一种提高微生物单井吞吐效果的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种微生物采油的方法，特别涉及一种提高微生物单井吞吐效果的方 法。
【背景技术】
[0002] 微生物单井吞吐开采技术是指向油井中注入功能微生物和激活剂，利用微生物在 油藏条件下，油水界面处的大量繁殖，产生表面活性物质和生物气，从而增加原油流动性， 改变岩石表面润湿性，使油膜从岩石表面剥离，疏通渗流通道，驱替残余油提高单井产量的 技术。但由于油藏的封闭环境，导致以好氧及兼性厌氧的功能微生物有效作用时间和作用 范围有限，传统的单井吞吐处理方法是在油井注入微生物和激活剂以后，后续注水扩大微 生物和激活剂的波及范围，这势必对微生物和激活剂造成稀释，降低了代谢产物的浓度，影 响了现场试验效果。因此，需要一种新的单井吞吐采油的方法既能够满足好氧微生物生长 的需要，同时还能够扩大微生物和激活剂的波及范围，延长微生物作用的有效期，提高微生 物单井吞吐的处理效果。
[0003] 经专利检索，专利号为"CN101131080A"，专利名称为"微生物单井吞吐采油方法"， 介绍了一种利用石油烃为唯一碳源生长的菌种，经过地面发酵培养，并根据地面流程现状， 利用水泥车集中注入的单井吞吐方法，但是该方法的不足在于：（1)发酵菌种在注入油藏以 后，由于菌种生长代谢受到油藏温度、氧气、矿化度等油藏条件的限制，因此，势必影响微生 物的有效作用；（2)发酵菌种在注入以后尽管用后续的顶替液进行了推进扩散，但是与实际 油藏相比作用范围仍然有限，这影响微生物的作用范围，不利于微生物的大范围作用；（3) 所用的顶替液一般为清水或油田注入水，这对发酵菌液是不断稀释的作用过程，从而影响 微生物的有效代谢；（4)上述方法仅就微生物单井的处理给出了比较笼统的操作方法，没有 针对油藏特点提供一种更加有效可行的提高油井处理的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的不足而提供一种提高微生物单井吞吐效果的方法，利用注 入的氧气不仅激活油井近井地带的好氧微生物，而且激活注入的功能微生物的生长代谢， 同时通过后续空气的方式扩大功能微生物和激活剂的波及范围，进一步提高微生物单井吞 吐现场试验的效果。
[0005] 本发明公开了一种提高微生物单井处理效果的方法，其特征在于，具体包括以下 步骤：
[0006] (1)试验油井的选择
[0007] 试验油井的选择标准为渗透率大于100 X 10-3μπι2、地面原油粘度小于3000mPa · S、 油藏温度小于80°C、地层水矿化度低于50000mg/L、地层压力小于20MPa;
[0008] (2)功能微生物氧气需求量的确定
[0009] 功能微生物氧气需求量的确定，其具体方法为:①配制5份激活剂溶液，每份激活 剂溶液体积为500mL、质量浓度为2%~5 % ;②往激活剂溶液中接种功能微生物，每份的接 种量均为激活剂溶液体积的〇. 1 %~〇. 5% ;③对接种功能微生物后的激活剂溶液配注不同 体积的氧气，氧气配注量分别为5001^、25001^、50001^、100001^和150001^ ;@静态培养7(1 ~15d后，测定功能微生物的菌浓;⑤评价不同配气条件下功能微生物的激活效果，选择功 能微生物激活后菌浓升高4个数量级以上的氧气配注量；
[0010] (3)功能微生物和激活剂及氧气的现场注入
[0011] 首先在水井中注入地层水作为前置液，注入量为IOm3~20m3,之后同时注入功能微 生物和激活剂及氧气，微生物和激活剂注入量由如下公式计算得到：
[0012] V = 3. HR2HO^
[0013]式中：V-功能微生物和激活剂注入体积总量，m3;
[0014] R-处理半径，m，取值范围为4~6;
[0015] H-油井油层有效厚度，m;
[0016] Φ -油井油层孔隙度，无量纲；
[0017] β_用量系数，无量纲，取值范围为0.8~1.0;
[0018]微生物和激活剂注入速度为8m3/h~IOmVh，氧气的注入量由步骤(2)确定，氧气注 入速度为40Nm3/h~50Nm3/h;
[0019] (4)后续空气的现场注入
[0020] 后续注入空气的体积总量由如下公式计算得到：
[0021] V = 3. HR2HO^
[0022] 式中：V-空气注入体积总量，Nm3;
[0023] R-处理半径，m，取值范围为20~30;
[0024] H-油井油层有效厚度，m;
[0025] Φ-油井油层孔隙度，无量纲；
[0026] β-用量系数，无量纲，取值范围为0.8~1.0;
[0027] 空气现场注入的速度为IOONmVh~200Nm3/h;
[0028] (5)试验油井关井
[0029]试验油井关井的时间为IOd~15d;
[0030] (6)试验油井开井生产
[0031] 试验油井关井时间结束后，油井开井生产，第1个月产液量为处理前产液量的1/3， 第2个月产液量为处理前产液量的2/3,第3个月及以后的产液量为处理前产液量。
[0032] 其中，所述的功能微生物为地芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、不动杆菌、嗜热脂肪芽孢 杆菌和假单胞菌属中的一种或几种。
[0033] 所述的激活剂由碳源、氮源和磷源组成，碳源的质量浓度为1.0%~2.5%、氮源的 质量浓度为〇. 6%~1.5 %、磷源的质量浓度0.4%~1.0%，碳源为淀粉或葡萄糖;氮源为玉 米浆干粉或蛋白胨;磷源为磷酸氢二钾或磷酸氢二钠。
