本发明属于三次采油技术领域，特别涉及一种利用微生物多糖体系进行微生物驱油的方法。
背景技术：
内源微生物采油技术是通过向油藏注入激活剂，利用油藏条件下微生物的生长代谢活动来提高原油采收率。该技术作为一项环保、低成本的可持续性发展技术，已在矿场试验中显示出良好的应用效果。但是，随着油田不断开发，目前国内主力油田的大部分油藏已进入高含水阶段，综合含水大于90％，油藏中的优势通道逐渐形成。特别针对非均质性强的高含水油藏，传统激活剂体系注入地层后，容易沿着优势通道出现窜流现象，限制了激活剂体系在油藏中的波及效率，使得油层深部中的内源微生物无法得到充分激活，弱化了内源微生物与剩余油的相互作用，降低了内源微生物的驱油效果，因此迫切需要一种能有效封堵油藏大孔道，且有效激活油藏内源微生物来提高原油采收率的方法。
中高渗透油藏实施微生物驱油，通常在实施微生物驱油前注入聚合物进行调剖，该方法虽然能扩大激活剂的波及体积，但是存在以下缺点：注入的聚合物功能单一，只能起到堵调作用，不能作为激活剂组份使用；高渗透油层由于聚合物的封堵作用导致进入高渗透油层的激活剂量很少，因此，该方法不能有效激活高渗透油层的内源微生物，从而影响了微生物驱油提高采收率的程度。
针对上述问题，开发利用以具有粘度的微生物多糖发酵液为碳源主剂的调剖性激活剂体系，不仅可以有效封堵油藏中的大孔道，激活高渗透油层的内源微生物，而且还可以扩大激活剂体系的波及体积，激活低渗透油层中的内源微生物，从而充分激活油藏中的整体内源微生物发挥驱油功能，大幅度提高了内源微生物的激活效果和利用率，进一步增强了内源微生物驱油技术在高含水非均质性油藏中的应用效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用微生物多糖体系进行微生物驱油的方法，该方法首先进行目标油井的筛选；其次进行微生物多糖激活剂体系的筛选；接着确定微生物多糖激活剂体系现场注入工艺；最后进行现场试验以及现场试验效果的评价。本发明具有工艺简单、针对性强、现场试验效果好和投入产出比高的特点。
本发明公开了一种利用微生物多糖体系进行微生物驱油的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)油藏的筛选
油藏筛选的标准如下：油藏温度＜95℃、原油粘度＜5000mpa.s、地层水矿化度＜80000mg/l、渗透率＞500×10-3μm2，渗透率变异系数≥0.7，油藏层位大于2层。
(2)微生物多糖激活剂体系的筛选
微生物多糖激活剂体系的筛选分为低渗透油层微生物多糖激活剂体系和高渗透油层微生物多糖激活剂体系的筛选。
低渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选，具体方法如下：取油藏地层水100ml置于培养瓶中，采用正交实验对微生物多糖发酵液、氮源和磷源等组成的浓度进行优化，在油藏温度下静置培养20～30d，根据激活后微生物的数量，确定低渗透油层的微生物多糖激活剂体系。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选，具体方法如下：填装与油藏渗透率相同的岩心；对岩心抽真空饱和油藏的地层水，计算孔隙体积(pv)和测定水相渗透率k1；在目标油藏温度下，以速度1.0～1.5ml/min，注入0.01～0.05pv不同浓度的微生物多糖发酵液，然后再注入油藏的地层水，测试岩心水相渗透率k2，计算岩心水相渗透率降低幅度η，η＝(k1-k2)×100％/k1，根据η确定注入高渗透油层的微生物多糖发酵液的浓度，氮源和磷源的组成和组份与低渗透油层的微生物多糖激活剂体系中氮源和磷源相同。
(3)微生物多糖激活剂体系注入量的确定
微生物多糖激活剂体系注入量的确定包括低渗透油层微生物多糖激活剂体系和高渗透油层微生物多糖激活剂体系注入量的确定。
(4)微生物多糖激活剂体系现场注入工艺的确定
微生物多糖激活剂体系现场注入工艺，具体包括以下步骤：
高渗透油层微生物多糖激活剂体系的注入：首先向油藏的注水井中注入高渗透油层的微生物多糖激活剂体系中的氮源和磷源，其次注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的微生物多糖发酵液。
低渗透油层微生物多糖激活剂体系的注入：首先向油藏的注水井中注入低渗透油层微生物多糖激活剂体系，然后转正常注水。
(5)现场试验以及现场试验效果的评价
按照步骤(4)确定的工艺进行现场试验，现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价的指标包括综合含水下降值、提高采收率值和投入产出比。
