专利名称：微生物作为示踪剂的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田开采方法，具体涉及油田开采方法中的示踪方法。
背景技术：
油田开采一般首先经历利用油藏自身能量自喷生产的一次采油阶段，随着时间推移，地层能量的不断消耗，最终不能自喷生产，这时一般采用向油藏中注水来保持地层能量，由此进入二次采油阶段。经过一次、二次采油，仅能采出油藏原始原油储量的30％左右，大量原油遗留在油藏中。油藏的非均质性是造成这一情况的原因之一。由于油藏的非均质性，造成注入水首先在渗透率高的油层中窜流，形成“指进”现象，注入水突破后在油藏中形成严重的水流通道，将处于中、低渗透层中的大量的原油“旁路”掉，大大降低了注入水波及效率。针对注入水的“旁路”问题，目前已开发了多项技术方法，如调整油藏吸水剖面等。为了更加科学、有效地应用这些技术方法提高注水效果，必须对油藏中注入水的流向、体积波及状况、相对流动速度、油层纵向上的非均质性、油层高渗透率条带及其体积大小等参数和井间储层连通关系具有清楚的认识。井间示踪技术则是获得这一认识的切实可行的技术。
井间示踪技术主要是将示踪剂由注水井注入油藏，示踪剂随注入水在油藏中运移，由采油井产出，根据示踪剂产出的特征对油藏中注入水的流向、流动速度、油层纵向上的非均质性、高渗透率条带及其体积大小等参数和井间储层连通关系进行分析判断。此外，向注水井中同时注入分配性示踪剂和非分配性示踪剂，在采油井取样、监测，获得两种示踪剂响应曲线，根据示踪剂在油藏中层析分离特性和层析理论，最后可分析确定剩余油饱和度。
所说的示踪剂是指易溶于载体(如水)或分散于载体(如水)中，随载体运移，可反应载体的流向、流速等信息，在低浓度下可被检测的物质。目前，用于油田的示踪剂主要包括4类①放射性同位素氚水(水示踪剂)，氚化戊烷、氚化己烷、氚化庚烷、氚化辛烷、氚化苯、氚化甲苯(油示踪剂)，氚化氢、氚化甲烷(气体示踪剂)，氚化丁醇、氚化戊醇、带碳-14的丁醇(油水分配示踪剂)等；②易检出的阴离子CNS-、NO3-、Br-、I-；③染料胭脂红、茵素红、曙光Y、溴酚红、柠檬黄等；④低分子醇甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、戊醇等。
上述示踪剂在油田上已获得了一些应用，在使用过程中发现存在着一些缺点如放射性同位素示踪剂需要专门部门投放和检测；染料示踪剂在地层表面吸附量大，分析干扰因素多，不稳定，在地层中停留时间超过5天时即失效；低分子醇示踪剂生物稳定性差，必须与杀菌剂一起使用；阴离子无机盐类示踪剂用量大(5％-10％)，会污染地层水或造成地层水的矿化，其中碘离子价格高(NaI每吨约12万元)等等。此外，一些示踪剂同时也存在着对人体有危害、经济成本高、检测技术手段复杂、需要昂贵的检测设备、对环境有污染等等，这进一步限制了它们的应用。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种微生物作为示踪剂的应用，以克服现有技术存在的上述一系列缺陷。
本发明的方法包括如下步骤(1)地层水水质分析和地层水土著好氧和兼性厌氧微生物菌体形态、菌落形态、生长温度的分析；(2)在现有好氧或兼性厌氧微生物中筛选至少在菌体形态、菌落形态或生长温度三个参数中一项与地层水土著好氧和兼性厌氧微生物不同的、在油藏环境下可以芽孢或其他休眠体的形式保持生命的微生物作为示踪微生物；(3)用注入水将所说的示踪微生物发酵液稀释至体积浓度为4％-10％，由注水井注入到油藏中，示踪微生物发酵液注入量为5-20m3/井；示踪微生物发酵液的用量主要取决于试验地层的特性如孔隙度、含水饱和度、非均质性等、微生物在地层中岩石表面的吸附量以及注采井距等因素。参考文献Brigham W E，et al.SPE1130，1965公开的化学示踪剂用量计算方法(Brigham和Smith公式)，考虑到特定的示踪微生物在多孔介质中的渗流特性，每口试验井注入示踪微生物发酵液量为5-20m3较为适宜，此时产出示踪微生物浓度峰值约103-104cells/ml，即可方便检出，又有较宽的动态响应范围。
所说的示踪微生物包括以下微生物，但不局限于这些微生物文献Nazina T N，Ivanova A E，Mityushina L L，et al.Thermophilichydrocarbon-oxidizing bacteria from oil fields.Mikrobiologiya，62(3)，583～592，1993公开的喜热噬油芽孢杆菌(B.thermoleovorans)、和致中，彭谦，马俊，陈俊英.云南温泉高温菌的研究VII.腾冲酸性高温温泉中的极端嗜热性芽抱杆菌.微生物学报29(3)，161-165，1989公开的嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)和文献Jenneman G E，et al.a halotolerant biosurfactant-producing bacillus species potentially useful for enhanced oil recovery.Development in industrial microbiology，25，485-492，1983、Brant R S，DouglasJ.Evaluation of microbial systems in porous media for EOR.SPERE(may1988)，489-495和Yakimov M M，Amro M M，Bock M，et al.The potential ofBacillus licheniformis strains for in situ enhanced oil recovery.J.Pet.Sci.Eng.