一種聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法
2023-10-09 02:53:04
一種聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法
【專利摘要】本發明涉及一種聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法；通過對微生物驅目標區塊注水井及對應油井進行評價，根據分析結果，針對注水井吸水剖面不均勻，油井含水率高，而且流通性好，產液量大的井組實施聚合物調剖，通過對目標井組注入高濃度的聚合物凝膠段塞來對高滲通道進行選擇性封堵，改變水流方向，擴大微生物及其代謝產物在油藏中的波及範圍；室內物模實驗及現場先導實驗研究結果表明，通過微生物循環驅和聚合物調剖的方式可有效控制含水率的上升，延長微生物有效期，提高採收率明顯，尤其對含水上升快的高滲油層效果更佳，適於廣泛的微生物驅現場應用。
【專利說明】一種聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在微生物場作用下利用聚合物調剖以提高微生物循環驅油方法。【背景技術】
[0002]目前，大慶油田微生物單井吞吐技術已經成熟，逐漸完善微生物驅、吞吐與驅結合的配套技術，並正在探索聚合物驅後利用微生物調驅、微生物與三元複合驅結合技術，將微生物採油作為聚合物驅後的儲備技術。
[0003]利用微生物提高採收率主要有四種方式:①微生物吞吐增油、②微生物調剖法③微生物清防蠟、④微生物水驅增油降水。由於第四種方式一微生物水驅增油是通過將菌液和營養液一同從注水井注入，通過微生物在地層中的生長繁殖並在與水一起向前移動的過程中持續與原油作用，尤其通過在油藏中建立穩定的微生物場可以使微生物在油藏中的作用範圍更大，持續時間更長，同時這也是目前最有效，應用最廣的一種微生物採油技術。然而在微生物驅油現場應用過程中，微生物及代謝產物在地層中的作用範圍直接影響到驅油的效果，由於微生物驅目標油藏一般都是開發後期的老油藏，地層環境非常複雜，尤其是地層中的高滲層往往含油較少，流通性較好，結果導致在微驅過程中所注入的菌液、營養液及產生的代謝產物往往順著高滲帶突進，波及範圍非常有限，低滲帶的殘餘油很難作用到，最終降低了微生物驅油的效果，這也是目前嚴重製約微生物驅油現場應用效果的瓶頸問題。
[0004]中國專利CN200810239111.2公開了一種聚合物驅後微生物才有方法，即在經過聚合物驅後再注入外源微生物，同時加聚合物保護段塞，或利用菌液驅油與化學驅油相結合的方法，提高採收率達13%(00IP)。該方法的缺陷是一方面注入聚合物量較大，而且不加選擇地對目標區塊所有井組進行這種方法採油導致成本很高；另一方面，這種聚合凝膠和菌液的反覆交叉注入使得現場施工難度大。中國專利CN201010615268.8公開了聚合物驅後油藏本源微生物才有方法，即通過向地層中注入激活劑激活地層中的本源微生物採油，還可以進一步注入緩釋營養劑和無機凝膠段塞在油藏深部孔道和吼道產生封堵，這種方法只針對內源微生物採油，而目前應用最廣且最有效的採油方式是微生物循環驅油技術，顯然上述兩種專利技術在現場應用方面還存在很大缺陷。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是:提供一種聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，採用聚合進行選擇性調剖的方式來增加微生物在地層中的波及和停留時間，從而達到提高微生物驅油效果。克服目前微生物循環驅油現場應用過程中微生物在地層中作用範圍有限，尤其在油藏形成優勢通道情況下微驅效果不理想的問題。
[0006]本發明採用的技術方案是:聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，其特徵在於:該方法包括如下步驟:
[0007]步驟1.進行目標菌或產出液內源菌與注入凝膠的配伍性實驗；
[0008]所述的目標菌或產出液內源菌與注入凝膠的配伍性實驗是指在注入營養液和菌液配方體系下考察凝膠組分對微生物生長繁殖的影響，微生物對凝膠成膠性能及穩定性的影響；在凝膠體系中微生物繁殖速度>無凝膠體系下的85%，且在注入的營養液及菌液配方體系下聚合物的成膠強度及穩定時間 >單純凝膠體系的85%，則認為配伍性良好，否則需要對凝膠配方體系進行調整，直到兩者相互影響小於15%。