其中，所述的微生物多糖激活剂体系由碳源微生物多糖发酵液、氮源和磷源组成。所述的碳源微生物多糖发酵液为黄原胶、韦兰胶、鞘氨醇胶和结冷胶中的一种、质量浓度为0.1～2.5％；所述的氮源为玉米浆、蛋白胨、硝酸铵和尿素中的一种，质量浓度为0.05～0.3％；所述的磷源为磷酸氢二钾、磷酸氢二铵和磷酸氢二钠中的一种，质量浓度为0.01～0.1％。
所述的低渗透油层微生物多糖激活剂体系的注入量为低渗透油层每米油层厚度注入1000～2000m3。
所述的高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的氮源和磷源的注入量为高渗透油层每米油层厚度注入500～1000m3。
所述的高渗透油层微生物多糖激活剂体系中微生物多糖发酵液的注入量v1为：
v1＝3.14r2hфβ
式中：v1—高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的微生物多糖发酵液注入量，m3；
r—调剖半径，m，取值范围为20～50；
h—高渗透油层有效厚度，m；
ф—油藏孔隙度，小数；
β—用量系数，小数，取值范围为0.5～1.0。
所述的高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的氮源和磷源的注入速度为10m3/h～20m3/h；所述的高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的微生物多糖发酵液的注入速度为5m3/h～8m3/h；所述的低渗透油层微生物多糖激活剂体系注入速度为5m3/h～10m3/h。
本发明选择的微生物多糖发酵液为结构复杂的杂多链高粘微生物多糖，具有双重功能：第一个功能有效封堵油藏高渗透油层中的大孔道，扩大低渗透油层微生物多糖激活剂体系的波及体积，从而提高油藏低渗透油层的原油采收率；另外一个功能微生物多糖发酵液作为高渗透油层激活剂的碳源有效激活油藏高渗透油层中的内源微生物提高洗油效率，从而大幅度地提高油藏的原油采收率。
本发明采用的现场注入工艺的原理具体如下：(1)向油藏的注水井中注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系的氮源和磷源，由于高渗透油层渗透率高、孔隙度大、注入压力低，因此，注入的高渗透油层微生物多糖激活剂体系的氮源和磷源绝大部分进入油藏的高渗透油层；其次注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的微生物多糖发酵液，由于高渗透油层渗透率高、孔隙度大，因此，注入的高粘度高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的微生物多糖发酵液绝大部分进入油藏高渗透油层，将高渗透油层实现有效的封堵，起到堵调作用，同时将高渗透油层微生物多糖激活剂体系的氮源和磷源封堵在高渗透油层内部，有效激活高渗透油层的内源微生物；(2)向油藏注水井中注入低渗透油层微生物多糖激活剂体系，由于高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的微生物多糖发酵液对高渗透油层的封堵作用，因此，注入低渗透油层微生物多糖激活剂体系绝大部分进入低渗透油层，有效地扩大了低渗透油层微生物多糖激活剂体系的波及体积，从而激活了低渗透油层的内源微生物。通过上述工艺既能有效地激活油藏高渗透油层的内源微生物，又能扩大低渗透油层激活剂的波及范围，提高了激活剂体系的整体微生物激活效率，从而从整体上提高了内源微生物驱油的现场试验效果。综合含水下降值大于10个百分点，提高采收率值大于15％和投入产出比大于1:6。
与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明具有油藏适应范围广的特点，适应油藏温度＜95℃、原油粘度＜5000mpa.s、地层水矿化度＜80000mg/l、渗透率＞500×10-3μm2，油藏层位大于2层的油藏；
(2)本发明具有实施工艺简单，针对性和可靠性强，既能扩大波及体积又能提高洗油效率；
(3)本发明微生物多糖发酵液具有双重作用，既用于实现高渗透油层的深部调剖，又作为激活剂的碳源用于激活油藏的内源微生物；
(4)本发明有效地节省了大量的聚丙酰胺等调剖剂，具有投资成本低，现场试验效果好的优点，投入产出比大于1：6，综合含水下降值大于10个百分点，提高采收率值大于15％。
四、具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1：以胜利油田某采油厂区块a为例
