低滲透油田本源微生物調(diào)剖驅(qū)油技術(shù)研究及應(yīng)用

劉向偉，傅 波，田育紅，饒?zhí)炖?，侯艷紅，張文來

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

低滲透油田本源微生物調(diào)剖驅(qū)油技術(shù)研究及應(yīng)用

劉向偉，傅 波，田育紅，饒?zhí)炖钇G紅，張文來

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

近年來，隨著油價的上漲和大慶油田聚合物驅(qū)油取得明顯效果，提高采收率技術(shù)再度受到各油田的重視。2009年以來，長慶油田采油三廠著手對本源微生物的研究，提取本油田油樣，研究適合低滲透油田的本源微生物，利用本源微生物改善注水井吸水剖面、提高驅(qū)油效率，取得了較好的措施效果，并形成了本源微生物的配型、篩選、注入用量、注入?yún)?shù)等微生物調(diào)剖驅(qū)油技術(shù)體系，在6個井組開展試驗，達到日增油83.2 t，累計增油733.4 t，實現(xiàn)了油田負遞減的開發(fā)目標(biāo)，成為低滲透油田侏羅系提高采收率可供選擇的主體技術(shù)之一。

低滲透；本源微生物；調(diào)剖驅(qū)油；提高采收率

1 低滲透油田提高采收率技術(shù)現(xiàn)狀

與國內(nèi)其它油田相比，長慶油田屬于典型低滲、特低滲油田，其采收率還比較低，具有較大的提高采收率潛力。中石油股份公司平均標(biāo)定采收率35%左右，長慶油田的平均標(biāo)定采收率為21%,油田每提高一個百分點，油田將新增2500萬噸可采儲量。

長慶采油三廠原油年產(chǎn)量400萬噸以上，是長慶油田的第一大采油廠，全國第四大采油廠，其采收率的提高對中石油整體采收率的提高和國家能源安全未來發(fā)展具有重要的意義。

長慶采油三廠提高采收率技術(shù)的現(xiàn)場試驗可以追溯到1998年，在五里灣油田開展注烴氣驅(qū)，后因為氣源供應(yīng)不足停止試驗。近年來，隨著油田開發(fā)技術(shù)的不斷進步，已經(jīng)形成了堵水調(diào)剖調(diào)驅(qū)、井網(wǎng)加密調(diào)整、精細分層注水、表面活性劑驅(qū)、氣體驅(qū)等多項提高采收率技術(shù)，并針對三疊系不同的油藏區(qū)塊和油藏特征，形成了成熟的低滲透油田提高采收率技術(shù)系列和相關(guān)配套技術(shù)。但針對侏羅系油藏，提高采收率技術(shù)較為匱乏，隨著油田開發(fā)時間的延長，多數(shù)油田步入中高含水開發(fā)期,提高侏羅系油藏的水驅(qū)效果，從而提高水驅(qū)效率，成為了低滲透油田提高采收率技術(shù)的難題。

2 本源微生物驅(qū)油機理

油藏特定的地質(zhì)條件，要求有特定的能夠在油藏生長繁殖的菌種，本源微生物是利用油田采出的油水樣，進行分離出來的微生物群落和菌種進行研究，利用原有菌種，進行改善、培養(yǎng)，然后再次注入地層，從而改善吸水剖面，提高驅(qū)油效果。

2.1 驅(qū)油機理

長慶低滲透油藏本源微生物驅(qū)油，其有效成分包括生物酶、生物表面活性劑、生物醇以及活的細菌。生物性驅(qū)油劑注入地層后，菌體及合成的聚合物可以起到堵水、調(diào)剖的作用，發(fā)酵液中的生物酶可以迅速有效地降解孔喉中的烴類、纖維素、蠟質(zhì)等有機成分；生物表面活性劑、生物醇可以降低油水界面張力、剝離巖石表面的油膜、乳化烴類成分、降低原油與巖石的黏附；微生物驅(qū)油劑中的細菌則可以在地層中長期存在而持續(xù)發(fā)揮作用。從而達到對注水井剖面調(diào)整，持續(xù)提高注水井的驅(qū)油效率，提高采收率的目的。

2.2 微生物對油藏的適應(yīng)性評價

利用微生物合格石油微生物學(xué)的研究方法，分析油水樣中的微生物群落，涉及本源微生物的菌群主要有六類，好氧菌主要有氫氧化菌和腐生菌，厭氧菌主要有發(fā)酵菌、無極物產(chǎn)甲烷菌、有機物產(chǎn)甲烷菌以及有害的硫酸鹽還原菌。通過室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，在六類微生物中，好氧的氫氧化菌和厭氧的發(fā)酵菌是該技術(shù)的主要兩類有益菌群。研究結(jié)果表明，不同類型的微生物需要達到一定數(shù)量才能對調(diào)剖驅(qū)油具有一定效果，其數(shù)量的基本值在102～103個/毫升。

通過對本源微生物的性質(zhì)特征研究，通過巖芯滲透率和地層模擬試驗，得出了該微生物的適用范圍。

表1 生物性驅(qū)油技術(shù)適用范圍

3 侏羅系油藏的特質(zhì)特征

3.1 地質(zhì)特征

針對采油三廠靖安侏羅系油藏，為河流相沉積砂體，單個油藏規(guī)模小，主要呈土豆?fàn)畈贿B續(xù)分布于ZJ2、ZJ4、盤古梁區(qū)西南和五里灣區(qū)等地區(qū)。延9、延10是侏羅系主要油藏，為河流相沉積，砂體厚度變化較大，主河道和分支河道砂體厚度一般大于20 m，最厚可達80 m以上；河漫灘砂體厚度相對較小，一般小于20 m。巖性以灰綠色中細粒長石砂巖為主，平均空氣滲透率1.0～2.0 mD，物性相對于三疊系長6油藏較好，油藏埋深1100～1500 m。

