專利名稱：一種利用油藏內源微生物驅油的方法
技術領域：
本發明屬于石油工業的采油方法，特別是一種利用油藏內源微生物驅油的方法，適于在經過長期注水開發后的油藏及區塊中使用，應用油藏中原有的微生物提高油藏采收率，原有的微生物包括烴類氧化菌和厭氧發酵菌。
背景技術：
油田開發經過了一次采油、二次采油階段，目前己進入三次采油階段。所謂一次采油是指利用儲層潛能采油，當儲層能量消耗殆盡，一次采油的能量隨之下降。在壓力下注水是用于二次采油工藝的主要方法。一次采油和二次采油合起來可采出約30％的已知常規儲油量。油藏內的剩余油將通過三次采油方法開采，目前使用的三次采油方法包括熱處理技術、化學驅技術和微生物采油技術。微生物采油技術是共認的低廉、高效、環保、可以提高油田采收率的三次采油技術，該技術應用微生物在油藏內的活動及其代謝產物進行強化采油。在《油氣采收率技術》，1996年，第3撰第1期，14-22頁“微生物提高采收率技術”有詳細介紹。有些微生物如假單胞菌(Pseudomonas)可以生成有機酸、表面活性劑和聚合物，有助于提高水驅油的效率；有些微生物如芽胞桿菌(Bacillus)、微球菌(Micrococcus)能消耗分子量較高的烴類，降低原油的粘度，增強其流動性能；有些微生物如甲烷桿菌(Methanobacterium)能產生大量的氣體，包括氣態烴和二氧化碳，可以作為驅油動力；有些微生物如棒桿菌(Corynebacterium)在油藏內可以產生高粘度物質，堵塞部分大的孔道，從而使水驅油在中等或較小的孔道內的作用得以加強。微生物采油技術目前主要包括微生物清防蠟、微生物單井吞吐、微生物單井處理和微生物驅油技術，其中微生物驅油技術可以提高區塊的原油采收率。現有的微生物驅油技術是先在實驗室篩選分離合適的微生物菌種，這類菌種能夠在油藏中生長、代謝，改善油藏中的殘余油流動性。然后經過工業菌液的生產，生產出大批量的菌液，運送到現場，由注入設備將菌液注入地層。通過微生物在地層中作用于殘余油，從而提高采收率。但室內篩選的微生物進入地層后，難以適應油藏中的極端環境，如高溫、高壓和高礦化度等，因此現場實施效果常常不夠理想。
發明內容
本發明的目的是提供成本低廉、實用有效的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，通過加入微生物激活劑，激活油藏中的內源微生物，從而達到用 微生物提高采收率的目的；克服常規微生物采油方法存在的微生物難以適應地層環境的問題，省去菌種篩選和菌液生產步驟，降低技術成本。
本發明所采用的技術方案是選擇合適的油藏，針對具體區塊，利用該油藏內源微生物如烴類氧化菌和厭氧發酵菌，通過分析該區塊油藏的液體性質，確定內源微生物激活劑，并注入地層。
本發明與常規的微生物采油方法相比具有顯著的效果，由于本發明應用的不是外加菌液，而是直接利用地層中原有的微生物，因此，不需要進行菌種篩選、菌液生產、菌液運輸，同時內源菌避免了微生物對地層的適應性問題。因為長期注水開發的油藏由于地面的注入水不斷進入地層，已在油藏中形成一個相對穩定的微生物生態，包括烴類氧化菌、腐生菌、產甲烷菌、硫酸鹽還原菌、鐵細菌、硫細菌等。其中烴類氧化菌、腐生菌、產甲烷菌有較好的驅油作用，但由于地層中營養不平衡，不能大量繁殖，因此起不到明顯的作用。本發明分析其營養狀況，了解內源微生物所缺少的主要營養組份，通過注入水給油藏中的內源菌提供適當的營養，如碳源、氮源和磷源，可使內源菌快速繁殖起來，產生大量的代謝產物，如生物表面活性劑，生物氣等，這些物質具有良好的驅油作用。在模擬地層條件下優選內源微生物的激活劑，以激活油藏中的內源微生物，從而提高采收率。因此比傳統的微生物驅油技術降低了成本、提高了效率。