，18(1/2)，147-160，1997公开的地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、文献Gurerra-Santos L，Kappeli O，Fiechter A.Pseudomonas aeruginosabiosurfactant production in continuous culture with glucose as carbon source.Appl.Environ.Microbiol.48，301-305，1984和Desai J D，Banat I M.Microbial production of surfactants and their commercial potential.Microbiol.Mol.Biol.Rev.，61(1)，47-64，1997公开的铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)、文献Makkar R S，Cameotra S S.Biosurfactant production by a thermophilicBacillus subtilis strain.J.Ind.Microbiol.Biotechnol.，18(1)，37-42，1997公开的枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、文献Kim D S，Fogler H S.The effects ofexopolymers on cell morphology and culturability of Leuconostocmesenteroides during starvation.Appl.Microbiological Biotechnology，52(6)，839-844，1999公开的肠膜明串珠菌(L.mesenteroides)、文献Belyaev S S，Borzenkov I A，Milekhina E I，et al.Halotolerant and extremely halophilic oil-oxidizing bacteria in oil fields.Dev.Pet.Sci.，39(Microbial Enhancement ofOil RecoveryRecent Advances)，79-88，1993公开的盐杆菌(H.distribution)、文献Milekhina E I，Borzenkov I A，Zvyagintseva I S，et al.Characterization of a hydrocarbon-oxidizing Rhodococcus erythropolis strainisolated from an oil field.Microbiology，67(3)，271-274，1998公开的红串红球菌(R.erythropolis)等菌中的一种，优选喜热噬油芽孢杆菌或嗜热脂肪芽孢杆菌。
(4)取样分析通过注水井向油藏中注入示踪微生物后，即可在采油井采集产出液样品，采样周期可根据要求的测试精度，参考试验井组注水突破时间、注水受益动态变化等资料确定和优化，一般取样周期为1-5天；样品采集后，在24小时内进行检测，可采用显微镜观察菌体形态，利用平板培养计数法观察菌落形态及确定示踪微生物的浓度，利用微生物的不同生长温度可较为专一性地培养注入的示踪微生物，检测过程中可以单独使用或联合使用上述方法。根据注入的示踪微生物区别于地层中土著微生物的特征，可方便地将两者区分开，获得注入示踪微生物的产出信息。
根据注入的示踪微生物的产出信息，分析油藏中注入水的流向、流动速度、油层纵向上的非均质性、高渗透率条带及其体积大小等参数和井间储层连通关系等。
本发明提出的油藏井间微生物示踪法以无毒、无污染的微生物为示踪剂，利用油田原注水装置注入，采用简便的显微镜或平板培养计数法检测(无需大型分析设备和复杂的检测手段)，通过对采油井产出液进行实时检测，获得示踪微生物产出的信息，由此即可对油藏特性及注入水的流动参数做出分析判断。因此，本发明是一种既科学又经济可靠的油藏井间示踪方法，具有施工简便、货源广、成本低、检测范围宽(100cells/ml～109cells/ml)、灵敏度高、检测方便、不需大型检测设备、对人及环境无害等优点。
具体实施例方式
实施例1某油田某年4月28日，由注水井I注入放射性同位素示踪剂(15居里)，以确定注入水渗流方向，在4月至11月期间，对该注水井对应的6口采油井进行了监测，结果P2井52天后见到示踪剂，计算渗流速度6.25m/d；P6井69天见到示踪剂，计算渗流速度3.5m/d。其他4口采油井均未见到示踪剂。可见，注水井I注入水的主要渗流方向是P2和P6井方向。
三年后，在I井注入微生物，由于所注入菌种为嗜热脂肪芽孢杆菌，油藏中不含该类型的土著菌，因此根据该特征简便地开展了检测工作。注入前3天、注入后26天、67天在对应的采油井采集产出液样品并进行分析，在注入后67天采集的样品中检测到注入微生物，P2井浓度为50cells/ml，P6井为200cells/ml。按此计算，渗流速度约为3.6m/d。
权利要求
1.喜热噬油芽孢杆菌(B.thermoleovorans)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)，枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、肠膜明串珠菌(L.mesenteroides)、盐杆菌(H.distribution)或红串红球菌(R.erythropolis)作为示踪微生物的应用。
全文摘要
微生物作为示踪剂的应用，包括如下步骤地层水水质分析和地层水土著微生物分析；在现有好氧或兼性厌氧微生物中筛选至少在菌体形态、菌落形态或生长温度三个参数中一项与地层水土著好氧或兼性厌氧微生物不同的、在油藏环境下可以芽孢或其他休眠体的形式保持生命的微生物作为示踪微生物；由注水井注入油藏；在对应的采油井取样检测，根据检测结果对油藏特性及注入水的流动参数进行分析。所述方法以无毒、无污染的微生物为示踪剂，利用油田现有注水装置注入，采用简便的显微镜或平板培养计数法检测。本发明是一种既科学又经济可靠的油藏井间示踪方法，具有施工简便、成本低、检测范围宽、灵敏度高、对人及环境无害等优点。
文档编号G01V15/00GK1757747SQ20051010707
公开日2006年4月12日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者刘金峰, 牟伯中 申请人:华东理工大学