[0009]所述的凝膠是指聚丙烯醯胺凝膠，交聯劑為醋酸鉻。
[0010]所述的調整是改變影響聚合物成膠的營養液組分或微生物種類以適應凝膠體系。
[0011]步驟2.通過對注水井吸收剖面分析和現場產出液監測評價確定需要措施井組；
[0012]所述的對注水井吸水剖面分析和現場產出液監測評價是分析注水井的吸水剖面是否比較均勻、是層內矛盾還是層間矛盾、注水壓力大小；現場產出液評價是分析注水井與對應生產井的產液量大小及含水率高低。
[0013]所述的評價標準是:①吸水層數≤3、②主吸層吸水量≥60%、③注水壓力≤IOMp,④注水井對應生產日井產液量≥ 5噸、⑤含水率> 70%，選擇同時滿足上述五個條件的井組進行聚合物調剖。
[0014]步驟3.從注水井注入微生物或聚合物段塞對優勢通道進行封堵；
[0015]所述的從注 水井注入微生物或聚合物是指首先根據步驟(2)所述的評價標準對目標油藏區塊的注水井及對應的生產井進行篩選，對於不滿足上述條件的井組繼續注微生物和營養液或單純注入營養液；對於滿足上述條件的井組則先從注水井注入高濃度聚合物段塞進行調堵，然後在繼續注入微生物和營養液或單純注入營養液。
[0016]所述的從注水井注入的微生物為具有代謝生物表面活性劑、生物氣或降解烴類的一種或兩種以上的微生物。
[0017]所述的從注水井注入的微生物為產出液循環驅所含的油藏中各種有益內源微生物。所述的微生物為枯草芽孢桿菌、丙酮丁醇梭菌，嗜熱脂肪芽孢桿菌、地下地桿菌、遲緩芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、陰溝腸桿菌、鹽生鹽桿菌、螢光假單胞菌、惡臭假單胞菌的一種或兩種以上。
[0018]所述的注入的營養液為能夠促進微生物生長繁殖並能代謝對油藏有益代謝產物的C源、N源、磷源及生長因子。
[0019]所述的碳源為葡萄糖、原油，氮源包括蛋白腖、氯化銨，磷源包括磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉，生長因子為酵母膏。
[0020]所述的注入的聚合物水溶液濃度為1500~2500mg/L、聚合物與交聯劑質量之比為20:1~15: 1、聚合物水溶液粘度為1000~3000mPa.S。
[0021]所述的從注水井注入微生物和/或對應的微生物營養液體系注入方式是將1%的菌液(微生物數量為IO6~IO7個/mL)與1%營養液混合均勻後從注水井注入到目標油藏，或單獨將1%營養液從注水井注入到目標油藏。微生物菌液的注入量控制在0.1~0.5PV。
[0022]所述的注入的聚合物凝膠是指將聚丙烯醯胺與醋酸鉻在地面按照20:1~15:1比例配製好後以段塞方式從注水井注入到目標油藏，注入量控制在0.005PV左右，注入速度為注水平時速度的1.2~1.5倍。
[0023]步驟4.注完聚合物後再注入微生物和營養液進行微生物驅；
[0024]步驟5.由對應的收益井收穫原油。
[0025]本發明的有益效果:本發明聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，通過微生物循環驅與聚合物調剖相結合的方式來提高原油採收率，與現有技術相比，該方法克服了微生物驅油過程中注入的微生物和營養液在地層中停留時間短，作用範圍有限的問題，針對地層非均質性差，注水指進快以及層內和層間矛盾突出的注水井通過注入高濃度的聚合凝膠對高滲帶進行選擇性封堵，增加微生物及其代謝產物在地層中的波及體積，從而更加有效地利用微生物來提高原油採收率。物模驅油實驗表明，通過聚合物調堵的方式可以使微生物驅油提高採收率幅度達到36.1%。通過現場巴51?25井組實驗表明，利用本發明方法能提高採收率25%以上，24個月累計增油5845噸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1巴51-25井調剖前後的吸水剖面圖及聚合物調剖輔助微生物驅後的原油產量及含水率變化圖
[0027]圖2是巴51-25井組現場聚合物調剖輔助微生物驅油效果圖
【具體實施方式】
[0028]實施例1:
[0029]以巴51-25進行聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法為例，對本發明作進一步詳細說明。