3.2 儲層物性

油井產(chǎn)量與構(gòu)造位置有關(guān)，處于鼻隆軸部的油井，其試油產(chǎn)量相對較高，產(chǎn)無水原油的機率也大，具有低密度、低黏度、低凝固點的特點，平均地面原油相對密度 0.857～0.868 g/cm3，地面原油黏度 7.68～10.19 mPa·s，瀝青質(zhì)含量2.44%～3.29%，凝固點15～22℃，無酸敏—弱酸敏、無水敏—弱水敏、無速敏—弱速敏巖石。油藏分布于砂體厚帶、砂層頂面海拔變高的部位。地層水總礦化度隨油藏埋深由淺到深依次增大，原油密度、黏度隨油藏埋深由淺到深依次減小，原始氣油比、飽和壓力由淺到深依次增大。

4 施工參數(shù)選擇

4.1 注入量的確定

根據(jù)施工井的儲層物性，合理選擇微生物的注入量。用量設(shè)計按如下計算公式：

其中 Q—微生物驅(qū)油劑用量，m3；h—有效油層厚度，m；φ—地層有效孔隙度，%；R—處理半徑，m；

生物性驅(qū)油劑段塞組成按照，調(diào)剖微生物段塞：驅(qū)油微生物段塞=2：1。

段塞1：3%調(diào)剖生物及營養(yǎng)液（排量35 m3）。營養(yǎng)液組成：淀粉、蔗糖、氯化銨等。

段塞2：2%驅(qū)油微生物及生物酶（排量35 m3）。

4.2 注入段塞設(shè)計

擠注分2個段塞完成，間隔7天。

第一段塞注入調(diào)剖微生物，提高注水壓力和水驅(qū)波及范圍。

第二段塞注入洗油微生物，提高采油效率。

4.3 注入工藝

采用配水間注入，一次在區(qū)塊內(nèi)注入3～4個井組，對措施效果分析具有較好的參考意義。

圖1 微生物調(diào)剖驅(qū)油注入工藝流程圖

5 現(xiàn)場實施及效果

采油三廠在2010年、2011年分別選取3個井組進行微生物調(diào)剖驅(qū)油試驗，均取得了較好的措施效果。降低自然遞減8%，實現(xiàn)了油田開發(fā)負遞減的目標(biāo)。

2010年，在靖安油田侏羅系盤33-21區(qū)開展微生物調(diào)剖試驗，3個井組對應(yīng)9口油井，措施后，注水壓力上升1.4 MPa，對應(yīng)井組產(chǎn)液量平穩(wěn)，綜合含水率由64.2%降為61.5%，日產(chǎn)油量由22.8上升到24.5 t,截止目前累計增油2741.8 t，提高采收率6.2%，2011年，該區(qū)自然遞減為-2.8%，實現(xiàn)了自該油田2003年開發(fā)以來，首次負遞減的目標(biāo)。

2011年，在盤古梁侏羅系塞248區(qū)擴大微生物調(diào)剖驅(qū)油試驗，3個井組對應(yīng)15口油井，措施后，注水壓力上升0.9 MPa，對應(yīng)井組產(chǎn)液量平穩(wěn)，綜合含水由61.5%降為57.8%，日產(chǎn)油量由78.9 t上升到83.2 t,截止目前累計增油733.4 t，提高采收率2.1%，措施后吸水剖面明顯好轉(zhuǎn)，吸水厚度由6.3 m增加到7.4 m，吸水更加均勻。

6 結(jié)論及認識

（1）本源微生物對油層具有較好的適應(yīng)性，注入的微生物在地層中可以進行正常的繁殖代謝，同時其個數(shù)能夠達到一定的數(shù)量級，從而起到驅(qū)油的作用，對低滲透油田侏羅系調(diào)剖驅(qū)油具有較好的效果。

（2）微生物具有調(diào)剖和驅(qū)油雙重作用效果，在低滲、特低滲孔隙油藏區(qū)塊通過驅(qū)油后，在壓力不升或微降的情況下，剖面改善明顯，說明微生物有一定的解堵功能，該技術(shù)是低滲、特低滲區(qū)塊調(diào)剖效果變差后改善開發(fā)效果和提高采收率的有效技術(shù)手段。

（3）本源微生物調(diào)剖驅(qū)油技術(shù)的試驗成功，為長慶侏羅系油田堵水調(diào)剖和提高采收率技術(shù)提供了可供參考的新途徑。

[1] 沈平平編著.提高采收率技術(shù)進展[M] .北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[2] 康萬利,董喜貴，等.三次采油化學(xué)原理[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.

[3] （美）米卡爾J.?？酥Z米德斯等著,張保平等譯.油藏增產(chǎn)措施[M] .北京：石油工業(yè)出版社，2002.

TE357.9

A

1673-5285（2012）04-0095-03

2012－02-11

劉向偉，男（1980-），2003年畢業(yè)于西南石油學(xué)院石油工程專業(yè)，采油工程師，現(xiàn)為長慶油田采油三廠采油工藝研究所提高采收率室主任。