[0034] 所述的功能微生物和激活剂溶液注入地层的方式采用高压栗车经油套环空注入。
[0035] 所述的空气注入地层方式采用空气压缩机将空气经油套环空注入。
[0036] 本发明与现有技术相比，其有益效果如下：
[0037] (1)适用的范围广，该发明不仅适用于稠油井，还适用于含蜡油井；
[0038] (2)针对性、可操作性强和有效期长，利用注入氧气的方式将好氧微生物激活，提 高了微生物生长代谢的活性，后续注入的空气扩大了微生物和激活剂的波及范围，进一步 延长作用效果；
[0039] (3)现场实施工艺简单，现场试验效果显著，安全环保。
【具体实施方式】 [0040] 实施例1
[00411 胜利油田河口采油厂某油井F，油井温度60°C，油井油层厚度3m，地层压力IOMPa， 矿化度1200011^/1，渗透1200\10-\1112，孔隙度23%，地面原油粘度200011^3.8，油井日液 18.5t/d，日油0.6t/d，油井综合含水97%。利用本发明的具体步骤为：
[0042] (1)试验油井的选择
[0043] 试验油井渗透率大于100 X l(T3Wii2、地面原油粘度小于3000mPa · s、油藏温度小于 80 °C、地层水矿化度低于50000mg/L、地层压力小于20MPa，符合本发明的筛选标准。
[0044] (2)功能微生物氧气需求量的确定
[0045]功能微生物氧气需求量的确定，其具体方法为：
[0046]①配制5份激活剂溶液，每份激活剂溶液体积为500mL、质量浓度为2% ;其中碳源 为淀粉，质量浓度为1. 〇 %，氮源为蛋白胨，质量浓度〇. 6 %，磷源为磷酸氢二钾，质量浓度为 0.4% ;②往激活剂溶液中接种功能微生物，每份接种量为激活剂溶液体积的0.1%，所接种 的功能微生物为地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，接种后初始菌浓为I X IO3个/mL;③对接种功 能微生物后的激活剂溶液分别配注不同体积的氧气，氧气配注量分别为500mL、2500mL、 5000mL、1000 OmL和15000mL;④静态培养7d后，测定功能微生物的菌浓，具体菌浓见表1: [0047]表1不同氧气配注量下功能微生物菌浓
[0049]^⑤评价不同配气条件下功能微生物的激活效果，选择功能微生物激活后菌浓升高 4个数量级以上的氧气配注量。
[0050]实验结果表明：氧气配注量为5000mL时其菌浓最高，升高4个数量级以上，所以现 场选择气液比10:1配注氧气。
[0051 ] (3)功能微生物和激活剂及氧气的现场注入
[0052]首先在水井中注入地层水作为前置液，注入量为10m3,之后同时注入功能微生物 和激活剂及氧气，微生物和激活剂注入量由如下公式计算得到：
[0053] V = 3. HR2HO^
[0054]式中：V-微生物和激活剂注入体积总量，m3;
[0055] R-处理半径，m，取值为5;
[0056] H-油井油层有效厚度为3m;
[0057] Φ-油井油层孔隙度为23%;
[0058] β_用量系数，无量纲，取值范围为0.8。
[0059]通过计算得到功能微生物和激活剂的注入量为43.3m3,注入速度为8m3/h，氧气的 注入量为433Nm3，氧气注入速度为40Nm3/h。
[0060] (4)后续空气的现场注入
[0061 ]后续注入空气的体积总量由如下公式计算得到：
[0062] V = 3. HR2HO^
[0063] 式中：V-空气注入体积总量，Nm3;
[0064] R-处理半径，m，取值范围为20;
[0065] H-油井油层有效厚度3m;
[0066] Φ-油井油层孔隙度23%;
[0067] β_用量系数，无量纲，取值范围为0.8。
[0068]计算得到后续需要注入空气的量为693.3Nm3,注入速度为100Nm3/h。
[0069] (5)试验油井关井
[0070]试验油井关井时间为10d。
[0071] (6)试验油井开井生产
[0072]试验油井关井时间结束后，油井开井生产，第1个月产液量为6.17t/d，第2个月产 液量为9.25t/d，第3个月及以后的产液量为18.5t/d，该井含水率由试验前97 %下降到 76%，含水降低21个百分点，平均日增油3.9t，日增油幅度达到5.5倍，见效时间超过250d。 [0073] 实施例2
[0074] 河口采油厂某油井M，油井温度65°C，油井油层厚度2.3m，地层压力IlMPa，矿化度 1500011^/1，渗透1100\10-\1112，孔隙度30%，地面原油粘度150011^.8，油井日液25七/(1，日 油3t/d，油井综合含水88%。利用本发明的具体步骤为：
[0075] (1)试验油井的选择
[0076] 试验油井渗透率大于100 X 10-3μπι2、地面原油粘度小于3000mPa · s、油藏温度小于 80 °C、地层水矿化度低于50000mg/L、地层压力小于20MPa，符合本发明的筛选标准。
[0077] (2)功能微生物氧气需求量的确定
[0078]功能微生物氧气需求量的确定，其具体方法为：
[0079]①配制5份激活剂溶液，每份激活剂溶液体积为500mL、质量浓度为4%;其中碳源 为葡萄糖，质量浓度为2.0 %，氮源为玉米浆干粉，质量浓度1.2 %，磷源为磷酸氢二钠