不同类型激活剂条件下沾3油藏内源微生物驱油规律研究

为了明确内源微生物驱油过程中激活剂注入的类型对胜利油田沾3油藏内源微生物群落结构特征、驱油功能菌浓度及驱油效果的影响,利用室内长岩心连续动态驱替实验及分子生物学检测手段,研究了两种不同类型的激活剂多轮次注入条件下产出液微生物特征、原油性质及驱油效果。研究证实添加糖蜜、玉米浆和无机盐的富营养激活剂体系,可以在较短的时间内大幅降低内源菌群的多样性,选择性激活油藏内源驱油微生物,在多种驱油功能菌的协同作用下提高原油采收率,在一次水驱的基础上可提高采收率23. 59%。与富营养体系相比,单纯添加无机盐不加碳源的寡营养激活剂体系中菌群多样性降低幅度小,优势菌及驱油功能菌的激活速率低,注入后可以在一次水驱基础上提高采收率13. 61%。两种激活剂注入后产出液原油C12-C21的烷烃组分比例明显降低,寡营养体系降幅明显大于富营养体系。     

采出程度对内源微生物驱油效果的影响研究

为探索油藏采出程度对内源微生物驱油效果的影响,采用填砂岩心开展内源微生物驱油物模实验,研究采出程度(10%、20%、30%、40%、50%)对内源微生物驱油效果的影响。实验结果表明,向不同采出程度岩心注入激活剂后,内源微生物均达到3×108个/m L,但随着二次水驱细菌浓度下降幅度不同,岩心采出程度越高越容易形成主流通道,二次水驱过程中微生物很容易随主流通道被冲刷出去,微生物滞留时间较短最终浓度低,影响内源微生物驱油效率。采出程度低于30%时内源微生物驱油可提高采收率9%以上,驱油效果较明显。     

陆梁水驱油藏内源微生物激活配方优化及性能

针对陆梁油田陆9井区边底水油藏特性,运用聚合物驱等方法提高采收率在该油藏中受限;采用最大可能数法(MPN)分析油藏产出液中微生物四类菌浓度及分析了油藏地层水的离子组成;确定了激活内源微生物的激活思路。确定以菌浓、原油乳化效果和界面张力作为优化激活剂配方评价的依据;并以物理模拟实验为指导,通过调整激活剂中蔗糖、钠盐的浓度,比较激活剂是否注气两种方式;优化了激活剂配比,进行了激活效果评价实验。结果表明,对于陆梁油田陆9井区油藏,在一定范围内,提高激活剂中蔗糖、钠盐的含量,注入空气,可以有效提高微生物驱采收率;其中激活剂体系优化选择质量分数0. 55%的蔗糖、质量分数0. 6%钠盐,可提高驱油效率6. 45%,能较好满足生产效益,为陆梁油田陆9井区开展内源微生物驱提供了可靠的室内实验依据。     

陆梁油田内源微生物驱激活剂优化及性能

针对陆梁油田陆9井区边底水油藏特性,运用聚合物驱等方法提高采收率在该油藏中受限,采用最大可能数法( MPN)分析油藏产出液中微生物四类菌浓度及分析了油藏地层水的离子组成,确定了激活内源微生物的激活思路。确定以菌浓、原油乳化效果和界面张力作为优化激活剂配方的依据,并以物理模拟实验为指导,通过调整激活剂中蔗糖、钠盐的浓度,比较激活剂是否注气两种方式,优化了激活剂配比,进行了激活效果评价实验。结果表明,对于陆梁油田陆9井区油藏,在一定范围内,提高激活剂中蔗糖,钠盐的含量,注入空气,可以有效提高微生物驱采收率,其中激活剂体系优化选择质量分数0.55%的蔗糖,质量分数0.6%钠盐,可提高驱油效率6.45%,能较好满足生产效益,为陆梁油田陆9井区开展内源微生物驱提供了可靠的室内实验依据。     

