低滲透油藏空氣微生物復合驅(qū)提高石油采收率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及一種低滲透油藏空氣微生物復合驅(qū)提高石油采收率的方法，尤其設及 利用微生物快速消耗空氣中氧氣，降低由于氧的存在產(chǎn)生的安全風險；利用微生物菌體調(diào) 堵高滲透條帶，擴大波及體積；利用微生物代謝產(chǎn)物改善油水界面性質(zhì)提高原油采收率。
【背景技術(shù)】
[0002] 空氣驅(qū)油方法是通過空氣壓縮機將空氣注入油藏進行驅(qū)油的方法。進入油藏的空 氣主要是與原油發(fā)生低溫氧化和高溫氧化反應。低溫氧化適用于輕質(zhì)和常規(guī)原油。應用 空氣驅(qū)油的主要原因一是空氣來源廣，不受空間和地域限制，二是成本低廉，適用油藏類型 廣，Ξ是空氣粘度低，壓縮系數(shù)大，注入阻力相對較小，尤其適用于低滲透油藏?？諝庠谂c原 油接觸后發(fā)生的低溫氧化，1)消耗了空氣中的氧，使注入氣體W氮氣為主，2)形成了煙道 氣，尤其是在高溫油藏，煙道氣中85%為氮氣，15%為二氧化碳和少量輕控組份，3)產(chǎn)生一 定的熱量。運些作用綜合起來對油藏有如下的作用，1)儲層增壓，提高油藏能量，2)燃燒油 的熱膨脹效應及抽提效應，3)在高溫油藏可實現(xiàn)間接煙道氣驅(qū)，4)煙道氣使原油膨脹，5) 改進注入氣體、剩余油和水之間密度和粘度比，可有效減少和氧化前緣超過油帶而發(fā)生指 進，6)產(chǎn)生的二氧化碳溶于水產(chǎn)生弱酸，對巖石有一定酸化提高滲透性作用，7)對于有一 定傾角的油層，頂部注空氣產(chǎn)生雙重驅(qū)替作用，8)對于正韻律油層，依靠重力可使改善頂部 油層的驅(qū)油效果。
[0003] 安全性是空氣驅(qū)油的關(guān)鍵之一。注入空氣過程中各個環(huán)節(jié)均存在著可燃混合物爆 炸的危險，運主要是因為注入空氣中含有氧氣，氧氣與原油在油藏發(fā)生氧化反應，消耗部分 氧氣，但是在氧氣反應不完全的情況下，地層中的輕控組分就會和氧氣形成混合性爆炸氣 體（《斷塊油氣田》Vol. 5 (5)空氣驅(qū)油安全控制研究），可燃氣體發(fā)生燃燒和爆炸的Ξ個基 本條件是氧氣、可燃氣和點火能量。而燃燒爆炸不僅需要氧氣和可燃氣體的存在，還需要一 個重要條件即氧氣與可燃氣體配比復合爆炸要求：在氧含量高于臨界含氧量的情況下，可 燃氣在氧氣與可燃氣的混合物中濃度必須處于爆炸極限之外，即低于爆炸上限且高于爆炸 下限，滿足運樣的條件，足夠的點火能量就會引發(fā)燃燒或爆炸。燃燒和爆炸是可燃氣體關(guān) 聯(lián)緊密的兩個特性，爆炸反應實質(zhì)是瞬間發(fā)生的極其劇烈的燃燒反應，若在密閉空間中發(fā) 生燃燒，由此產(chǎn)生的大量高溫氣體會增大壓力系統(tǒng)壓力，燃燒就會在某一瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)楸?(郭亮等《石油化工》2013年第9期：空氣驅(qū)提高采收率燃性氣體安全因素分析）。
[0004] 在油井，產(chǎn)出的氣體中主要是天然氣，屬于可燃氣體，天然氣的主要成分是甲燒， 幾乎所有油氣田的天然氣和注入空氣采油過程中的產(chǎn)出氣，甲燒的成分均在80%W上，還 含有乙燒、丙烷、下燒及戊燒W上的控類，并有少量的二氧化碳、氮氣、硫化氨和氨氣等非控 類組分。甲燒在常溫常壓下的爆炸極限為5-15%，點火能量、點火位置和爆炸容器形狀和大 小都對爆炸極限有影響，隨著溫度和壓力的升高，爆炸范圍也逐漸增大。目前公認的理論臨 界氧含量的最小值為10%，由于現(xiàn)場條件的復雜性，和外界因素對油氣混合物爆炸的影響， 實際操作中考慮增加一個系數(shù)，將氧的安全含量定為8%。條件油井發(fā)生爆炸主要是由于氣 竄和氧化不完全造成的油井中氧氣含量過高，與井下輕控組分形成的混合性爆炸氣體在爆 炸范圍內(nèi)，如有足夠點火能量時將導致爆炸?？諝馔黄剖亲⑷肟諝馀菽w系過程中最大的 不安全因素。
[0005] 在注入井，發(fā)生爆炸主要是因為注入空氣壓力低，導致油氣回流到注入井，與空氣 混合發(fā)生燃燒爆炸反應。