具體實施例方式
以下將結合實施例對本發明做進一步的詳述一種利用油藏內源微生物驅油的方法，選擇合適的油藏，針對具體區塊，利用該油藏內源微生物，即原有的微生物，包括烴類氧化菌和厭氧發酵菌，通過分析該區塊油藏的液體性質，包括地層水化學組成和微生物的組成，確定內源微生物激活劑，并注入地層。合適的油藏區塊是指溫度≤80℃；礦化度≤100000mg/L；滲透率＞50×10-3μm2的所有油藏。特別是溫度≤70℃長期注水開發的油藏是最適合于內源微生物驅油的油藏。確定內源微生物激活劑的方法是首先在模擬地層條件下進行內源微生物的激活試驗和驅油試驗，確定該地層需要激活的內源微生物及其激活劑的組成，再根據激活及驅油試驗結果，確定現場實際應用的激活劑配方及激活劑用量。激活劑是指需激活的微生物生長所需要的營養成分，包括碳源、氮源和磷源，碳源是只含碳的有機物，氮源和磷源分別指含氮和含磷的無機物；內源微生物是指油藏中所有的微生物。模擬地層條件下進行內源微生物的激活試驗和驅油試驗是指利用人造巖芯或天然巖芯模擬油藏溫度條件將不同的激活劑與地層水共同培養，根據細菌生長速度和培養后表面張力降低的程度選擇最佳的激活劑配方。應用最佳的激活劑配方以不同段塞或稱激活劑用量進行巖芯模擬驅油試驗，以確定最佳段塞或稱最佳激活劑用量，最佳激活劑配方和用量用做區塊現場設計參數。現場應用時，將激活劑按適當的濃度溶于注入水，由注水系統將激活劑注入地下。應用時，針對合適的區塊開展下列工作首先對該區塊進行地層水化學組成和微生物群落組成的分析，主要做以下三個方面的工作1、區塊注入水及油井產出液水相的化學分析；2、區塊注入水及油井產出液中微生物群落分析；3、根據化學分析和微生物群落分析結果，按照營養協調、物理化學條件適宜和經濟節約原則，確定這些液體中需要補充微生物所需的無機營養，從而確定內源菌激活劑。
其次是模擬油藏溫度條件將不同的激活劑與地層水共同培養，根據細菌生長速度和培養后表面張力降低的程度選擇最佳的激活劑配方。應用最佳的激活劑配方以不同段塞或稱激活劑用量進行巖芯模擬驅油試驗，以確定最佳段塞或稱最佳激活劑用量。最佳激活劑配方和用量可用于區塊現場應用設計參數。
最后在現場應用時，可將激活劑溶于注入水，由注水系統將激活劑注入地下。
實施例選擇一個適合區塊的內源微生物做驅油試驗。該區塊是溫度≤80℃；礦化度≤100000mg/L；滲透率＞50×10-3μm2的任一油藏或區塊。溫度≤70℃、長期注水開發的油藏或區塊更適合于用內源微生物驅油。首先對其注入水和3口油井取樣進行水質化學分析和微生物分析。
A-1塊水樣化學分析結果
A-1塊細菌群落計數分析結果
根據水質化學分析結果，確定內源菌激活劑配方系列，分別激活內源菌，檢查內源菌中烴類氧化菌和產甲烷菌的激活情況，優選最佳的配方，最佳配方可將這兩類菌在模擬條件下激活生長濃度達108個/ml。將這種配方進入物模驅油試驗。配方中含有碳源、氮源和磷源營養成分，針對適合做內源微生物驅油的具體不同的油藏或區塊，根據具體情況，還可添加微量元素。
物模驅油是在人造巖芯中進行，應用A-1塊1號井脫水脫氣原油、A-1塊注入水、地層水、上述優選的激活劑。巖芯基本參數見表巖芯基本參數巖芯號 尺寸孔隙度 滲透率 原始含油飽和度38mm×1 35％1.50um270％350mm38mm×2 34％1.28um270％350mm38mm×3 35％1.43um274％350mm驅油時一次水驅巖芯至含水98％。注0.25PV激活劑，激活劑濃度為1％。地層溫度下分別放置7--15天，再二次水驅巖芯至含水98％。該實施例中，內源微生物驅油物模實驗結果表明內源微生物驅油物模試驗可在水驅基礎上提高采收率9.3％，見下表。
