微生物采油技術(shù)在特稠油區(qū)塊的應(yīng)用

李暢

【摘要】錦25塊是錦州油田的特稠油區(qū)塊，目前已經(jīng)處于蒸汽吞吐開發(fā)后期，油汽比持續(xù)下降，采油成本不斷攀升。研究應(yīng)用微生物采油技術(shù)來(lái)提高該區(qū)塊的開采效果，通過(guò)確定營(yíng)養(yǎng)液組成、注入量、關(guān)井時(shí)間等施工參數(shù)，使該技術(shù)更適用于錦25塊的油藏環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】特稠油 微生物 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 增產(chǎn)效果

1 前言

錦25塊構(gòu)造上位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡歡喜嶺油田上臺(tái)階第一斷階帶西南部末端。開發(fā)目的層為沙一段于樓油層，層狀巖性。油藏埋深760～985m，有效厚度為18.27m，原始含油飽和度為65.7%，原油粘度（50℃）10658～122900 mPa·s。經(jīng)過(guò)多輪次的吞吐開發(fā)，區(qū)塊目前已經(jīng)處于蒸汽吞吐開發(fā)后期，油藏面臨著原油粘度大，油汽比持續(xù)下降，采油成本不斷攀升等亟待解決的生產(chǎn)難題。為此，2012年在該塊進(jìn)行微生物采油試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)有效的緩解了開發(fā)矛盾，達(dá)到了提高單井效益、降低開發(fā)成本的目的。

2 技術(shù)原理

微生物采油的機(jī)理主要有幾個(gè)方面：

（1）不論好氧微生物和厭氧微生物在生物代謝作用下所產(chǎn)生的酶類，都可以裂解原油中的重質(zhì)烴類和石蠟，降低原油黏度或凝固點(diǎn)，從而降低原油的流動(dòng)阻力，改善原油的流動(dòng)性能，提高原油產(chǎn)量和采收率。

（2）微生物在地層中生長(zhǎng)代謝的過(guò)程中，能產(chǎn)生CO2、N2、H2、CH4 等氣體，這些氣體能保持和增加油層壓力，并可溶于原油而使其黏度下降，從而有利于提高原油產(chǎn)量。

（3）微生物在其代謝過(guò)程中產(chǎn)生各種化學(xué)物質(zhì)，如生物聚合物、生物表面活性劑、小分子有機(jī)酸、醇類等，其中的小分子有機(jī)物在地層中可溶于原油，改善原油的流動(dòng)性. 在地層中產(chǎn)生的生物聚合物能在高滲透地帶控制流度比，調(diào)整注水油層的吸水剖面，增大掃油面積，增加原油的流動(dòng)性，從而提高原油產(chǎn)量和原油采收率。

（4）細(xì)菌代謝過(guò)程產(chǎn)生的生物表面活性劑，比化學(xué)表面活性劑更穩(wěn)定，且具有較好的地層適應(yīng)性能。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用3.1 施工井簡(jiǎn)況

選取錦25塊11口處于蒸汽吞吐末期及近期無(wú)其他措施的油井進(jìn)行微生物采油試驗(yàn)。3.2 施工方案

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估結(jié)果，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工之前要對(duì)施工使用的液量及施工方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括營(yíng)養(yǎng)液組成、注入量設(shè)計(jì)和注入后燜井時(shí)間等。

3.2.1 營(yíng)養(yǎng)液組成確定

為了使微生物在油層中更好的生長(zhǎng)，在注入菌種的同時(shí)需要配注營(yíng)養(yǎng)液，其主要成分應(yīng)為碳、氮源以及其他微量營(yíng)養(yǎng)元素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室及發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)果，選取糖蜜、NH4Cl、KH2PO4、Na2HPO4為營(yíng)養(yǎng)液主要成分。其濃度分別為（W/V%）：1%-2%、 2 kg/m3、3 kg/m3、1.5 kg/m3。施工時(shí)模擬接種過(guò)程，采用微生物菌液和營(yíng)養(yǎng)液混合式注入，在2-5%營(yíng)養(yǎng)液濃度的注入液過(guò)程中，均勻加入微生物發(fā)酵液（菌種濃度大于107個(gè)/mL）。3.2.2 注入量的確定

注入液量符合經(jīng)驗(yàn)公式：

q =πR2HφS/D （式1）Q =πR2Hφ （式2）

q—微生物用量（t）；R—處理半徑（m）；S—含油飽和度；H—油層厚度（m）；φ—油層孔隙度%；D—關(guān)井天數(shù)；Q—營(yíng)養(yǎng)液用量；3.2.3 燜井時(shí)間的確定

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，在模擬地層培養(yǎng)條件下，多數(shù)菌株48 h后，菌落濃度可達(dá)到109個(gè)以上。其穩(wěn)定傳代為3代，因此最短關(guān)井時(shí)間為7-10 d，為保證效果，確定燜井時(shí)間為10 d。

4 礦場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 微生物采油措施效果統(tǒng)計(jì)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的11井次進(jìn)行措施效果跟蹤，具體產(chǎn)量情況統(tǒng)計(jì)如下：

4.2 效果分析

通過(guò)上表數(shù)據(jù)可以看出，該技術(shù)措施有效率為100%，措施后日產(chǎn)油量顯著提高，是措施前日產(chǎn)油的1.4倍，也比上一輪注蒸汽開采單井日產(chǎn)油提高0.5t。單井平均有效期為114d，共計(jì)延長(zhǎng)油井生產(chǎn)周期1252d，節(jié)約注汽成本73萬(wàn)元，投入產(chǎn)出比可達(dá)1：8.6。5 結(jié)論

（1）微生物稠采油技術(shù)是一項(xiàng)適合稠油開發(fā)后期的增產(chǎn)技術(shù)，微生物可以充分發(fā)揮自身的高效性，能夠有效降低原油粘度，補(bǔ)充地層能量，取得了較好的增產(chǎn)效果。

（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，該技術(shù)具有投資少，見效快，收益大的特點(diǎn)，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

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