微生物採油方法
2023-05-04 05:23:01
專利名稱：微生物採油方法
技術領域：
本發明要求保護的技術方案涉及一種使用細菌活動提高開採石油的方法，具體地說是一種微生物採油方法。
背景技術：
將解烴菌和營養液通過注水井注入油藏內部(該過程術語稱為「微生物驅」)或從油井擠注到近井地帶(該過程術語稱為「單井吞吐」)，經微生物對原油的降解及其代謝產物對原油的作用，使原油乳化降粘，增加流動性，是一種已經得到應用的提高石油產量或採收率的方法。然而，從已公開的文獻來看，到目前為止的各種微生物採油方法僅僅局限於解烴菌單獨作用。US 4,475,590提出了從注水井向油藏內部注入大量營養液的方法，目的是刺激油藏內固有的微生物生長代謝，以提高採收率；US 5,163,510公開了從生產井注入好氧菌後再注氧氣的方法，其目的是讓微生物更好的生長代謝，但施工複雜，成本太高，且不安全；US 4,450,908提出從注水井中分段注入聚丙稀醯胺後再注入微生物的方法；US 4,905,761是關於從注水井中把微生物與營養液一起注入地層的專利；CN 1038327提出從每一口油井產出水富集微生物，經室內實驗後再從原井將營養液和微生物注回油藏，該法的缺點是需要逐井富集解烴菌並進行實驗評價，微生物與營養液反應時間長，要求關井時間也長達20天；CN 1164607A披露一種循環微生物驅採油方法。其技術由兩方面組成，一方面是對生產井注微生物或注水井注微生物，另一方面將油層中存活及不斷繁殖的微生物從生產井抽出後經油水分離，再將含菌汙水注入油藏，同時視情況可再加入特殊的或相同微生物與汙水一起注入注水井，該方法管網改造及施工複雜，成本也高，由於工程技術上或經濟上的原因，並非所有該系統的汙水都能回注到本系統中；CN 1254788A揭示了一種微生物複合驅採油方法，它是通過注水井注入微生物與一套成熟的非微生物的驅油方法相結合的採油方法，例如與化學調剖、化學聚合物驅、泡沫驅及鹼/化學表面活性劑/聚合物的三元複合驅等提高採收率的方法相結合；CN 1257154A介紹了一種微生物複合措施採油方法，它是通過油井擠注微生物到近井地帶與一套成熟的非微生物採油措施相結合的採油方法，例如與化學壓裂、堵水和注氮氣等增產措施相結合。
上述文獻所報導的各種微生物採油方法僅僅局限於解烴菌單獨作用，這些方法中，有的施工相當複雜，有的成本高並汙染地層和環境，有的難以考查微生物採油技術的效果。關於在解烴菌培養液中加入地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液即脂肽表面活性劑發酵液配成複合微生物製劑的微生物採油方法至今尚未有文獻報導。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種施工簡單、關井時間短、成本低、不汙染地層和環境的利用地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液組成複合微生物製劑進行微生物驅或單井吞吐的微生物採油方法。
本發明解決該技術問題所採用的技術方案是本發明的微生物採油方法是將地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液組成的複合微生物製劑的稀釋液經注水井注入油藏內部或經油井擠注到近井地帶。
具體的操作步驟是a.選擇一個適合微生物驅油的注水採油區塊，油藏埋深一般為500～3000m；b.利用原配置中具備添加各種添加劑的注水井設備將地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液組成的複合微生物製劑的稀釋液經注水井注入油藏內部，或用泵車以10MPa～30MPa的壓力將該複合微生物製劑經油井擠注到近井地帶。
本發明的複合微生物製劑是地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液以1∶1.5～9的比例製成的複合微生物製劑。
地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液中的脂肽表面活性劑的含量為1～4g/L。
解烴混合菌含有芽孢桿菌(Bacillus sp.)N2、假單胞菌(Pseudomonas sp.)N5和不動桿菌(Acinetobacter sp.)N13。
