微生物采油技术新发展及应用(研究院)

矿场试验
3.2


试验井筛选
地层水矿化度小于10%（NaCl）；
pH值5-8； 重金属离子含量小于0.1mg/L; 井底温度小于70℃； 产层埋藏深度小于2400m；


岩层渗透率大于50³10-3μ m2；
油藏含水率5%-95%。
矿场试验
表4
投产 时间
九3区微生物开采稠油试验井基本情况
室内研究 表1 九3区微生物稠油降粘室内评价结果
降粘率（%） 5.9 37.4 19.7 23.7 20.7 56.2 29 15.7 39.9 36.5 33.1 25.2 65.6 33.6 26.9 井号 菌种 93267 BEX BW2 BW5 BW6 D2 D4 N2 N3 SB SP X3 X4 YW3 YW4 YW5 降粘率（%） 30.6 64 35.7 23.6 37.9 34.4 56.3 45.9 59.7 27.6 15.3 29.3 70.6 67.1 31.6
井见效，已增产原油1042t。平均单井增油
174t，平均单井次增油 65t。措施有效率83%。
原油价格按1000元/吨计，投入产出比达1:3
以上。原油价格按550元/吨计，投入产出比
达1:2。
矿场试验
3.6 效果分析
表5 九3区微生物开采稠油施工效果
ò Å Ð º ® Å ¾ º Ú 1 µ Ö 1 2 3 4 5 6 ³Æ Ü ¼ 93212 93247 93253 93254 93267 93271 8Ô Â 6Ô Â 6Ô Â 8Ô Â 6Ô Â 6Ô Â 29È Õ 28È Õ 28È Õ 29È Õ 29È Õ 29È Õ © ¤Ê ¼ Ê ¹ ±ä Ú 2 µ Ö 9Ô Â 7Ô Â 7Ô Â 9Ô Â 8Ô Â 7Ô Â 29È Õ 28È Õ 28È Õ 29È Õ 30È Õ 28È Õ Ú 3 µ Ö 9Ô 28È Â Õ 9Ô 28È Â Õ 9Ô 29È Â Õ 9Ô 28È Â Õ ù ý » Ê ú Í ² Ó ¿ Á 72 39 9 12 12 39 7 8 9 10 11 Ô Ó Á ö Í ¿ ú Í ú Í ú Í ú Í ú Í ² Ó ² Ó ² Ó ² Ó ² Ó ¿ Á ¿ Á ¿ Á ¿ Á ¿ Á 154 164 190 292 212 18 66 83 116 321 6 4 42 5 9 33 0 114 49 139 15 4 214 40 36 257 23 36 20 13 0 \ 1042
初 日产 液t 期 含水 率% 18.2 18.3 91.2 51.1 66.4 60.6 日产 液t 10 22.5 9.6 11 10 5 目前生产情况（2001.3） 日产 油t 0.29 0.91 0.49 0.45 0.4 0.26 0.05 0.05 油压 MPa 0.07 0.09 含水 率% 97.1 96 94.9 95.9 99.0 94.8 动液 面m 188. 5 165 203. 3 190. 4 172 175. 5 泵效 % 54.5 86 26.2 36 11.7 19.1 累积产 油 ³104T 0.8973 1.0156 0.375 0.6868 0.4394 0.6313 六周期 四周期 三周期 四周期 四周期 五周期 注汽周期
井号
93212 93247 93253 93254 93267 93271
1987 1987 1987 1987 1989 1987
6.2 10.7 17.6 8.0 10.7 11
矿场试验
试验井概况：
6口试验井均为蒸汽吞吐后期生产井，一
般经过3轮～6轮的注汽周期，目前停止注汽，
井口温度在30℃～65℃，措施前平均日产液
矿场试验
开发现状:
九3区齐古组稠油油藏自1987年5月投入开发以来， 动用含油面积2.6km2，地质储量556³104t，累积投
产总井数340口。
截止2001年3月，该区累积注汽792.7319³104 t，
累积采油142.762³104t，累积产水618.9296³104t，
综合含水76.1%，累积油汽比0.18，采出程度25.7%。
© ¤Ç Ê ¹ ° © ¤º Ê ¹ ó
原油粘度下降了56%
小 结
1、选育出对克拉玛依油田九3区稠油具有显著 降粘效果的微生物菌种，菌种与试验区油藏 环境适应性较好。
2、首次在克拉玛依油田进行的6口井微生物吞
吐开采稠油矿场试验，已取得明显的增油效
果，建议进一步扩大矿场试验规模。
小 结
3、微生物开采稠油技术为稠油蒸汽吞吐后期和 蒸汽吞吐结束后开采方式的转换提供了一种 新技术。 4、该技术适用范围广，施工工艺简单，投资少， 见效快，且安全环保，在新疆油田有广阔的 推广应用前景。
施工轮次：
试验井一般设计为三个轮次，一个轮次的周期一个 月左右，具体根据矿场试验效果而定。
矿场试验
3.4 施工概况
自2001年6月28日到2001年10月31日，在
新港公司九3区6口稠油井进行了2轮-3轮，
累积16井次的微生物吞吐施工，总共注入微
生物菌液12.8t.
矿场试验
3.5 经济效益
截止2001年11月底，6口试验井中，有5口
³ È Õ ¶ (mPa.s)
ª Ù ³Ë (r/min)
0.6
0.8
流体性质从非牛顿型流体向牛顿型流体变化，粘度下降50%
室内研究 表2 93267井稠油微生物处理前后族组分分析结果
含 量（%） 芳香烃 非烃 沥青质 12.28 27.13 0.13 12.21 21.64 1.18 12.82 22.23 0.57 13.14 26.32 0.60 12.77 26.91 1.20 11.47 28.19 0.56
九3区齐古组油藏基本概况
数值 2533 0.93 260 0.2 19 NaHCO3 6841 项目 有效厚度（m） 有效孔隙度（%） 原始含油饱和度（%） 原油粘度（20℃）mPa.s） 地下原油粘度（mPa.s） 含蜡量（%） 酸值（KOHmg/g） 数值 13.6 31 72 4405 5000 2.66 4.22
菌种编号 空白 YW3 X4 N3 N2 K 饱和烃 56.60 52.77 58.69 57.65 55.85 53.04
总收率 96.14 87.80 94.41 97.71 96.73 93.26
菌种降解原油中的长链饱和烃和非烃类
3、微生物吞吐开采稠油矿场试验
3.1 试验区块概况
表3
项目 有效渗透率（³10-3µ 2） m 地面原油密度（g/cm3） 油层平均深度（m） 原始油气比（m3/m3） 原始地层温度（℃） 地层水水型 总矿化度（mg/L）
步生长,从而有效的阻止蜡、沥青、胶质等重质组份的沉积。

