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微生物采油技术在大庆油田的应用 微生物勘探技术是一种非常前景的三次采油技术。近十年来,国内各大油田相继开展了微生物采油技术研究及应用,取得令人鼓舞的突破。大庆油田早在20世纪60年代中期就已经开展了石油微生物的研究工作,最初采用微生物方法指导当时矿场试验水淹层的判断。20世纪80年代末率先进行了两口单井注微生物吞吐现场试验,验证了微生物地下发酵能增加原油产量。在此基础上,考虑到营养物的来源应广泛、易得等因素,微生物菌种的筛选从以碳水化合物为碳源向以烃类为唯一碳源的方向转化。特别是近十几年开展了大量的微生物吞吐和驱油现场应用,为系统总结现场试验过程中取得的经验和做法,分析微生物采油技术的特点和规律,深化对使用菌种、驱油机理与油藏之间关键技术问题的认识,为今后大规模矿场应用提供试验依据和理论基础。 1 生物和矿物。在低渗透面上降低水土流失,提高其生物和理化指标 微生物吞吐是把微生物连同一定的营养液注入采油井内,然后关井一段时间再恢复生产,让微生物在油层和井下环境进行生长繁殖,通过复杂的新陈代谢作用降解原油中的石蜡和重质组分,产生有机酸、有机溶剂分子、生物表面活性剂,减少重质成分含量,降低原油粘度和油水界面张力,增加原油的流动性,从而提高油井近井地带产量的技术。该方法在国内外应用最为普遍,大庆油田近十几年来也进行了大量的现场应用。 1.1 微生物吞吐情况 1998-2012年期间,依据文献资料的不完全统计,大庆油田共进行518口井的微生物吞吐试验,累计增油63 385.9 t。其中长垣过渡带开展微生物吞吐140口井,增油19 761 t,平均单井增油141.2 t[8,9,10,11,12,13,14,15,16]。外围低渗透油田开展微生物吞吐378口井,增油43 624.9 t,平均单井增油115.4 t[17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28],见表1。微生物吞吐试验井成功率在70%以上,有效期3-20个月不等,投入产出比大于1:5。 1.1.1 现场试验结果 2000-2003年,在萨南东过渡带地区共应用微生物吞吐采油30口井,有25口井见效,见效比例为83.3%,措施后日增油67t,综合含水下降4.9个百分点,阶段累积增油5 765 t,平均单井增油192t,投入产出比达到1:8.5。此后喇嘛甸、萨中和萨北油田的过渡带相继实施了110口井的吞吐,累计增油13996t。 1.1.3 微生物吞吐降粘采现场试验 自2001年开始相继在龙南、葡西、他拉哈等油田的11口高凝油井上进行了微生物吞吐降粘采油现场试验。11口井在未采取其他降粘措施的情况下平均连续正常生产280d,已累计产油17 691t,其中单采黑帝庙油层的5口井平均单井日产油2.7t,累计产油5 826t。 1.1.4 前后采出液中活菌数量、原油粘度、烃组分变化 2002年7月,在喇嘛甸北东块选择了聚驱后6口油井进行微生物吞吐试验。试验前后采出液中活菌数量、原油粘度、烃组分均有明显变化,与室内研究结果基本一致。从油井动态变化来看,试验见到一定效果。分析认为微生物主要注入到原来聚驱的高渗层,油层内含水高,剩余油少,虽然改善了原油性质,但增油降水效果不明显。 1.1.5 微生物中方排汗效果 由于压裂过程中,压裂液中的胶凝剂反排不彻底,造成地层损害,达不到压裂增产措施的实际效果。利用微生物可以清除压裂液带来的伤害,延长压裂有效期。采油九厂应用微生物破胶技术处理压裂井43口井,共45井次,已累计增油9 441 t。另外,采油一厂在北1-51-80和北1-42-77两口井压裂后1.5个月和3.5个月注入微生物,使两口井的注水强度保持在压裂初期水平,有效期长达14.5个月以上,延长了压裂有效期。 1.2微生物吞吐应用特点 从微生物吞吐前后菌数的检测结果看,采出液中检测出注入的活菌,表明注入菌适应地下油层的生长环境。开井7 d后平均菌数由3.0×106个/m L下降到1.3×105个/m L,15-30 d后稳定在6.2×103个/m L,60 d后稳定在2.0×102个/m L。 微生物吞吐后原油物性发生了较大变化。从实施前后原油粘度、凝固点、含蜡量的检测结果看,原油粘度平均下降30.6个百分点,凝固点平均下降1.8个百分点,原油含蜡量平均下降7.1个百分点,产出液中油水界面张力、有机酸含量及p H值等检测指标变化均反映出微生物地下发酵后产生的作用效果。 微生物吞吐后,试验井的油压、泵效和沉没度均明显提高。葡北10口井经微生物吞吐作用后,油压平均值由试验前的0.35 MPa上升到试验后的0.39 MPa;泵效平均值由试验前的33.89%上升到试验后的46.96%;沉没度平均值由试验前的413.12 m上升到试验后的551.62 m。试验井的热洗周期延