油藏中微生物代谢CO_2气体量及驱油实验研究

为了研究油藏厌氧环境中微生物代谢的生物气体量,结合油藏环境条件及微生物产气机理,在综合分析原油组分特征、营养液的成分类别及生物气的组成成分的基础上,根据物质元素守恒定律对微生物代谢的气体量进行理论分析,并结合微生物产气实验对微生物代谢的生物气体量进行验证。研究结果表明:油藏中微生物利用原油中的氧原子、油藏水相中的溶解氧生成的CO2气体量较少;在一定条件下,营养液中的糖蜜质量分数与微生物产气量呈正相关性。油藏中某些物质可限制微生物代谢的生物气体量,微生物利用原油中的氧原子及水相中的溶解氧生成的CO2的气体量对储层压力的影响极小;以原油为唯一碳源时,微生物厌氧代谢的CO2量难以达到有效气驱时所需要的气体量。通过向营养液中添加含有相应氧元素的物质,有利于增加油藏中微生物的产气量。     

微生物提高采收率微观机制

在模拟油藏条件下,利用微观仿真平板模型和分支盲孔模型,对水驱、微生物驱油过程中剩余油形态及流动现象进行显微观察和分析,研究微生物驱油和置换盲孔内剩余油的微观机制;利用动态扩张黏弹性流变试验,定量考察菌体本身及生物表面活性物质对油水界面膜的作用及对原油流动能力的改善作用.结果表明:微生物通过降解原油和代谢产生生物气体、生物表面活性物质等改变剩余油形态及分布;微生物驱具有气驱、气液界面滑动和剥离油膜等微观驱油方式;生物气能够在生物活性物质的辅助作用下,进入水驱、聚驱、气驱都无法波及的盲孔,置换出其中的剩余油;微生物菌体本身具有界面活性,能与代谢活性产物共同降低油水界面膜强度,提高原油流动能力.     

内源微生物提高原油采收率物理模拟驱油实验研究

在分析国外内源微生物物理模拟驱油实验的基础上 ,采用单 12区块原油和原生水模拟地层条件 ,进行了内源微生物物理模拟驱油实验研究 .对残余油采收率、系统压力、醋酸根含量、生物气产量及组成进行了检测 .结果表明 ,采用空气辅助 (液气比 1∶10 )激活好氧微生物 ,经过 36d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 4 .7% ;依赖于整个油层生态系统的改善 ,在激活的厌氧微生物的主导作用下 ,经过两轮次 77d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 8.3% ;实验结果验证了注水油层中好氧微生物—厌氧微生物演替降解石油的两阶段生物过程 ,生物气中甲烷的含量随培养时间的增加而增加 ,最高达 74 .4 % ;而始终未检测出硫化氢 ,说明硫化氢的产生得到了有效抑制     

不同采出程度下微生物采油效果分析

 为研究采出程度对微生物采油效果的影响,向不同采出程度的4组岩心中分别注入0.2倍岩心孔隙体积的接种有产表面活性剂菌、产聚合物菌的激活培养基。封闭岩心并置于油藏温度下对微生物进行培养。10d后再次对岩心进行驱替,用平板计数法检测水驱过程中产出液的菌体浓度变化。同时将采取微生物采油措施的岩心的驱油效率与不接种菌的岩心的驱油效率对照,观察采收率的提高幅度,发现采出程度不同时,驱替压力、菌体浓度、最终的驱油效率均不同。实验表明,采出程度导致的原油组分、油水体积比、油水渗流能力等参数的变化共同影响了微生物的生长繁殖及其代谢产物浓度和总量的积累,导致采收率提高的幅度随采出程度的提高呈先增大后减小的趋势。     

生物酶与鼠李糖脂发酵液复配驱油实验研究

针对生物酶在高渗透油层驱油应用中表现出的没有提高吸水指数的技术问题,通过模拟地层采油驱油实验和界面张力实验,利用鼠李糖脂发酵液中的大分子胶团具有调驱作用的机理,用质量分数0.8%的生物酶与鼠李糖脂发酵液复配制剂驱油,得出采收率并观察驱油时的阶段含水率、阶段压力、阶段采收率的曲线变化。通过驱油结果和界面张力对比,结果表明：鼠李糖脂发酵液与生物酶复配驱油不仅具有很好的协同作用,而且在高渗透油层明显提高了原油的采收率。     