在解烴混合菌培養液中，芽孢桿菌(Bacillus sp.)N2、假單胞菌(Pseudomonas sp.)N5和不動桿菌(Acinetobacter sp.)N13的培養液的體積比例為4∶3∶3。
解烴混合菌培養液的pH＝5.0～6.0、表面張力為42～45mN/m、菌濃度為108～109個/毫升。
該複合微生物製劑中的解烴混合菌培養液中的細菌以原油中的長鏈大分子烴為碳源。
使用時，用水將複合微生物製劑原液稀釋2～10倍，製成複合微生物製劑稀釋液。
本發明的有益效果是由於地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3的發酵液中脂肽表面活性劑的含量為1～4g/L，發酵液具有高表面活性，可將水的表面張力由76～78mN/m降至28.5～31mN/m，用水稀釋100倍後的表面張力為37～42mN/m；由於原油乳化作用加強，解烴混合菌迅速與與乳化後的小油滴相接觸並生長代謝，使原油變稀，流動性增加，因此用本發明方法可以使原油迅速乳化降粘，從而提高產量或採收率。另外，解烴混合菌培養液中的細菌為兼性厭氧菌類，以原油中的長鏈大分子烴為碳源，由於該複合微生物製劑中10％以上的地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液中殘留著氮、磷及其他各種營養元素，足以滿足解烴混合菌生長之需，所以在注入該複合微生物製劑的同時不需要另加入大量營養液。從下列實施例中可見，本發明方法施工簡單、關井時間短、成本低、見效快、增產幅度大、持續時間長。
具體實施例方式
實施例1將地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液以1∶1.5～9的比例製成複合微生物製劑，其中地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3的發酵液中脂肽表面活性劑的含量為1～4g/L，解烴混合菌含有芽孢桿菌(Bacillussp.)N2、假單胞菌(Pseudomonas sp.)N5和不動桿菌(Acinetobacter sp.)N13，在解烴混合菌培養液中，芽孢桿菌(Bacillus sp.)N2、假單胞菌(Pseudomonas sp.)N5和不動桿菌(Acinetobacter sp.)N13的培養液的體積比例為4∶3∶3，解烴混合菌培養液的pH＝5.0～6.0、表面張力為42～45mN/m、菌濃度為108～109個/毫升；用水將複合微生物製劑原液稀釋2～10倍，製成複合微生物製劑稀釋液。
實施例2巖心模擬驅油對比試驗，步驟如下a.製備4支內徑2.5cm長30cm的鋼管，用80～160目的石英砂填充，兩端封閉，留管形進出口；b.測其滲透率為0.273～0.288μm3，抽真空飽和地層水，測孔隙度為37.2～39.5％，孔隙體積為30.50～31.80mL，經注油驅水建立束縛水，測量原始含油飽和度為84.3～88.4％，該油取自大港油田，油中含蠟30％，含膠質瀝青25％；c.試驗設計在各巖心注油飽和後，均用地層水驅至產出液含水率98％以上，1#巖芯作為對照，2#巖芯注入含氮和磷營養的解烴混合菌培養液0.2孔隙體積，其菌濃度為106～108個/毫升，3#巖芯注入0.2孔隙體積的脂肽表面活性劑發酵液，4#巖芯注入按實施例1製成的用水將複合微生物製劑原液稀釋2～4倍的複合微生物製劑稀釋液0.2孔隙體積；d.關閉進出口閥門，於60℃下保溫一定時間，其中1#、2#為7天，3#、4#為4天；e.打開進出口閥門，分別用地層水驅油至產出液含水98％以上，計量各模型淨採油量；f.試驗結果見下表，表明注本發明複合微生物製劑的模型水驅採收率比注入單一解烴菌培養液或脂肽表面活性劑發酵液的模型水驅採收率均高，且保溫時間短。
巖芯物理模擬驅油試驗模型段塞設計採收率(％) 提高採收率(％)1#水驅對照49.8-2#單一解烴菌培養液56.66.83#單一脂肽表面活性劑發酵液54.85.04#複合微生物製劑 60.210.4實施例3用本發明的複合微生物製劑進行「微生物驅」，步驟如下a.選擇一個適合微生物驅油的注水採油區塊，本實施例選擇的注水採油區塊的條件是油藏埋深為500～3000m、溫度＜70℃、礦化度＜100000mg/L、滲透率＞0.12μm2、殘油飽和度＞25％、油含蠟＞30％、含膠＞25％、產出液含水≥80％、單井日產油≤5噸；