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。     

内源激活剂驱油藏内微生物菌群结构变化分析

油藏内源功能微生物的激活能有效提高采油效率。其中激活后功能微生物的群落变化分析及相关代谢基因丰度的变化对内源激活剂的筛选及激活机理研究具有重要的指导意义。本实验利用高通量测序技术准确分析了内源激活剂注入井（WJW199.1）和对照井（WJW202）中内源微生物（包括古菌和细菌）基于门、纲、属水平的种群多样性和群落结构。结果表明采出水中Thaumarchaeota门的古菌占主导,而丰度最高的细菌属于Proteobacteria门和 Firmicutes门。不管对于古菌还是细菌,注入井中的微生物多样性都远高于对照井,说明激活剂的添加有效激活了其中的内源微生物,提高了群落结构多样性。尤其是Pseudomonas,Arcobacter等具有产表活剂能力的功能微生物。同时,硫酸盐还原菌脱硫弧菌属等有害菌被抑制,丰度降低。表明从微生物种群变化的程度来看内源激活剂的注入降低了有害菌的丰度,激活了功能微生物,增强了整体微生物的驱油能力。     

不同激活剂条件下油藏内源微生物激活过程中DGGE分析

在对胜利油田沾3区块油藏状况分析的基础上,模拟地层高温高压的条件利用分子生物学技术研究了不同激活剂对内源微生物的激活效果.实验分别以葡萄糖、蔗糖、玉米浆、淀粉作碳源,以油井产出水和注入水作为研究对象,进行微生物的激活优化.结果表明,激活以后水样中微生物种群发生了明显变化,以葡萄糖为碳源激活效果尤为突出.另改变葡萄糖的浓度对激活效果进一步研究,结果表明,当葡萄糖的浓度为5 ～ 7.5 g·L-1时较为合适,细菌密度能达到107 cell·mL-1.产出水的激活效果比注入水要好.     

转注时机对低矿化度水驱效果的影响研究

低矿化度水驱作为一种经济有效的提高采收率技术,正引发人们越来越多的关注。国外低矿化度水驱已取得良好的矿场效果,而低矿化度水注入时机对开发的影响却未见研究。针对这一空白,开展了低矿化度水注入时机与采收率、采液速度、采油速度以及注入压力的关系研究。结果表明,高矿化度水驱替至含水98%后转低矿化度水驱,提高采收率效果甚微,总采收率仅为58.24%;而在高矿化度水驱至含水60%转注低矿化度水,再驱替至含水98%采收率可达67%,两种不同注入时机的最终采收率相差8.76%;低矿化度水驱阶段注入压力、采液速度、采油速度均高于高矿化度水驱,符合海上油田快速高效开发的要求。结合岩心矿物组成与实验结果,简单讨论了驱替机理,颗粒溶解运移、多价离子交换、类碱驱和润湿改变在本次低矿化度水驱中得以验证。     

低渗透油藏多段塞微生物驱开发指标预测

油藏条件不同,微生物驱油体系的提高采收率能力和油藏适应性也有所差别,需要合理的注入参数对开发指标进行预测。通过模拟不同注入方式微生物驱油实验优化注入参数,在实验基础上综合运用前缘推进理论和经验回归方法,考虑微生物降低原油黏度以及影响油水相对渗透率等客观因素,建立一种将油井产能和含水变化规律结合的预测模型来预测微生物驱开发指标。微生物驱油实验表明,多段塞微生物驱较单一段塞微生物驱采收率可提高9.24%,见水时间能延长40.10%~40.14%,无水采收率提高18.44%;用该模型能较准确地预测微生物吞吐开井后的产油量、增油量、产液量和含水率,单井预测误差小于10%,区块总体产液量和产油量预测误差均小于3%,含水率仅为0.25%。矿场试验采用五级段塞交替注入调剖用微生物与驱油用微生物,试验区含水上升率由8.1%下降至-4.3%,综合递减率由13.3%下降到4.4%,控水稳油效果明显。     