[0006] 目前采用的降低氧含量的方法僅僅在注入井，中國專利公開號CN201320703855 的實用新型專利提供了一種采用中空膜分離裝置減少空氣中氧含量，力圖提高空氣泡沫驅(qū) 在注入井的安全性。而在油井產(chǎn)出的氣體中一般采用監(jiān)測方法監(jiān)測產(chǎn)出氣體中氧的含量， 超過安全值時采取相關(guān)措施避免造成安全問題。運樣會導致油井停產(chǎn)，影響正常生產(chǎn)。因 此，需要采取一種方法將注入到油藏的空氣中氧含量降到安全值W下，甚至將氧全部消耗， 確保注入空氣施工和產(chǎn)出氣體的安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種低滲透油藏空氣微生物 復合驅(qū)提高石油采收率的方法，在空氣驅(qū)油體系中加入微生物營養(yǎng)劑段塞，通過激活耗氧 內(nèi)源微生物的好氧生長，消耗空氣中的氧氣，使之達到安全范圍，微生物菌體和代謝生物表 面活性劑能夠堵塞高滲透條帶擴大波及體積和改善油水界面性質(zhì)，提高采收率。
[0008] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0009] 一種低滲透油藏空氣微生物復合驅(qū)提高石油采收率的方法，該方法包括：
[0010] 第1、微生物營養(yǎng)組成
[0011] 第1.1、微生物營養(yǎng)液，組成按重量百分比計為：憐酸氨二錠（工業(yè) 品）0. 3% -0. 5% ;酵母粉（工業(yè)品）0. 05% -0. 1% ;糖粉（工業(yè)品）0. 3% -0. 5% ;其余為 水。
[0012] 第1. 2、微生物為油藏中的內(nèi)源微生物，注水井返排或油井產(chǎn)出液中微生物數(shù)量大 于或等于1〇2個/mL;
[0013] 第2、微生物空氣復合的注入方法
[0014] 第2. 1、在注入井，施工時W段塞的形式將第1. 1步中微生物營養(yǎng)液通過注水井注 入到油層，激活注水井油層中的內(nèi)源微生物，提高注入井油層微生物的濃度；
[0015] 第2. 2、隨后注入空氣段塞到油層中，微生物利用營養(yǎng)劑和空氣快速發(fā)酵，消耗空 氣中的氧，使氧含量減少到安全值W下；
[0016] 第2. 3空氣和微生物營養(yǎng)液油藏條件下段塞體積比例為1. 5:1。
[0017] 檢測：
[001引在油井，取產(chǎn)出液檢測產(chǎn)出液中好氧微生物、氧含量和鼠李糖脂含量。使好氧微生 物數(shù)量保持在107個/mlW上，利用空氣和營養(yǎng)劑生長，結(jié)合油藏中低溫氧化和高溫氧化效 應，使產(chǎn)出氣體中的氧含量趨零，達到安全生產(chǎn)，同時產(chǎn)生生物表面活性劑有助于提高洗油 效率。
[0019] 在注水井，定期測量注入井的吸水剖面和注水指示曲線，檢查微生物菌體封堵高 滲層和改善吸水剖面的效果。
[0020] 現(xiàn)場注入所需的主要設備：
[0021] 1)空氣壓縮機：高壓空氣壓縮機組是地面工程的核屯、，根據(jù)油藏壓力、注水壓力 和注入速度選擇空壓機。
[0022] 2)高壓液體注入累：壓力等級高于注水壓力40%W上，排量滿足注入速度要求。
[0023] 3)儲罐：2具帶有攬拌器的微生物營養(yǎng)液儲存罐。
[0024] 本發(fā)明的有益效果：
[00巧]采用微生物空氣復合驅(qū)提高采收率方法，可W將注入井空氣中氧含量降低到3%W下，在油井檢測到的氧趨于零；同時，由于微生物代謝表面活性劑對原油乳化，乳化顆粒 在擴大波及體積的同時也降低了滲流阻力，在低滲透油藏，由于巖石孔隙和厚道半徑小，微 生物菌體具有調(diào)剖作用，擴大波及體積。
【附圖說明】
[0026] 圖1是微生物及其代謝產(chǎn)物乳化原油照片圖。
[0027] 圖2是空氣微生物復合驅(qū)油試驗裝置。
[002引圖3是Ξ種驅(qū)替介質(zhì)的驅(qū)油效率圖。
[0029] 圖4是微生物產(chǎn)出曲線圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行說明。
[00引]實施例1
[0032] -、微生物營養(yǎng)液，組成按重量百分比計為：憐酸氨二錠（工業(yè)品），0. 3%;酵母粉 (工業(yè)品）0. 05 %，糖粉（工業(yè)品）0. 3 %，其余為水。
[0033] 2、油井產(chǎn)出液經(jīng)除油處理，利用其中的微生物，使其濃度為IX107個/血。
[0034] 3、空氣。
[0035] 二、實驗方法
[0036] 1、將上述營養(yǎng)液加入到產(chǎn)出液中配制成營養(yǎng)液，實驗時混W空氣即可，考察在微 生物的作用下，注入巖屯、中空氣在產(chǎn)出端的含氧量。
[0037] 2、將空氣和營養(yǎng)液W1.5:1的段塞形式注入人造巖屯、（40°C)中，注入量為 0. 5PV(孔隙體積），放置5天后恢復水驅(qū)油，在巖屯、出口端收集氣體進行氣相色譜分析氣體 組