[0030]步驟1、進行微生物與注入凝膠的配伍性實驗；考察營養液和菌液配方體系下凝膠組分對微生物生長繁殖及微生物對凝膠成膠性能和穩定性的影響。所用的營養液配方體系為葡萄糖0.6%、蛋白腖0.1%、酵母膏0.08%、氯化銨0.1%、磷酸氫二鈉0.1%、磷酸二氫鉀
0.02%，總濃度為1.0%。實驗用菌液為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) CGMCC1.400和惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)CGMCCl.1130,復配比例為1:1。這兩株菌已在中國科學院微生物研究所菌種保藏中心保藏，並可以通過市場購買到。
[0031]實驗用聚合物為聚丙烯醯胺2000mg/L、聚合物聚丙烯醯胺與交聯劑醋酸鉻之交比為20: 1、聚合物粘度為2800mPa *s。配伍實驗表明注入的菌液及營養液與聚合物凝膠體系的配伍性良好。
[0032]步驟2、對巴51-25注水井吸水剖面進行分析，結果見圖1，調剖前僅有兩個吸層，而且主吸水層的吸水量達到了 92%，對應油井含水率大於70%，產液量大於5噸，因此需對該井組進行聚合物調剖。
[0033]步驟3、對巴51-25注水井注入450m3的聚合物凝膠，聚丙烯醯胺與醋酸鉻的比例為20:1，聚合物粘度為2800mPa.s，在地面配好後以50m3/天的速度進行注入，然後再進行微生物驅，通過注水井注入1%的菌液(微生物數量為5X IO6個/mL)與1%營養液的營養液，所注微生物菌液為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) CGMCC1.400和惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida) CGMCC1.1130,復配比例為1: 1，所注營養液為葡萄糖0.6%、蛋白腖
0.1%、酵母膏0.08%、氯化銨0.1%、磷酸氫二鈉0.1%、磷酸二氫鉀0.02%，注入速度為35m3/天，注入量為1050m3。從圖1中調剖前後的吸水剖面可以看出，經聚合物調剖再經過一段時間的微驅後發現，該井吸水剖面得到明顯改善，而且原油產量增加，含水率下降。
[0034]步驟4、對油井產出液進行跟蹤監測，當菌濃低於IO5個/mL時繼續注入營養液段塞以維持微生物場的穩定性，注入方式同步驟3。聚合物調剖輔助微生物驅油效果見圖2，通過該技術有效增加了微生物對提高原油採收率的作用效果，油井含水率得到有效控制，原油產量穩中有升，24個月累計增油5845噸。
[0035]實施例2:
[0036]以巴18-135聚合物調剖輔助內源微生物循環驅油方法為例，對本發明作進一步詳細說明。
[0037]步驟1、進行微生物與注入凝膠的配伍性實驗，考察凝膠組分對內源微生物生長繁殖及內源微生物對凝膠成膠性能和穩定性的影響。所用的營養液配方體系為葡萄糖
0.8%、尿素0.25%、酵母膏0.05%、氯化銨0.1%、磷酸二氫鉀0.02%,總濃度為1.22%。實驗用內源微生物菌液為巴18-135對應油井產出液中的內源菌，主要包括、丙酮丁醇梭菌，嗜熱脂肪芽孢桿菌、地下地桿菌、遲緩芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、陰溝腸桿菌、鹽生鹽桿菌、螢光假單胞菌劑硫酸鹽還原菌等。實驗用聚合物為聚丙烯醯胺2000mg/L、聚合物聚丙烯醯胺與交聯劑醋酸鉻之交比為20: 1、聚合物粘度為2800mPa *s。配伍實驗表明注入的菌液及營養液與聚合物凝膠體系的相互影響較小，配伍性良好。
[0038]步驟2、對巴18-135注水井吸水剖面進行分析，結果發現該注水井吸水剖面吸水層數小於3、主吸層吸水量大於70%、注水壓力小於ΙΟΜρ、注水井對應才生產日井產液量大於5噸、含水率大於70%。因此需要對該井組進行聚合物調剖。
[0039]步驟3、對巴18-135注水井注入400m3的聚合物凝膠，聚丙烯醯胺與醋酸鉻的比例為20:1，聚合物粘度為2800mPa.s，在地面配好後以45m3/天的速度進行注入，然後再進行微生物驅,通過注水井注入1.22%的營養液已激活內源微生物採油，營養液配方體系為葡萄糖0.8%、尿素0.25%、酵母膏0.05%、氯化銨0.1%、磷酸二氫鉀0.02%，注入速度為40m3/天，注入量為950m3。
[0040]步驟4、對油井產出液進行跟蹤監測，當菌濃低於IO5個/mL時繼續注入營養液段塞以維持微生物場的穩定性，注入方式同步驟3。