混合菌提高采收率技术在油田中的应用研究

目前微生物采油技术的研究主要集中在单菌种微生物提高采收率方面,有关混合菌驱油实验和矿场试验方面的研究甚少.对混合菌采油效果进行了室内实验研究,并进行了矿场试验.室内实验研究表明:所选用的DQ7、DY3两株实验菌,具有降解原油中重质烃类、生成表面活性剂和气等性能,可使原油黏度降低,凝固点下降.现场试验效果表明:所用混合菌可有效疏通井筒及近井地带石蜡和胶质沥青质的沉积,降低原油黏度,改善原油的流动性能,从而减缓结蜡速度,有效提高原油产量.     

空气辅助微生物提高采收率室内实验研究

从三叠系长6 油藏产出污泥分离出三株具有较强驱油能力的优势菌株,一株为为好氧菌,一株为厌氧菌,一株为兼性厌氧菌。对不同溶氧量下三株菌复配菌液进行了生长规律进行了测定,同时,对空气辅助微生物降解原油能力进行了测定,测试了非均质模型中微生物与空气交替注入驱油效果。通过实验优选出溶氧浓度为4.5mg/L时,微生物相对较快达到对数生长期。溶氧浓度为4.5mg/L~5.5mg/L时微生物对原油降解率较高。微生物与空气交替注入驱油时,采收率提高17.08%,体现出空气辅助微生物提高采收率优势,对拓宽提高采收率理论及提高矿场增油效果,具有重要的现实意义。     

不同矿化度水质稀释聚合物溶液驱油效果研究

目前大庆油田聚合物驱试验区主要采用清水配制污水稀释聚合物的注入方式,不同水质矿化度能够大幅度影响聚合物溶液的黏度,对于是否可以通过降低污水矿化度提高驱油效果尚未得到统一的认识。通过人造长方岩心恒压驱油实验考察了四种不同矿化度水质稀释聚合物溶液等黏条件下的驱油效果。研究表明,在渗透率为900 m D岩心(岩心规格4.5 cm×4.5 cm×30 cm)中,剪前等黏70 m Pa·s等段塞大小四种不同矿化度水质稀释聚合物体系,高矿化度体系比低矿化度体系提高采收率值增加3.3%;等聚合物用量条件下,高矿化度体系比低矿化度体系提高采收率值降低2.9%;驱油段塞受地层水稀释对驱油效果的影响达1.8%。通过对比分析,明确了不同矿化度水质稀释聚合物溶液对驱油效果影响,可以为现场进一步开展聚合物驱提供参考。     

国内外源微生物驱矿场试验状况分析

 为降低微生物采油矿场试验的风险,制定科学合理的实施方案,对目前国内外源微生物驱的现场实施情况进行了调研,从注入量、注入浓度、注入方式及增油量对驱油效果的影响等方面分析发现,目前外源微生物驱矿场应用正处于发展和完善阶段,注入量多在0.002-0.007倍孔隙体积(PV)之间,微生物浓度在1%-3%之间,注入方式主要为周期注入和段塞注入,取得了良好的效果,但在菌种和工艺方面仍存在一些亟待突破的技术。根据国内外源微生物矿场试验的现状,建议通过引进先进的微生物学技术,培养出更多能够以廉价且丰富的营养物为基础生长的菌种。针对具体目标油藏选取调驱结合、吞吐与驱替结合或内源与外源微生物驱相结合的方式,通过改变注入水的水质及采用生物抑制的方法保持微生物驱油的连续性,进一步改善外源微生物驱油的应用前景。     

胜利油田S12块内源微生物群落选择性激活条件研究

在考察了胜利油田S12块注入水和油井产出水中细菌群落状况的基础上,针对烃类降解菌、产甲烷菌、硝酸盐还原菌等有益于采油的细菌群落,研究了营养条件对细菌群落激活的影响.结果表明,激活剂配方St-12能较好地刺激有益内源菌群落的生长,且对硫酸盐还原菌、铁细菌及硫细菌等对采油不利的细菌起到了一定的抑制作用.室内岩心模拟试验表明,在水驱基础上内源微生物驱可以提高采收率最高达9.14%.     

