一種利用澱粉廢水提高原油採收率的方法

2023-07-03 09:48:01

一種利用澱粉廢水提高原油採收率的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，包括以下步驟：澱粉廢水預處理，將澱粉廢水的pH調至6.0?8.0;氮源和磷源體積濃度的確定，氮源和磷源體積濃度分別為0.2%?0.5%和0.01%?0.03%;空氣配注量的確定，空氣配注量為空氣與澱粉廢水比例體積為5?10:1;澱粉廢水注入量的確定，澱粉廢水注入量為0.5PV?1.0PV;現場試驗及現場試驗結果的跟蹤及分析。本發明施工工藝簡單，有效降低了微生物提高原油採收率的成本，並避免了澱粉廢水外排造成的環境汙染，因此，本發明可廣泛應用於提高原油採收率的現場試驗中。
【專利說明】一種利用澱粉廢水提高原油採收率的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及石油開採中提高採收率的方法，具體涉及到一種利用澱粉廢水提高原油採收率的方法。

【背景技術】
[0002]微生物提高原油採收率是利用微生物在油藏中的有益活動及代謝產物，改變原油的物化性質，改善原油流動性，從而提高原油採收率的一項綜合性技術。只要提供適量的營養物質就可以選擇性激活有利於提高採收率的微生物，並代謝產生有益於原油流動的產物。與其他提高採收率技術相比，該技術具有適用範圍廣、操作簡便、不汙染地層和環境等優勢。目前所用的激活劑主要有葡萄糖、蔗糖、酵母粉等，此類激活劑價格高，導致微生物驅油現場試驗成本增加，因此需要開發廉價的激活劑體系，降低投資成本。
[0003]澱粉是一種重要的工業原料，在加工過程中不可避免的會產生大量澱粉廢水，據初步統計，每年的廢水產量大約2400萬噸，這些廢水營養成分豐富，主要含有溶解性澱粉、可溶性蛋白質、多糖、有機酸、胺基酸、礦物質及少量油脂，若將這些澱粉廢水直接排放，不僅浪費了寶貴的資源，而且處理不當極易腐敗發酵，使水質發黑變臭，造成嚴重的環境汙染。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在於克服現有激活劑成本高的不足，提供一種變廢為寶，利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，既有效降低了微生物提高原油採收率的成本，又解決了澱粉廢水排放帶來的環境問題。
[0005]一種利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，包括如下步驟:
[0006](I)澱粉廢水預處理
[0007]首先將澱粉廢水過濾，去除其中的固體廢棄物及殘渣，其次，澱粉廢水的pH調至
6.0 ?8.0。
[0008](2)氮源和磷源體積濃度的確定
[0009]氮源和磷源體積濃度的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水；②往澱粉廢水中加入不同體積濃度的氮源和磷源；③將投加氮源和磷源的澱粉廢水與試驗區塊的地層水按照1:1的比例混合，搖勻；④將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養7d?15d，培養箱溫度為試驗區塊油藏溫度，培養壓力為試驗區塊油藏壓力；⑤培養時間結束後觀察激活效果，根據激活效果確定氮源和磷源體積濃度。
[0010]氮源和磷源體積濃度分別為0.2%?0.5%和0.01%?0.03%。
[0011](3)空氣配注量的確定
[0012]空氣注入量的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水和10mL試驗區塊的地層水，均勻混合，裝入高壓培養器中；②加入氮源和磷源，混合均勻，氮源和磷源的體積濃度按照步驟(2)中確定的濃度；③往上述混合液中衝入不同體積空氣；@將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養3d?5d,培養箱溫度為試驗區塊油藏溫度，培養壓力為試驗區塊油藏壓力；⑤培養時間結束後觀察激活效果，根據激活效果確定空氣的配注量。
[0013]空氣配注量為空氣與澱粉廢水比例體積為5?10:1。
[0014](4)澱粉廢水注入量的確定
[0015]澱粉廢水注入量的確定採用物理模擬驅油實驗法，具體步驟如下:(I)填裝模擬巖心，巖心滲透率為試驗區塊油藏的滲透率；(2)模擬巖心抽真空、飽和試驗區塊地層水；
(3)飽和試驗區塊原油，飽和至巖心出口產出液含油100%，巖心老化7天；(4)模擬巖心一次水驅，水驅至採出液含水至目前試驗區塊產出液平均含水率值；(5)注入不同體積的含有氮源和磷源的澱粉廢水，計算提高採收率值；(6)根據提高採收率值確定澱粉廢水的注入量。
[0016]澱粉廢水注入量為0.5PV?1.0PV (孔隙體積)。
[0017](5)現場試驗及現場試驗結果的跟蹤及分析
[0018]配製出含有氮源和磷源的澱粉廢水，用高壓泵車從試驗區塊水井注入，同時從水井中配注空氣。
[0019]其中，所述步驟(2)中氮源為硝酸鈉和硝酸鉀中的一種，磷源為磷酸氫二銨和磷酸二氫銨中的一種。