微生物驱油物理模拟实验研究

根据物理模拟实验的相似性准则,进行了微生物在多孔介质中运移实验、微生物驱油提高采收率实验、不同的代谢产物对采收率的影响实验及复配菌种的增殖作用对采收率的影响实验,结果表明,N80菌种能够随着注入水在多孔介质中生长和运移,其代谢产物各组分对采收率影响随代谢产物浓度的增加而增加,对采收率提高值贡献最大的是代谢产物中的表面活性剂,其次为代谢产生的酸及气体,并发现单个代谢产物的驱油效率的代数和小于各组分共同作用时的驱油效率,表明微生物代谢产物中各组分间的协同作用有助于提高采收率。     

微生物提高采收率过程中促进原油动用的机制

随着石油需求的不断增长,提高采收率越来越重要。近年来,选择微生物及其代谢产物作为驱油材料,可以降低成本、减少环境污染且效果较好。已有不少学者通过渗吸、填砂管模型、驱替、数值模拟等实验方法对MEOR的效率进行了研究。本文总结了微生物驱油的五个机制,并通过比较其对微生物驱油效率的影响,发现渗透率变化、改善岩石表面润湿性和界面张力降低在微生物驱油机制中占主导地位。参与MEOR的细菌能够适应不同条件的储层环境,并代谢出生物活性物质,其中生物表面活性剂应用效果最为明显。最后,本研究将有助于理解微生物与提高采收率的关系,并确定其在增加石油产量中发挥作用的机制,对于MEOR在油气行业的发展具有重要意义。     

增效微生物驱物模实验研究

为改善和提高微生物驱的矿藏应用效果和应用规模,将化学驱与微生物驱方法相结合,开展了增效微生物驱的物模实验研究。模拟大庆采油四厂油水条件,挑选2组室内乳化等指标评价效果较好的复合体系进行物模实验,结果表明:聚合物和微生物可产生协同驱油作用,500 mg/L的聚丙烯酰胺-10%A菌液的复配体系驱油效果较好,复配体系可比同条件微生物驱提高采收率15.89%;表面活性剂与微生物也可产生协同驱油作用,0.04%的表活剂1SY—10%B菌液的复配体系驱油效果较好,复配体系可比同条件微生物驱提高采收率4.47%。室内实验显示,微生物菌液与聚合物、表面活性剂等物质共同作用联合驱油是一种增效的微生物采油新方法。     

微生物驱油数学模型

根据微生物生长动力学 ,建立了微生物生长、基质消耗和代谢产物生成方程。在考虑菌体、基质、产物扩散和吸附的基础上 ,用物质平衡方法建立了菌体、基质和产物的运移方程。以多孔介质的毛细管模型为基础 ,建立了由于微生物吸附引起的孔隙度和渗透率变化方程。考虑到微生物作用对流体性质的影响 ,建立了油、水粘度和油、气、水毛管力方程。根据黑油模型建立了三维、三相、多组分基质与产物的微生物驱油数学模型。计算结果表明 ,所建模型能较好地计算出微生物生长曲线、代谢曲线、基质消耗曲线和微生物运移浓度曲线 ,与实验值有较好的一致性。这些模型综合考虑了微生物的生化特性、微生物作用对岩石、流体性质的影响以及油、气、水的渗流规律 ,是一个比较完整的微生物驱油数学模型。     

非均质油层粘弹性凝胶颗粒提高采收率机理研究

通过非均质双填砂管调驱实验、平板夹砂模型驱油实验和微观驱油实验对黏弹性凝胶颗粒(PPG)提高非均质油层采收率机理进行了研究。非均质平行管岩心调驱实验表明:PPG可在孔隙介质中不断重复封堵与运移,具有良好的调驱性能;PPG优先进入并封堵高渗透层,调整非均质地层吸水剖面,将高渗和低渗岩心的分液量比由原来的高于90∶10调整至30∶70,具备显著的液流转向及油层分流能力;同时,PPG可将低渗透油层的采收率在水驱基础上再提高32.1%;而高渗透油层及整体采收率则分别提高13%和22.9%。微观驱油实验结果表明,PPG能够对不同孔径的孔道进行动态交替封堵,具有显著的封堵高渗孔道、调整非均质、增大波及系数的能力。非均质平板夹砂模型驱油实验中,PPG对不同渗透率条带中的原油都有驱动作用,最终采收率达89%。微观驱油实验结果表明,PPG在非均质油层中实现动态液流转向、扩大波及系数是其提高采收率的主要机理。     