微生物提高采收率情況實驗號 1次水驅采收率內源驅采收率 微生物提高采收率1 34.80％2 33.33％ 39.41％ 6.1％3 30.50％ 39.80％ 9.3％
權利要求
1.一種利用油藏內源微生物驅油的方法，選擇合適的油藏，其特征是針對具體區塊，利用油藏原有的微生物，包括烴類氧化菌和厭氧發酵菌，通過分析該區塊油藏的液體性質，確定內源微生物激活劑，并注入地層。
2.根據權利要求1所述的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，其特征在于確定內源微生物激活劑的方法是首先在模擬地層條件下進行內源微生物的激活試驗和驅油試驗，確定該地層需要激活的內源微生物及其激活劑的組成，再根據激活及驅油試驗結果，確定現場實際應用的激活劑配方及激活劑用量。
3.根據權利要求1或2所述的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，其特征在于激活劑是指需要激活的微生物生長所需要營養成分，包括碳源、氮源和磷源，碳源是含碳的有機物，氮源和磷源分別指含氮和含磷的無機物；內源微生物是指油藏中所有的微生物，特別是烴類氧化菌和厭氧發酵菌。
4.根據權利要求2所述的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，其特征在于模擬地層條件下進行內源微生物的激活試驗和驅油試驗是指利用人造巖芯或天然巖芯模擬油藏溫度條件將不同的激活劑與地層水共同培養，根據細菌生長速度和培養后表面張力降低的程度選擇最佳的激活劑配方。
5.根據權利要求4所述的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，其特征在于模擬地層條件下進行內源微生物的激活試驗和驅油試驗是指應用最佳的激活劑配方以不同段塞或稱激活劑用量進行巖芯模擬驅油試驗，以確定最佳段塞或稱最佳激活劑用量，最佳激活劑配方和用量用做區塊現場設計參數。
6.根據權利要求1所述的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，其特征在于現場應用時，將激活劑按適當的濃度溶于注入水，由注水系統將激活劑注入地下。
7.根據權利要求1中所述的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，其特征在于合適的油藏區塊是指溫度≤80℃；礦化度≤100000mg/L；滲透率＞50×10-3μm2的所有油藏，特別是溫度≤70℃長期注水開發的油藏是最適合于內源微生物驅油的油藏。
全文摘要
本發明公開的是石油工業使用的一種利用油藏內源微生物驅油的方法，適于在經過長期注水開發后的油藏及區塊中使用，利用油藏中原有的微生物提高油藏采收率，原有的微生物包括油藏中原有的所有品種。選擇合適的油藏，針對具體區塊，利用油藏內源微生物，包括烴類氧化菌和厭氧發酵菌。通過分析該區塊油藏的液體性質，確定內源微生物激活劑，并注入地層。本發明應用的不是外加菌液，而是直接利用地層中原有的微生物，因此，不需要進行菌種篩選、菌液生產、菌液運輸，同時內源菌避免了微生物對地層的適應性問題。因此比傳統的微生物驅油技術降低了成本、提高了效益。
文檔編號E21B43/22GK1424484SQ03111809
公開日2003年6月18日 申請日期2003年1月8日 優先權日2003年1月8日
發明者汪衛東, 李希明, 包木太, 魏斌, 宋永亭, 蔣焱, 陳勇, 鞠玉芹, 耿雪麗, 陳聲 申請人:中國石化勝利油田有限公司采油工藝研究院