[0020]所述步驟(2)中根據激活效果確定氮源和磷源體積濃度，是指根據激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定出氮源和磷源的體積濃度。
[0021]所述步驟(3)中根據激活效果確定空氣的配注量，是指根據激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定出空氣注入量。
[0022]所述步驟(4)中根據提高採收率值確定澱粉廢水的注入量，是指根據提高採收率值大於8.0 %確定出澱粉廢水的注入量。
[0023]所述步驟(5)中根據澱粉廢水現場注入速度為8m3/h?10m3/h，空氣注入速度為2 X 13 ?5 X 13NmVh (標方 / 小時)。
[0024]本發明優點及有益效果如下:
[0025](I)本發明有效利用了澱粉廢水，既避免了廢水排放帶來的環境問題，又降低了提高原油採收率成本；
[0026](2)本發明方法合理，操作簡便，有利於現場推廣使用
[0027](3)投入少、成本低、效果好。

【具體實施方式】
[0028]下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護範圍並不僅限於此:
[0029]實施例一，以勝利油田某區塊A為例
[0030]勝利油田某區塊A為高礦化度、中高粘度的疏鬆砂巖油藏，油藏溫度65°C，油藏壓力15MPa，滲透率變異係數0.518，孔隙度34.0 %，孔隙體積3.6X 104m3，可採儲量
3.6X104t，地層水礦化度為16000mg/L。利用本發明的方法提高該區塊採收率，具體實施步驟為:
[0031](I)澱粉廢水預處理
[0032]首先將澱粉廢水過濾，去除其中的固體廢棄物及殘渣，其次，澱粉廢水的pH調至
6.0。
[0033](2)氮源和磷源體積濃度的確定
[0034]氮源和磷源體積濃度的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水；②往澱粉廢水中加入不同體積濃度的硝酸鈉和磷酸二氫銨；③將投加氮源和磷源的澱粉廢水與該區塊的地層水按照1:1的比例混合，搖勻；④將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養7d,培養溫度65°C,培養壓力15MPa 培養結束後觀察激活效果，激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定氮源和磷源體積濃度。
[0035]根據上述方法確定的氮源和磷源分別為硝酸鈉和磷酸二氫銨，體積濃度分別為0.2%和 0.01%。
[0036](3)空氣配注量的確定
[0037]空氣注入量的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水和10mL該區塊的地層水，均勻混合，裝入高壓培養器中；②加入硝酸鈉和磷酸二氫銨，體積濃度分別為0.2%和0.01%，混合均勻往上述混合液中衝入不同體積空氣將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養3d,培養溫度65°C,培養壓力15MPa ;⑤培養時間結束後觀察激活效果，激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定空氣的配注量。
[0038]根據上述方法確定的空氣配注量為空氣與澱粉廢水比例體積5:1。
[0039](4)澱粉廢水注入量的確定
[0040]澱粉廢水注入量的確定採用物理模擬驅油實驗法，具體步驟如下:(I)填裝模擬巖心，巖心滲透率為800毫達西；(2)模擬巖心抽真空、飽和試驗區塊地層水；(3)飽和試驗區塊原油，飽和至巖心出口產出液含油100%，巖心老化7天；(4)模擬巖心一次水驅，水驅至採出液含水至目前試驗區塊產出液平均含水率值；(5)注入不同體積的含有氮源和磷源的澱粉廢水，計算提高採收率值；(6)根據提高採收率值大於8.0%確定澱粉廢水的注入量。
[0041]根據上述方法確定的澱粉廢水注入量為0.5PV。
[0042](5)現場試驗及現場試驗結果的跟蹤及分析
[0043]配製出含有氮源和磷源的澱粉廢水1.8X 104m3，用高壓泵車從試驗區塊水井注入，注入速度8m3/h，同時從水井中配注空氣9.0X104m3，空氣注入速度為2X103Nm3/h。通過利用該方法現場試驗累計增油0.27X 104t，提高原油採收率7.5%。
[0044]實施例二，以勝利油田某區塊B為例:
[0045]勝利油田某區塊B油藏溫度70°C，油藏壓力12MPa，滲透率變異係數0.426，孔隙度35.0%,孔隙體積5.8X 104m3，可採儲量7.3X 104t，地層水礦化度為9600mg/L。利用本發明的方法提高該區塊採收率，具體實施步驟為:
[0046](I)澱粉廢水預處理
[0047]首先將澱粉廢水過濾，去除其中的固體廢棄物及殘渣，其次，澱粉廢水的pH調至
7.0。
[0048](2)氮源和磷源體積濃度的確定