该区块a油藏深度1162m～1350m，油藏温度65℃，油层压力11.07mpa，渗透率变异系数0.828，孔隙度0.35，渗透率6870×10-3μm2，地层水矿化度9327mg/l，含水98.5％，原油粘度1200mpa.s，油藏层位为3层，含油面积0.83km2，高渗透油层有效厚度10.1m，低渗透油层有效厚度8.5m，地质储量154.9×104t，实施本发明的步骤为：
(1)油藏的筛选
区块a的油藏温度＜95℃、原油粘度＜5000mpa.s、地层水矿化度＜80000mg/l、渗透率＞500×10-3μm2，渗透率变异系数≥0.7，油藏层位大于2层，符合本发明油藏筛选的标准。
(2)微生物多糖激活剂体系的筛选
低渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选：取区块a油藏地层水100ml置于培养瓶中，对碳源韦兰胶、氮源尿素和磷源磷酸氢二铵组成的微生物多糖激活剂体系，设计三因素、三水平的正交实验表，见表1。
表1低渗透油层微生物多糖激活剂体系优化因素-水平表
选用l9(34)正交表，见表2。
表2低渗透油层微生物多糖激活剂体系优化正交实验表
上述组合在温度65℃下，静置培养20d，对激活剂激活后的微生物数量进行评价，表3是以微生物数量为指标的实验结果。
表3正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果
根据表3正交实验结果及均值和极差的分析，区块a低渗透油层微生物多糖激活剂体系由韦兰胶质量浓度为0.5％，尿素质量浓度为0.3％，磷酸氢二铵质量浓度为0.03％组成，激活后的微生物浓度为6.0×108个/ml。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选：填装渗透率为6870×10-3μm2的岩心；对岩心抽真空饱和区块a的地层水，计算孔隙体积(pv)和测定水相渗透率k1；在温度65℃下，以速度1.0ml/min，注入0.01pv不同浓度的韦兰胶，测试水相渗透率k2，计算岩心水相渗透率降低幅度，结果详见表4。
表4韦兰胶注入前后水相渗透率变化情况
由表4的结果，结合注入成本，确定高渗透油层微生物多糖激活体系中的碳源韦兰质量浓度为1.0％，氮源和磷源与上述低渗透油层相同，尿素质量浓度为0.3％，磷酸氢二铵质量浓度为0.03％。
(3)微生物多糖激活剂体系注入量的确定
低渗透油层微生物多糖激活剂体系注入量为低渗透油层每米油层厚度注入1000m3，低渗透油层厚8.5m，因此低渗透油层微生物多糖激活剂体系注入量确定为8500m3。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的氮源和磷源注入量为高渗透油层每米油层厚度注入500m3，高渗油层有效厚度10.1m，因此高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的氮源和磷源注入量确定为5050m3。高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的碳源韦兰胶的注入量：
v＝3.14r2hфβ＝3.14×202×10.1×0.35×0.5＝2220m3
其中：r取值20，h为10.1m，ф为0.35，β取值0.5。
(4)微生物多糖激活剂体系现场注入工艺确定
①高渗透油层微生物多糖激活剂体系的注入
首先向油藏的注水井中注入高渗透油层的微生物多糖激活剂体系的氮源尿素和磷源磷酸氢二铵共5050m3，注入速度为10m3/h，然后注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的碳源韦兰胶2220m3，注入速度为5m3/h。高渗透油层微生物多糖激活剂体系由韦兰胶质量浓度为1.0％，尿素质量浓度为0.3％，磷酸氢二铵质量浓度为0.03％组成。
②低渗透层微生物多糖激活剂体系的注入
由注水井向油藏注入由碳源韦兰胶、氮源尿素和磷源磷酸氢二铵组成的低渗透油层微生物多糖激活剂体系8500m3，注入速度为5m3/h然后转正常注水。
低渗透油层微生物多糖激活剂体系由韦兰胶质量浓度为0.5％，尿素质量浓度为0.3％，磷酸氢二铵质量浓度为0.03％组成。
(5)现场试验以及现场试验效果的评价
截止2016年12月30日，在区块a含水下降至86.5％，含水下降12个百分点，累计增油25.1×104t，提高原油采收率达16.2％，投入产出比达1：6.4，现场试验效果良好。
实施例2：以胜利油田某采油厂区块f为例