【權利要求】
1.一種聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，其特徵在於: 該方法包括如下步驟: 步驟1.進行目標菌或產出液內源菌與注入凝膠的配伍性實驗； 所述的目標菌或產出液內源菌與注入凝膠的配伍性實驗是指在注入營養液和菌液配方體系下考察凝膠組分對微生物生長繁殖的影響，微生物對凝膠成膠性能及穩定性的影響；在凝膠體系中微生物繁殖速度>無凝膠體系下的85%，且在注入的營養液及菌液配方體系下聚合物的成膠強度及穩定時間 >單純凝膠體系的85%，則認為配伍性良好，否則需要對凝膠配方體系進行調整，直到兩者相互影響小於15% ； 所述的凝膠是指聚丙烯醯胺凝膠，交聯劑為醋酸鉻； 所述的調整是改變影響聚合物成膠的營養液組分或微生物種類以適應凝膠體系； 步驟2.通過對注水井吸收剖面分析和現場產出液監測評價確定需要措施井組；所述的對注水井吸水剖面分析和現場產出液監測評價是分析注水井的吸水剖面是否比較均勻、是層內矛盾還是層間矛盾、注水壓力大小；現場產出液評價是分析注水井與對應生產井的產液量大小及含水率高低； 所述的評價標準是:①吸水層數 5噸、⑤含水率> 70%，選擇同時滿足上述五個條件的井組進行聚合物調剖； 步驟3.從注水井注入微生物或聚合物段塞對優勢通道進行封堵； 所述的從注水井注入微生物或聚合物是指首先根據步驟(2)所述的評價標準對目標油藏區塊的注水井及對應的生產井進行篩選，對於不滿足上述條件的井組繼續注微生物和營養液或單純注入營養液；對於滿足上述條件的井組則先從注水井注入聚合物段塞進行調堵，然後在繼續注入微生物和營養液或單純注入營養液； 所述的從注水井注入的微生物為具有代謝生物表面活性劑、生物氣或降解烴類的一種或兩種以上的微生物； 所述的注入的營養液為能夠促進微生物生長繁殖並能代謝對油藏有益代謝產物的C源、N源、磷源及生長因子； 所述的注入的聚合物水溶液濃度為1500~2500mg/L、聚合物與交聯劑質量之比為20:1 ~ 15: 1、聚合物水溶液粘度為1000~3000mPa.s ； 所述的從注水井注入微生物和/或對應的微生物營養液體系注入方式是將1%質量的菌液，微生物數量為IO6~IO7個/mL與1%質量營養液混合均勻後從注水井注入到目標油藏，或單獨將1%營養液從注水井注入到目標油藏；微生物菌液的注入量控制在0.1~0.5PV ； 步驟4.注完聚合物後再注入微生物和營養液進行微生物驅； 步驟5.由對應的收益井收穫原油。
2.根據權利要求1所述的聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，其特徵在於:所述的從注水井注入的微生物為產出液循環驅所含的油藏中各種有益內源微生物。
3.根據權利要求1所述的聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，其特徵在於:所述的微生物為草芽孢桿菌、丙酮丁醇梭菌，嗜熱脂肪芽孢桿菌、地下地桿菌、遲緩芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、陰溝腸桿菌、鹽生鹽桿菌、螢光假單胞菌、惡臭假單胞菌的一種或兩種以上。
4.根據權利要求1所述的聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，其特徵在於:所述的注入的聚合物是聚丙烯醯胺，交聯劑是醋酸鉻，在地面按照20:1~15:1比例配製好後以段塞方式從注水井注入到目標油藏，注入量控制在0.005PV，注入速度為注水平時速度的.1.2 -1.5 倍。
5.根據權利要求1所述的聚合物調剖輔助微生物循環驅油方法，其特徵在於:所述的碳源為葡萄糖、原油，氮源為蛋白腖、氯化銨，磷源為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉，生長因子為酵母膏。
【文檔編號】E21B43/22GK103967461SQ201310036128
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月30日 優先權日:2013年1月30日
【發明者】柯從玉, 吳剛, 遊靖, 餘吉良, 李青, 王冠, 段麗莎, 趙文華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司