專利名稱：以分段方式注入微生物的采油方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物采油方法技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在世界范圍內(nèi)，經(jīng)過一次，二次采油兩次常規(guī)采油之后的總采收率一般只能占地下原油的 30% 4()%。遺留在地層的殘余油仍然占60% 70%，故如何提高采收率，從地下采出更多原油， -直是世界上許多國家不斷研究的課題[i]。直到1926年B e e kma n [2]提出細(xì)菌能采 油至今，經(jīng)過70多年的發(fā)展，微生物清蠟和降低重油粘度、微生物選擇性封堵地層、微生物吞 吐、微生物強(qiáng)化水驅(qū)等己成為一項(xiàng)成熟的提高采收率技術(shù)，并形成了繼傳統(tǒng)的熱驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、 氣驅(qū)之后的第四種提高采收率的方法一-_微生物提髙原油采收率技術(shù)(microbilial enhanced oi ] recover ， MEOR)。ME 0 R是將微生物及其營養(yǎng)源注入地下油層，使微生物在油層中生棲繁殖， 一方面利用 微生物對(duì)原油的直接作用，改善原油物性，提高原油在地層孔隙中的流動(dòng)性，另一方面利用微 生物在油層中生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生的氣體、生物表面活性物質(zhì)、有機(jī)酸、聚合物等物質(zhì),來提高原油 采收率的一種方法。微生物采油有個(gè)明顯的特點(diǎn)。首先，微生物以水為生長(zhǎng)介質(zhì)，以質(zhì)量較次 的糖蜜作為營養(yǎng)，實(shí)施方便，可從注水管線或油套環(huán)形空間將菌液直接注入地層，不需對(duì)管線 進(jìn)行改造和添加專用注入設(shè)備；由于微生物在油藏中可隨地下流體自主移動(dòng)，作用范圍比聚合 物驅(qū)大,注入井后不必加壓，不損傷油層,無污染,提高采收率顯著。其次以吞吐方式可對(duì)單井 進(jìn)行微生物處理,解決邊遠(yuǎn)井、枯竭井的生產(chǎn)問題，提高孤立井產(chǎn)量和邊遠(yuǎn)油田采收率;再有選 用不同的菌種，微生物可解決油井生產(chǎn)中多種問題，如降粘、防蠟、解堵、調(diào)剖，最后提高采收 率的代謝產(chǎn)物在油層內(nèi)產(chǎn)生,利用率高，且易于生物降解，具有良好的生態(tài)特性。微生物采油由 于其成本低、效果好、無污染，愈來愈受到人們廣泛的重視。美國俄克拉何馬州Payne縣東南 Vrssar vertza砂巖礦區(qū)、Teapot donne油田等[4]現(xiàn)場(chǎng)先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)均使采油率有所增加，證明 MI':0R是行之有效的.微生物采油技術(shù)在許多油田中應(yīng)用，取得了投入產(chǎn)出比為1 : 5的好效果。 微生物采油機(jī)理微生物采油是技術(shù)含量較高的一種提高采收率技術(shù)，不但包括微生物在油層 中的生長(zhǎng)、繁殖和代謝等生物化學(xué)過程，而且包括微生物菌體、微生物營養(yǎng)液、微生物代謝產(chǎn) 物在油層中的運(yùn)移，以及與巖石、油、氣、水的相互作用引起的巖石、油、氣、水物性的改變， 深入研究作用機(jī)理顯得尤為重要。 從已知的采油機(jī)理可知微生物提高采油率是一種多用途的技術(shù),應(yīng)用該技術(shù)可以解決原 油滲透率低、掃油效率低、流度比不利、氣錐進(jìn)、水錐進(jìn)、圈閉漬及結(jié)蠟結(jié)垢等問題，具體 到各種工藝，微生物采油的機(jī)理又有所不同，不同的工藝設(shè)計(jì)可以解決不同領(lǐng)域的問題，這給 油田操作者提供了廣泛而多樣的選擇。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種新的以分段方式注入微生物溶液的微 生物采油方法，從而提高微生物驅(qū)油效果。微生物注入到油藏后，微生物溶液的前緣和后尾會(huì)大量接觸地層水或營養(yǎng)液，使注入微 生物濃度大幅度降低，這一方面降低了微生物的作用效果，另一方面延長(zhǎng)了微生物發(fā)酵到終 點(diǎn)的時(shí)間。甚至在微生物未得到充分發(fā)酵繁殖達(dá)到發(fā)揮作用的濃度下限時(shí)又被后續(xù)的注入井 正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)的注入水稀釋，始終不能建立其起有效的、能起到驅(qū)油作用的微生物"場(chǎng)"， 使礦產(chǎn)應(yīng)用以失敗告終?？紤]到這一影響，本發(fā)明提出以分段方式注入微生物溶液〖由微生物發(fā)酵液經(jīng)營養(yǎng)液稀釋 獲得)的方法，即將所注入的微生物溶液按不同的濃度、用量進(jìn)行合理的配置形成段塞，依次 按前緣段塞、主體段塞、后尾段塞三段式注入結(jié)構(gòu)將微生物溶液由微生物注入井向油藏中注 入。以此有效保證微生物溶液在被地層水稀釋后仍可維持在較合理的、足以使微生物發(fā)酵生 長(zhǎng)達(dá)到驅(qū)油作用的濃度范圍內(nèi)。此外，為了提供微生物繁殖所需的充足營養(yǎng)環(huán)境，微生物段 塞的結(jié)構(gòu)還包括在微生物溶液前后注入營養(yǎng)液段塞的結(jié)構(gòu)。由于微生物采油法中所注入的微生物為好氧和/或兼性厭細(xì)菌，充足的氧是保證其具有 高活性的前提。而地層水中溶解氧的量是有限的，這種低含量的溶解氧成為它們發(fā)酵生長(zhǎng)的 限制性因子。為保證滿足注入到油藏中的微生物對(duì)氧的需求，刺激微生物的繁殖和代謝，本 發(fā)明提出在注入微生物溶液的同時(shí)充加空氣的補(bǔ)氧方法。微生物溶液被注入到油藏后，微生物溶液中的微生物需先經(jīng)過適應(yīng)調(diào)整期，然后才能進(jìn) 入生長(zhǎng)期。因此， 一方面為保證注入微生物適應(yīng)油藏環(huán)境所需的時(shí)間，更主要的是保證注入 微生物的生長(zhǎng)、繁殖達(dá)到其具有驅(qū)油作用的濃度范圍需的時(shí)間，本發(fā)明提出在由微生物注入 井向油藏注入微生物溶液后，關(guān)井發(fā)酵的方法。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種以分段方式注入微生物的釆油方法，該方法的實(shí)施步驟是由微生物注入井向含油巖層以分段方式依次注入營養(yǎng)液，體積濃度為5%—8%，用量為