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。     

M驱油剂提高原油采收率的实验研究

针对普通稠油油藏注水开发效果差的问题,以煤为原料制备表面活性剂体系作为驱油剂,吐玉克油田天然岩心、原油和地层水为实验材料,采用不稳定试验法,建立了实验流程,制定了实验方案,研究了M驱油剂的注入时机、质量分数以及注入体积倍数等对水驱原油采收率的影响.实验结果表明,M驱油剂可大幅度提高水驱原油采收率.随着化学剂质量分数和注入体积倍数的增加,采收率提高值增加,且M驱油剂段塞的注入时间越早,驱油效果越好.     

微生物调驱模拟实验研究

为了研究微生物调剖及提高采收率效果,通过细胞融合技术构建了两株用于采油的生物工程菌株STP-1和STP-5,该菌株能在50℃下繁殖并代谢生物多糖和气体。调剖物理模拟实验结果表明,微生物注入培养后能够显著降低岩心的渗透率,降低率分别为82.67%和58.24%,说明两株菌具有很好的调剖作用。驱油模拟实验结果表明,STP-1和STP-5提高采收率分别达到21.92%和13.49%,具有良好的提高采收率效果。本研究表明该两株菌在调剖和提高原油采收率方面具有良好的应用潜力。     

空气辅助微生物提高采收率的室内实验研究

从三叠系长6油藏产出污泥分离出3株具有较强驱油能力的优势菌株,一株为好氧菌,一株为厌氧菌,一株为兼性厌氧菌。对不同溶氧量下3株菌复配菌液进行了生长规律进行了测定,同时,对空气辅助微生物降解原油能力进行了测定,测试了非均质模型中微生物与空气交替注入驱油效果。通过实验优选出溶氧浓度为4.5 mg/L时,微生物相对较快达到对数生长期。溶氧浓度为4.5~5.5 mg/L时微生物对原油降解率较高。微生物与空气交替注入驱油时,采收率提高17.08%,体现出空气辅助微生物提高采收率优势,对拓宽提高采收率理论及提高矿场增油效果很有意义。     

微生物驱相对渗透率曲线测定

为了进一步加强对微生物驱油过程及其后续水驱油的多相渗流规律和驱油机理的认识,采用稳态法成功测得了中一区Ng3油藏条件下(温度69℃和压力10 MPa)注微生物(AB-1菌和AB-2菌)前和注微生物后油水相对渗透率曲线.对比分析了注微生物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征.实验结果表明:与注微生物前相比,注微生物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的绝对渗透率变化不大;等渗点明显右移,含水上升率明显减缓;两种菌均能较大幅度提高原油采收率,其中,AB-1菌提高采收率平均为8.7%,AB-2菌平均为9.2%.     

沾3区块内源微生物好氧和厌氧激活特征

为了研究油藏内源微生物好氧和厌氧激活规律,在亨盖特厌氧微生物操作平台上,对沾3区块油井产出液分别进行好氧和厌氧激活研究。结果表明:油藏内源微生物在好氧和厌氧激活方式下均能被有效激活,激活5 d以后,菌密度超过10~8个/mL,但不同激活方式激活的菌群结构、驱油功能菌存在显著差异。在好氧激活下的微生物代谢速率快,开始产乳化剂时间比厌氧激活早;厌氧条件下,加入磷酸盐、硝酸盐,提供电子受体能够显著促进厌氧乳化,乳化指数可达100%。但氧化还原电位的提高,对内源微生物厌氧代谢产酸、产气有一定抑制作用,总酸含量从2.769 g/L降至1.046 g/L,气压从0.156 MPa降至0.060 MPa, CH_4含量从31.1%降至5.6%。室内模拟研究揭示的微生物厌氧激活特征为中高温油藏内源微生物驱油厌氧代谢调控提供了重要理论指导。