b.暫停注水驅油，用已有注水管線稍加改造後，將按實施例1製成的用水將複合微生物製劑原液稀釋5～10倍的複合微生物製劑稀釋液注入油藏內部，其用量可由該區塊油藏內部內的孔隙體積進行估算；c.關井3～7天後接著注水，恢復原工作制度，但不能加任何殺菌劑；d.至少每月檢測一次受益油井產出液的pH值、表面張力、菌濃、及油產量諸項目，與施工前數據比較，達到跟蹤檢測之目的；e.待採油量恢復至微生物驅前水平時，可按上述方法再注入一輪該製劑，直至發現無明顯增產趨勢為止。
本實施例的增產效果可延續數年，利用1噸按實施例1製成的複合微生物製劑，平均增油60～100噸。
實施例4用本發明的複合微生物製劑進行「單井吞吐」，步驟如下a.選擇一口油井，具備實施例2中所述油藏條件；b.準備一臺泵車，先將10～20m3清水作為前置液由抽油管和外圍套管之間的環隙空間注滿井底至整個環隙空間，關閉抽油管出油閥門；c.緊接著由泵車通過10～30Mpa的高壓將1～3噸按實施例1製成的用水將複合微生物製劑原液稀釋5～10倍的複合微生物製劑稀釋液注入；d.將10～20m3清水作為頂替液由泵車通過高壓擠入，使前置液和按實施例1製成的用水將複合微生物製劑原液稀釋5～10倍的複合微生物製劑稀釋液完全進入井底周圍油藏的近井地帶；e.關井2～5天後恢復原工作制度，並跟蹤監測；f.待日採油量恢復至施工前水平時，可用上述方法進行第二輪作業，直至發現無明顯增產效果，投入產出比為1∶1時結束該採油措施。
本實施例中，注入按實施例1製成的複合微生物製劑1噸，平均增油70～120噸，增產效果可持續1～4個月。
權利要求
1.一種微生物採油方法，其特徵在於將地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液組成的複合微生物製劑的稀釋液經注水井注入油藏內部或經油井擠注到近井地帶。
2.按照權利要求1所述的微生物採油方法，其特徵在於a.選擇一個適合微生物驅油的注水採油區塊，油藏埋深一般為500～3000m；b.利用原配置中具備添加各種添加劑的注水井設備將地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液組成的複合微生物製劑的稀釋液經注水井注入油藏內部，或用泵車以10MPa～30MPa的壓力將該複合微生物製劑經油井擠注到近井地帶。
3.按照權利要求1所述的微生物採油方法，其特徵在於本發明的複合微生物製劑是地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)X3發酵液與解烴混合菌培養液以1∶1.5～9的比例製成的複合微生物製劑。
4.按照權利要求1所述的微生物採油方法，其特徵在於地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)X3發酵液中的脂肽表面活性劑的含量為1～4g/L。
5.按照權利要求1所述的微生物採油方法，其特徵在於解烴混合菌含有芽孢桿菌(Bacillus sp.)N2、假單胞菌(Pseudomonas sp.)N5和不動桿菌(Acinetobactersp.)N13。
6.按照權利要求1所述的微生物採油方法，其特徵在於在解烴混合菌培養液中，芽孢桿菌(Bacillus sp.)N2、假單胞菌(Pseudomonas sp.)N5和不動桿菌(Acinetobacter sp.)N13的培養液的體積比例為4∶3∶3。
7.按照權利要求1所述的微生物採油方法，其特徵在於解烴混合菌培養液的pH＝5.0～6.0、表面張力為42～45mN/m、菌濃度為108～109個/毫升。
8.按照權利要求1所述的微生物採油方法，其特徵在於複合微生物製劑中的解烴混合菌培養液中的細菌以原油中的長鏈大分子烴為碳源。
9.按照權利要求1或2所述的微生物採油方法，其特徵在於使用時，用水將複合微生物製劑原液稀釋2～10倍，製成複合微生物製劑稀釋液。
全文摘要
本發明涉及微生物採油方法，將地衣芽孢桿菌(Bacillus licheni formis)X
文檔編號E21B43/16GK1558085SQ200410018610
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月13日 優先權日2004年1月13日
發明者劉如林, 梁鳳來, 馬建芳, 顧曉波, 李伯平 申請人:天津南開戈德集團有限公司, 南開大學