總微生物溶液體積的20-30%的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的50 一70%的主體段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的10-20%的后尾段塞微生物 溶液及空氣，關(guān)閉微生物注入井至少3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油(微 生物發(fā)酵液濃度按100%計(jì))。其中營養(yǎng)液采用酵母膏50-500ppm;蛋白胨0-400ppm; NH4CU 100-600ppm: K2HP04: 50-300ppm可滿足要求。在微生物溶液前注入營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積的1 / 10-1 / 5; 在微生物溶液后注入的營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積1 / 5 — 1 。所述的微生物溶液由微生物發(fā)酵液經(jīng)營養(yǎng)液稀釋獲得，總微生物溶液用量為控制油藏孔 隙體積的1 / 1000—1 / 100。微生物溶液與空氣的體積比為1: 5—1: 10，所述的微生物為好氧和/或兼性厭細(xì)菌。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有可使注入到油藏中的微生物的活性達(dá)到更高水平，最大限度地發(fā) 揮微生物的性能等優(yōu)點(diǎn)，從而提高微生物驅(qū)油效果。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所說的以分段方式注入微生物的采油方法，該方法的實(shí)施步驟是 由微生物注入井向含油巖層以分段方式依次注入營養(yǎng)液，體積濃度為6%，用量為總微生物溶液體積的25%的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的65%的主體段 塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的15%的后尾段塞微生物溶液及空氣，關(guān)閉 微生物注入井3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油(微生物發(fā)酵液濃度按100%計(jì))。其中營養(yǎng)液采用酵母膏50-500ppm;蛋白胨0-400ppm; NH4CL: 100-600ppm: K2HP04: 50-300ppm可滿足要求。在微生物溶液前注入營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積的1/5;在微 生物溶液后注入的營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積1 / 3。所述的微生物溶液由微生物發(fā)酵液經(jīng)營養(yǎng)液稀釋獲得，總微生物溶液用量為控制油藏孔隙體積的l / :亂本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有可使注入到油藏中的微生物的活性達(dá)到更高水平，最大限度地 發(fā)揮微生物的性能等優(yōu)點(diǎn)，從而提高微生物驅(qū)油效果。
權(quán)利要求
1、一種以分段方式注入微生物的采油方法，該方法的實(shí)施步驟是由微生物注入井向含油層以分段方式依次注入營養(yǎng)液K2HP0450-300ppm；NH4CL50-600ppm；酵母膏50-500ppm；蛋白胨50-400ppm；體積濃度為5％-8％，用量為總微生物溶液體積的20-30％的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的50-70％的主體段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的10-20％的后尾段塞微生物溶液及空氣，關(guān)閉微生物注入井至少3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油。
2、 如權(quán)利要求l所說的以分段方式注入微生物的采油方法，其特征在于在微生物溶液前注 入營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積的1 / 10-1 / 5;在微生物溶液后注入的營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積1/5 — 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微生物采油方法技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述的以分段方式注入微生物的采油方法，該方法的實(shí)施步驟是由微生物注入井向含油層以分段方式依次注入營養(yǎng)液K2HPO450-300ppm；NH4CL50-600ppm；酵母膏50-500ppm；蛋白胨50-400ppm；體積濃度為5％-8％，用量為總微生物溶液體積的20-30％的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的50-70％的主體段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的10-20％的后尾段塞微生物溶液及空氣，關(guān)閉微生物注入井至少3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油。
文檔編號(hào)E21B43/16GK101131078SQ20061003043
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者翁天波 申請(qǐng)人:上海中油企業(yè)集團(tuán)有限公司