冀东油田微生物驱油技术室内研究

在对冀东油田高浅北和老爷庙区块油藏状况、原油物理性质、产出水化学性质和细菌群落组成分析的基础上,通过物理模拟驱油实验来研究这2个区块实施微生物驱油技术的潜力.利用最大或然数法、倾注平板法和滚管法对产出水中的细菌群落状况进行了分析.结果表明,产出水中细菌群落较为单一,硫酸盐还原菌为优势菌群,部分油井产出水中含有好氧腐生菌,说明这2个区块具备微生物生长繁殖的条件.室内物理模拟驱油实验表明,在一次水驱的基础上,经过7周期85 d培养驱替,高浅北和老爷庙区块模型的采收率分别提高15.6%和10.7%.综合微生物学、油藏条件以及物理模拟驱油实验的研究结果,在冀东油田高浅北和老爷庙区块实施微生物驱油技术是可行的.     

微生物采油技术在子长油田的应用

为了提高子长油田降沟区块的产量和采收率,从微生物采油机理和适用条件入手,通过室内模拟实验和现场试验考察其可行性.结果表明,在温度40℃、矿化度5×103mg/L的油藏条件下,注入菌液质量分数为2%～5%的M1系列、M2系列菌组后增油效果明显,可以提高采收率10%,投入产出比为1∶11.2.现场应用效果表明,在子长油田降沟区长2区块实施微生物驱油技术是可行的.     

东辛油田特高含水期提高采收率的实践

复杂断块油田因其构造的复杂性和储层物性、流体性质的巨大差异性,严重制约着油田开发管理水平和油田采收率的提高。层系概念模糊和层系划分太粗,又直接影响着中低渗透油层的潜力发挥。1997年以来,胜利油田东辛采油厂综合运用细分开发、攻欠增注、不稳定注水等多种方法,对东辛油田辛16断块区进行综合调整,增加可采储量56万吨,采收率从32.55%提高到37.79%,探索出了一整套复杂断块油藏特高含水期提高采收率的配套技术和方法,对复杂断块油藏提高采收率具有重要的指导和借鉴意义。     

敖古拉中高温油田微生物驱油可行性分析

为改善中高温油田高含水期的开发效果,针对敖古拉油田塔3井区开展了微生物驱油技术的可行性分析。依据微生物驱油的地质基础及筛选标准,敖古拉油田的地质参数和油水物性满足微生物驱油的基本条件。室内评价了2株菌Bacil-lus licheniformis TY1和Bacillus subtilis TY2的乳化性能、驱油性能和配伍性。降蜡率在10%～25%,降胶率在15%～25%,降低原油黏度50%以上。天然岩心驱油实验提高采收率5-9个百分点,具备实施微生物驱油技术的应用潜力。     

水力振动采油微生物技术在西区油田的应用

振动和微生物采油均是技术含量较高的能有效提高采收率的＂三次采油＂技术,将这两项先进技术各自发挥优势综合应用于西区油田庄1井确定其增产效果,为该项技术的推广提供依据。采用在油井注入微生物原液,然后由DSY地层多级水力震源对其进行推进,向油层纵深转移和扩散。结果注入微生物后,原油粘度下降,流动性能得到改善;振动作业后,地层渗滤条件得到较大改善。结论油井获得了增产,经济效益明显,该技术具有良好的发展前景。     

16S rRNA基因技术在油藏微生物生态研究中的应用

分子生态学技术的发展大大促进了人们对环境中微生物群落的研究，也为研究油藏微生物群落和微生物采油技术提供了一个新的工具，尤其16S rRNA基因技术应用于油藏微生物生态研究．该技术克服了基于细胞水平研究方法的不足，能更准确、更客观地揭示油藏微生物的多样性、群落动态变化、种群结构及进化等方面的信息．文章简要综述了16S rRNA基因技术发展历程及在环境微生物生态学中的应用，详细概述了16S rRNA基因技术在油藏微生物生态研究中的地位和作用以及用于油藏微生物生态研究的16S rRNA基因技术，讨论了16S rRNA基因技术目前在油藏微生物生态研究中存在的问题，通过实例论证了该技术的现场应用效果，重点介绍了胜利油田利用T-RFLP、DGGE等分子生态学技术在河口采油厂罗801区块空气辅助微生物驱和单12区块内源微生物驱研究中的应用，阐明了分子生态学技术在微生物提高原油采收率研究中的重要的意义．