[0049]氮源和磷源體積濃度的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水往澱粉廢水中加入不同體積濃度的硝酸鉀和磷酸二氫銨；③將投加氮源和磷源的澱粉廢水與該區塊的地層水按照1:1的比例混合，搖勻；④將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養10d，培養溫度70°C,培養壓力12MPa 培養結束後觀察激活效果，激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定氮源和磷源體積濃度。
[0050]根據上述方法確定的氮源和磷源分別為硝酸鉀和磷酸二氫銨，體積濃度分別為0.3%和 0.02%。
[0051](3)空氣配注量的確定
[0052]空氣注入量的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水和10mL該區塊的地層水，均勻混合，裝入高壓培養器中；②加入硝酸鉀和磷酸二氫銨，體積濃度分別為0.3%和0.02%，混合均勻往上述混合液中衝入不同體積空氣將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養4d，培養溫度70°C，培養壓力12MPa ;⑤培養時間結束後觀察激活效果，激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定空氣的配注量。
[0053]根據上述方法確定的空氣配注量為空氣與澱粉廢水比例體積為8:1。
[0054](4)澱粉廢水注入量的確定
[0055]澱粉廢水注入量的確定採用物理模擬驅油實驗法，具體步驟如下:(I)填裝模擬巖心，巖心滲透率為500毫達西；(2)模擬巖心抽真空、飽和試驗區塊地層水；(3)飽和試驗區塊原油，飽和至巖心出口產出液含油100%，巖心老化7天；(4)模擬巖心一次水驅，水驅至採出液含水至目前試驗區塊產出液平均含水率值；(5)注入不同體積的含有氮源和磷源的澱粉廢水，計算提高採收率值；(6)根據提高採收率值大於8.0%確定澱粉廢水的注入量。
[0056]根據上述方法確定的澱粉廢水注入量為0.8PV。
[0057](5)現場試驗及現場試驗結果的跟蹤及分析
[0058]配製出含有氮源和磷源的澱粉廢水4.64X 104m3，用高壓泵車從試驗區塊水井注入，注入速度9m3/h，同時從水井中配注空氣4.64X 105m3,空氣注入速度為3X 103Nm3/h。通過利用該方法現場試驗累計增油0.62X 104t，提高原油採收率8.5%。
[0059]實施例三，以勝利油田某區塊C為例:
[0060]勝利油田某區塊C油藏溫度75°C，油藏壓力lOMPa。滲透率變異係數0.336，孔隙度30.0%，孔隙體積2.1X 104m3，可採儲量5.2X 104t，地層水礦化度為12000mg/L。利用本發明的方法提高該區塊採收率，具體實施步驟為:
[0061](I)澱粉廢水預處理
[0062]首先將澱粉廢水過濾，去除其中的固體廢棄物及殘渣，其次，澱粉廢水的pH調至
8.0。
[0063](2)氮源和磷源體積濃度的確定
[0064]氮源和磷源體積濃度的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水往澱粉廢水中加入不同體積濃度的硝酸鉀和磷酸氫二銨；③將投加氮源和磷源的澱粉廢水與該區塊的地層水按照1:1的比例混合，搖勻；④將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養15d,培養溫度75°C,培養壓力1MPa 培養結束後觀察激活效果，激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定氮源和磷源體積濃度。
[0065]根據上述方法確定的氮源和磷源分別為硝酸鉀和磷酸氫二銨，體積濃度分別為0.5%和 0.03%o
[0066](3)空氣配注量的確定
[0067]空氣注入量的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水和10mL該區塊的地層水，均勻混合，裝入高壓培養器中；②加入硝酸鉀和磷酸氫二銨，體積濃度分別為0.5%和0.03%，混合均勻往上述混合液中衝入不同體積空氣將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養5d，培養溫度75V，培養壓力1MPa ;⑤培養時間結束後觀察激活效果，激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定空氣的配注量。
[0068]根據上述方法確定的空氣配注量為空氣與澱粉廢水比例體積為10:1。
[0069](4)澱粉廢水注入量的確定
[0070]澱粉廢水注入量的確定採用物理模擬驅油實驗法，具體步驟如下:(I)填裝模擬巖心，巖心滲透率為300毫達西；(2)模擬巖心抽真空、飽和試驗區塊地層水；(3)飽和試驗區塊原油，飽和至巖心出口產出液含油100%，巖心老化7天；(4)模擬巖心一次水驅，水驅至採出液含水至目前試驗區塊產出液平均含水率值；(5)注入不同體積的含有氮源和磷源的澱粉廢水，計算提高採收率值；(6)根據提高採收率值大於8.0%確定澱粉廢水的注入量。
[0071]根據上述方法確定的澱粉廢水注入量為1.0PV。
[0072](5)現場試驗及現場試驗結果的跟蹤及分析