该区块埋藏深度940m～1120m，油藏温度50℃，油层压力8.25mpa，渗透率变异系数0.785，孔隙度0.25，渗透率3856×10-3μm2，油藏层位为4层，地层水矿化度1546mg/l，原油粘度960mpa.s，含水98.8％，试验区含油面积0.52km2，高渗透油层有效厚度8.5m，低渗透油层有效厚度9.2m，地质储量105.2×104t，实施本发明的步骤为：
(1)油藏的筛选
区块f的油藏温度＜95℃、原油粘度＜5000mpa.s、地层水矿化度＜80000mg/l、渗透率＞500×10-3μm2，渗透率变异系数≥0.7，油藏层位大于2层，符合本发明的油藏筛选标准。
(2)微生物多糖激活剂体系的筛选
低渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选：取区块f油藏地层水100ml置于培养瓶中，对碳源黄原胶、氮源蛋白胨和磷源磷酸氢二钾组成的微生物多糖激活剂体系，设计三因素、三水平的正交实验表，见表5。
表5低渗透油层微生物多糖激活剂体系优化因素-水平表
选用l9(34)正交表，见表2。
表6低渗透油层微生物多糖激活剂体系优化正交实验表
上述组合在温度50℃下，静置培养25d，对激活剂激活后的微生物浓度进行评价，表3是以微生物数量为指标的实验结果。
表7正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果
根据表7正交实验结果及均值和极差的分析，区块f低渗透油层微生物多糖激活剂体系由黄原胶质量浓度为0.8％，蛋白胨质量浓度为0.1％，磷酸氢二钾质量浓度为0.01％组成，激活微生物浓度为4.8×108个/ml。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选：填装渗透率为3856×10-3μm2的岩心；对岩心抽真空饱和区块f的地层水，计算孔隙体积(pv)和测定水相渗透率k1；在温度50℃下，以速度1.2ml/min，注入0.03pv不同浓度的黄原胶，测试水相渗透率k2，计算岩心水相渗透率降低幅度η，结果详见表8。
表8黄原胶注入前后水相渗透率变化情况
由表8的结果，结合注入成本，确定高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的碳源黄原胶质量浓度为1.5％，氮源和磷源与上述低渗透油层相同，蛋白胨质量浓度为0.1％，磷酸氢二钾质量浓度为0.01％。
(3)微生物多糖激活剂体系注入量的确定
低渗透油层微生物多糖激活剂体系注入量为低渗透油层每米油层厚度注入1500m3，低渗透油层厚9.2m，因此低渗透油层微生物多糖激活剂体系注入量确定为13800m3。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的氮源和磷源注入量为每米油层厚度注入800m3，高渗油层有效厚度8.5m，因此高渗透油层激活剂体系中的氮源和磷源注入量确定为6800m3。高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的碳源黄原胶的注入量：
v＝3.14r2hфβ＝3.14×302×8.5×0.25×0.7＝4204m3
其中：r取值30，h为8.5m，ф为0.25，β取值0.7。
(4)微生物多糖激活剂体系现场注入工艺确定
①高渗透油层微生物多糖激活剂体系的注入
首先由注水井向油藏注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系的氮源蛋白胨和磷源磷酸氢二钾共6800m3，注入速度为15m3/h，然后再注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的碳源韦兰胶4204m3，注入速度为7m3/h。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系由黄原胶质量浓度为1.5％，蛋白胨质量浓度为0.1％，磷酸氢二钾质量浓度为0.01％组成。
②低渗透层微生物多糖激活剂体系的注入
由注水井向油藏注入由碳源黄原胶多糖发酵液、氮源蛋白胨和磷源磷酸氢二钾组成的低渗透油层微生物多糖激活剂体系13800m3，注入速度为8m3/h，然后转正常注水。
低渗透油层微生物多糖激活剂体系由黄原胶质量浓度为0.8％，蛋白胨质量浓度为0.1％，磷酸氢二钾质量浓度为0.01％组成。
(5)现场试验以及现场试验效果的评价
截止2016年12月30日，在区块f含水下降至82.6％，含水下降16.2个百分点，累计增油20.2×104t，提高原油采收率达19.2％，投入产出比达1：7.2，现场试验效果良好。
