表明,HC-2的乳化增黏性能良好,在水油比小于7:3时,可促使油水两相完全乳化形成高黏度的W/O型乳状液,且乳化稳定系数SI均在66％以上;同时在X油藏条件下,HC-2可将油水界面张力降低至10-2 mN/m.岩心驱油实验结果表明,在高含水及高含水后期,W/O型表面活性剂HC-2调驱体系可提高原油采收率23％ ～28.77％;HC-2调驱体系具有较强的非均质性调控能力,在渗透率级差小于7.5时,可有效地增大驱替相黏度,改善高、低渗层吸液剖面,提高原油采收率.     

蓝色凝胶平板法筛选生物表面活性剂产生菌

从某炼油厂废水和油泥样中经富集培养、蓝色凝胶平板和发酵液表面张力的测定筛选出生物表面活性剂产生菌8株。选择其中2株BS-03和BS-01作进一步研究。经初步鉴定2株菌均属于假单胞菌属。菌株BS-03和BS-01的发酵液表面张力由56．8mN／m分别降至25．6mN／m和27．4mN／m。电喷雾质谱检测得到菌株BS-03的代谢产物鼠李糖脂主要成分是RhaC10C10，而茵株BS-01则为Rha2C10和Rha2C10C10，其临界胶束浓度CMC值分别为326mg／L和58mg／L。菌株BS-03发酵液对苯、正己烷、正十八烷、柴油和原油的乳化性能都大于70％，而菌株BS-01发酵液则对这些物质的乳化性能不超过60％。     

一株高效生物表面活性剂产生菌的分离、鉴定及培养条件的优化

以市政污水处理厂剩余活性污泥作为菌种来源,经过培养分离、筛选,得到一株高效生物表面活性剂产生菌X1A-2.经形态学与16SrDNA鉴定,X1A-2菌株属于戈登氏菌属.菌株X1A-2产生物表面活性剂的环境影响因素研究结果表明:菌株在发酵培养14h后达到稳定状态,发酵液表面张力降低至33.0mN/m;在较大的培养条件范围内,发酵液的表面张力均可显著降低;石油烃类碳源的存在对其产生物表面活性剂的影响甚微.在模拟石油污染的最优培养条件下,菌株能够长期保持活性,所产生物表面活性剂可使以石油为碳源的发酵液表面张力保持在35mN/m以下.研究结果表明,X1A-2是一株高效生物表面活性剂产生菌,在实际海洋石油污染的生物修复方面具有很好的应用前景.     

稠油降解菌的筛选及其生物表面活性剂的特性

添加稠油对土壤中土著微生物进行驯化， 分离出33株能以稠油为惟一碳源生长的细菌， 从中筛选出2株高效表面活性剂产生菌XJ1和SJ4， 9株高效稠油降解菌. XJ1和SJ4可将发酵液的表面张力由72.4 mN/m分别降到36.1 mN/m和36.2 mN/m；14 d摇瓶油降解率分别为35.89%和31.59%， 降解效率在各单菌中最高. 同时研究了发酵液中XJ1和SJ4的生长量与其生物表面活性剂产生情况之间的关系， 经红外光谱分析初步确定两种生物表面活性剂均为糖脂类化合物.     

低张力泡沫驱油体系提高采收率研究

低张力泡沫驱油体系具有调剖封堵、乳化及提高洗油能力等多重作用,在三次采油领域具有巨大潜力。对甜菜碱类表面活性剂及烯烃磺酸盐(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚氧乙烯十二醇醚硫酸酯盐(AES)等三种常用阴离子起泡剂的泡沫性能和界面性能进行研究,优选得到兼具有稳定泡沫性能和低界面张力性能的泡沫驱油体系。结果表明有效含量0.1%的十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DSB)具有优异的发泡能力和稳泡性能,其在一定含油饱和度下具有更好的泡沫性能,遇油稳定性也明显增强;并且在250×10-6(ppm)下仍能与桩西原油达到低界面张力,即10-2m N/m;单管岩心驱油实验结果表明,0.3PV的泡沫段塞提高采收率最高可达29.7%,含水率由95%降低至55%。     

安塞特低渗油田微生物驱油室内研究及先导试验

在室内对拟用微生物菌液开展了从油砂中脱油能力、改变岩石表面润湿性和原油性质研究,并用驱油实验研究了注入参数和驱油效果。研究表明脱油效率较高的菌液浓度是3%~5%,微生物改变岩石润湿能力比水快17%~28%,菌液驱的毛管阻力下降程度远比水驱时大,岩石变为亲水时,菌液驱时水指进减缓。提高采收率较佳的注入量是(0.3~0.45)PV。现场微生物驱实施后试验区已累计增产原油526.44 t。室内和现场试验表明安塞特低渗油田适合于微生物提高采收率。     

鼠李糖脂发酵液驱油性能研究

针对鼠李糖脂在油田开发中存在的驱油体系单一和机理认识不清的问题,开展了相关的驱油机理和驱油性能研究。室内发酵出以单、双糖环鼠李糖脂为主的两种生物表面活性剂发酵液,评价了其界面性能、润湿性、洗油效率和驱油效率。研究发现,鼠李糖脂发酵液耐温抗盐性强,1%发酵液与原油间界面张力为0.2~0.5 mN/m。润湿性和洗油效率评价显示,双糖环鼠李糖脂润湿性改善更突出,洗油效率比单糖环鼠李糖脂提高15.0%,达到90.1%。分析认为,鼠李糖脂能将原油与基底间黏附功由30.3 mN/m最低降至0.059 8 mN/m（双糖环鼠李糖脂）,是发酵液提高洗油效率的关键因素。驱油效率评价结果表明,双糖环鼠李糖脂发酵液在水驱效率42.16%基础上提高驱油效率12.3%,展现出较强的现场应用潜力。     

微生物采油技术在华北油田的应用

对微生物采油机理、微生物采油区块筛选标准进行了初步的研究 .研究表明 :微生物采油是应用微生物的活动及其代谢产物进行强化采油的技术 .微生物在油藏中繁衍生长、代谢发酵及各种生物化学作用使原油裂解、体积膨胀和乳化等 ,从而降低原油粘度、改善其流度比、改变流动方向 ,达到提高原油采收率的目的 .给出了微生物采油区块筛选标准 .在华北油田现场试验情况分析表明 :微生物采油有效率达 76.7%,增产降水效果明显 ;并找出了微生物无效的原因与所选用的微生物的质量和活性等因素有关 ,所选用井的含水高等因素也有影响 .     

NNMB/NAPS二元体系与原油界面张力研究

室内在模拟中原油田油藏温度条件下研究了双子表面活性剂NNMB与疏水缔合聚合物NAPS二元复合体系与原油的界面张力。考察了NNMB、NAPS、NaCI对二元体系/原油界面张力的影响。结采表明:NAPS对NNMB溶液界面张力值没有明显的影响;NNMB/NAPS二元体系中加入一定量的氛化钠,可以增加表面活性剂降低界面张力的效率;该体系与原油间的最低瞬态界面张力均低至 10^-3mN/m。这种新型二元体系对于高矿化度油藏提高原油采收率具有很大的应用前景。.