[0073]配製出含有氮源和磷源的澱粉廢水2.1 X 104m3，用高壓泵車從試驗區塊水井注入，注入速度10m3/h，同時從水井中配注空氣2.1 X 15Iii3,空氣注入速度為5 X 103Nm3/h。通過利用該方法現場試驗累計增油0.54X 104t，提高原油採收率10.4%。
【權利要求】
1.一種利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，具體包括以下步驟: (1)澱粉廢水預處理 首先將澱粉廢水過濾，去除其中的固體廢棄物及殘渣，其次，澱粉廢水的pH調至6.0?8.0 ； (2)氮源和磷源體積濃度的確定 氮源和磷源體積濃度的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水；②往澱粉廢水中加入不同體積濃度的氮源和磷源；③將投加氮源和磷源的澱粉廢水與試驗區塊的地層水按照1:1的比例混合，搖勻；④將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養7d?15d，培養箱溫度為試驗區塊油藏溫度，培養壓力為試驗區塊油藏壓力；⑤培養時間結束後觀察激活效果，根據激活效果確定氮源和磷源體積濃度； 氮源和磷源體積濃度分別為0.2%?0.5%和0.01%?0.03% ; (3)空氣配注量的確定 空氣注入量的確定採用靜態培養法，具體方法如下:①取10mL經過預處理的澱粉廢水和10mL試驗區塊的地層水，均勻混合，裝入高壓培養器中；②加入氮源和磷源，混合均勻，氮源和磷源的體積濃度按照步驟(2)中確定的濃度；③往上述混合液中衝入不同體積空氣；@將上述混合物放置在恆溫和恆壓培養箱中，培養3d?5d,培養箱溫度為試驗區塊油藏溫度，培養壓力為試驗區塊油藏壓力；⑤培養時間結束後觀察激活效果，根據激活效果確定空氣的配注量； 空氣配注量為空氣與澱粉廢水比例體積為5?10:1 ; (4)澱粉廢水注入量的確定 澱粉廢水注入量的確定採用物理模擬驅油實驗法，具體步驟如下:(I)填裝模擬巖心，巖心滲透率為試驗區塊油藏的滲透率；(2)模擬巖心抽真空、飽和試驗區塊地層水；(3)飽和試驗區塊原油，飽和至巖心出口產出液含油100%，巖心老化7天；(4)模擬巖心一次水驅，水驅至採出液含水至目前試驗區塊產出液平均含水率值；(5)注入不同體積的含有氮源和磷源的澱粉廢水，計算提高採收率值；(6)根據提高採收率值確定澱粉廢水的注入量；澱粉廢水注入量為0.5PV?1.0PV ； (5)現場試驗及現場試驗結果的跟蹤及分析 配製出含有氮源和磷源的澱粉廢水，用高壓泵車從試驗區塊水井注入，同時從水井中配注空氣。
2.根據權利要求1所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的氮源為硝酸鈉和硝酸鉀中的一種，磷源為磷酸氫二銨和磷酸二氫銨中的一種。
3.根據權利要求1或2所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的根據激活效果確定氮源和磷源體積濃度，是指根據激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定出氮源和磷源的體積濃度。
4.根據權利要求1或2所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的根據激活效果確定空氣的配注量，是指根據激活後菌濃大於1.0X 18個/ml確定出空氣注入量。
5.根據權利要求1或2所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的根據提高採收率值確定澱粉廢水的注入量，是指根據提高採收率值大於8.0%確定出澱粉廢水的注入量。
6.根據權利要求1或2所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的根據澱粉廢水現場注入速度為8m3/h?10m3/h，空氣注入速度為2 X 13?5X 103Nm3/h。
7.根據權利要求3所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的根據澱粉廢水現場注入速度為8m3/h?10m3/h，空氣注入速度為2 X 13?5X 103Nm3/h。
8.根據權利要求4所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的根據澱粉廢水現場注入速度為8m3/h?10m3/h，空氣注入速度為2 X 13?5X 103Nm3/h。
9.根據權利要求5所述的利用澱粉廢水提高原油採收率的方法，其特徵在於，所述的根據澱粉廢水現場注入速度為8m3/h?10m3/h，空氣注入速度為2 X 13?5X 103Nm3/h。
【文檔編號】C09K8/58GK104213887SQ201410455400
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】王增林, 馮雲, 林軍章, 王靜, 宋欣, 段傳慧, 巴燕, 劉濤, 徐登霆, 徐鵬, 王剛, 曹嫣鑌 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司採油工藝研究院