实施例3：以胜利油田某采油厂g区块为例
该区块油藏深度1354m～1520m，油藏温度70℃，油层压力9.25mpa，渗透率变异系数0.905，孔隙度0.41，渗透率9250×10-3μm2，地层水矿化度18526mg/l，原油粘度1870mpa.s，含水98.5％，油藏层位4层，试验区含油面积0.82km2，高渗透油层有效厚度13.6m，低渗透油层有效厚度10.2m，地质储量169.2×104t，实施本发明的步骤为：
(1)油藏的筛选
区块g的油藏温度＜95℃、原油粘度＜5000mpa.s、地层水矿化度＜80000mg/l、渗透率＞500×10-3μm2，渗透率变异系数≥0.7，油藏层位大于2层，符合本发明的油藏筛选标准。
(2)微生物多糖激活剂体系的筛选
低渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选：取区块g地层水100ml置于培养瓶中，对碳源鞘鞍醇胶、氮源硝酸铵和磷源磷酸氢二钠组成的微生物多糖激活剂体系，设计三因素、三水平的正交实验表，见表9。
表9低渗透油层微生物多糖激活剂体系优化因素-水平表
选用l9(34)正交表，见表10。
表10低渗透油层微生物多糖激活剂体系优化正交实验表
上述组合在温度70℃下，静置培养30d，对激活剂激活后的微生物浓度进行评价，表11是以微生物浓度为指标的实验结果。
表11正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果
根据正交实验结果及均值和极差的分析，区块g微生物多糖激活剂体系由鞘鞍醇胶质量浓度为0.4％，硝酸铵质量浓度为0.15％，磷酸氢二钠质量浓度为0.01％组成，此时激活后的微生物浓度为7.6×108个/ml。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系筛选：填装渗透率为9250×10-3μm2的岩心；对岩心抽真空饱和区块g地层水，计算孔隙体积(pv)和测定水相渗透率k1；在温度70℃下，以速度1.5ml/min，注入0.05pv不同浓度的鞘鞍醇胶，测试水相渗透率k2，计算岩心水相渗透率降低幅度η，结果详见表12。
表12鞘鞍醇胶注入前后水相渗透率变化情况
由表12的结果，结合注入成本，确定高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的碳源鞘鞍醇胶质量浓度为1.0％，氮源和磷源与上述低渗透油层相同，硝酸铵质量浓度为0.15％，磷酸氢二钠质量浓度为0.01％。
(3)微生物多糖激活剂体系注入量的确定
低渗透油层微生物多糖激活剂体系注入量为低渗透油层每米油层厚度注入2000m3，低渗透油层厚10.2m，因此低渗透油层微生物多糖激活剂体系注入量确定为20400m3。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的氮源和磷源注入量为每米油层厚度注入1000m3，高渗透油层有效厚度13.6m，因此高渗透油层激活剂体系中的氮源和磷源注入量确定为13600m3。高渗透油层激活剂体系碳源鞘鞍醇胶的注入量：
v＝3.14r2hфβ＝3.14×502×13.6×0.41×1.0＝43772m3
其中：r取值50，h为13.6m，ф为0.41，β取值1.0。
(4)微生物多糖激活剂体系现场注入工艺确定
①高渗透油层微生物多糖激活剂体系的注入
首先由注水井向油藏注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的氮源硝酸铵和磷源磷酸氢二钠共13600m3，注入速度为20m3/h，然后再注入高渗透油层微生物多糖激活剂体系中的碳源鞘鞍醇胶43772m3，注入速度为8m3/h。
高渗透油层微生物多糖激活剂体系由鞘鞍醇胶质量浓度为1.0％，硝酸铵质量浓度为0.15％，磷酸氢二钠质量浓度为0.01％组成。
②低渗透油层微生物多糖激活剂体系的注入
由注水井向油藏注入由碳源鞘鞍醇胶、氮源硝酸铵和磷源磷酸氢二钠组成的低渗透油层微生物多糖激活剂体系20400m3，注入速度为10m3/h，然后转正常注水。
低渗透油层微生物多糖激活剂体系由鞘鞍醇胶质量浓度为0.4％，硝酸铵质量浓度为0.15％，磷酸氢二钠质量浓度为0.01％组成。
(5)现场试验以及现场试验效果的评价
截止2016年12月30日，在区块g含水下降至84.3％，含水下降14.2个百分点，累计增油36.0×104t，提高原油采收率达21.3％，投入产出比达1：7.5，现场试验效果良好。