烃氧化菌对原油中石蜡等长碳链的碳氢化合物的降解作用。
2、应用条件：
日产液量(m3/d)：1～60；
含水率（%）：5～85； 适应温度（℃）：25～70； 矿化度（%）：< 15； H2S含量（%）：< 6； 原油密度（g/cm3）：> 0.85； 含蜡量（%）；> 3； 通常热洗周期（d）：< 50。
井号 菌种 93271 BEX BW2 BW5 BW6 D2 D4 N2 N3 SB SP X3 X4 YW3 YW4 YW5
菌种对稠油具有降粘作用
室内研究 图1 93267井稠油微生物处理前后粘度变化
60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 0 0.2 0.4 Õ ³Ñ ¿ °ù ¢ ú ï ¦ í ù Î É Î ´ À Ñ
主
1. 2. 3. 4.
4. 5. 作 用 有 限 ， 1. 仍需热洗 2. 对油品质量 有不良影响 污染环境 现场施工工 作量大
微生物试剂 清蜡效果好，周期长 操作简便，动用设备少 能克服原油集输过程中的结 蜡的问题 干净卫生，无污染 综合经济效益好 油井中必须无杀菌剂 对微生物品质要求高
1、微生物菌种的复壮筛选
复壮筛选方法：
以原油培 保藏菌种 养基培养
以原油为碳源 连续传代培养
复壮菌种
室内研究
2、微生物稠油降粘菌种的评价
评价方法：
选择九3区稠油井井口原油和地层水，接种 微生物，在目前井温条件下进行室内微生物降 粘试验。 测定菌种对稠油的降粘率。测定原油粘度剪切速率曲线。对原油样品进行族组分分析。
3、施工方法：
用热水或热油洗井,做到井筒无蜡沉积,无有
害化学剂，一般常规热洗即可。
待油井产出液含水恢复正常后（一般为热洗
后一到两天），将配置好的菌液从油套环空挤 入即可。
4、效果评价：
如果不再采用其它常规的清防蜡措施,油井
不结蜡,便可视为完全有效。在短时间的现场
试验时,加入菌液20天～45天后,功图显示没
9.2t,平均日产油1.0t,平均含水率88%。
矿场试验
3.3 施工工艺
施工过程采取不动管柱，油套环空挤入微
生物稀释液方式，注入压力控制在油层破裂
压力以下，注入排量控制在10m3～30m3 /h左
右。挤注结束，关井一段时间后开井生产。
矿场试验
关井时间：
根据以原油为碳源的微生物生长曲线特征，微生物 生长周期一般在5天-7天。考虑到现场因素，实际关 井3天-5天。
二、微生物控制油井结蜡技术
1、作用机理：

微生物自身具有粘附在金属或粘土矿物等水润性物体表面生长 的特点,能够在金属和粘土矿物表面形成一层微生物保护膜,具有
屏蔽晶核,阻止结晶的作用。

微生物的新陈代谢作用可产生脂肪酸、糖脂、类脂体等多种生 物表面活性物质,这类表面活性物质可以和蜡晶发生相互作用，
参与蜡晶形成，促进蜡晶畸变，改变蜡晶状态,阻止结晶的进一
矿场试验 图2 九3区93212稠油井生产动态
400 350 60 50 40 30
 ú Í ¿  ú ® ¿ Ô ² Ó Á Ô ² Ë Á
300
¬ ® Ê ¨ © º Ë Â £ %£
250 200 150 100 50 0 5 6 7 8 9 ±ä Â Ý Ê ¼ (Ô ²) 10 11 12
产量下降时，重复进行这样的施工周期。
技术原理：
一是微生物减低重质油的平均分子量。即微
生物把重质油中的高分子物分解为低分子量的 化合物。
另一个是以重质油中的烃类或重质油中的其
它成分为碳源的微生物，在生物化学过程中会 产生生物表面活性物质，醇类等，可以将重质 油乳化成水包油或油包水乳状液。
室内研究
微生物采油技术的新发展 及应用研究
新疆油田公司勘探开发研究院采收率所 2002年4月
目
次
一、微生物吞吐开采稠油技术
二、微生物控制油井结蜡技术
一、微生物吞吐开采稠油技术
该技术利用通过室内选育的对稠油具
有显著降粘作用的微生物菌种，将微生
物注入到稠油生产井中，关井数天，然
后开井生产，经过一段时间的生产，当
有结蜡,抽油机电流和载荷没有增加,即为有 效。接着再加入2次到3次,使试验周期达到通 常清防蜡措施周期的3倍以上，表示效果良好。
5、与常规方法技术对比：
热水洗井 1. 技术较为成熟 主 2. 洗井液来源广泛
要 优 点
化学清蜡剂 1. 操作简便 2. 动用设备少
1. 2. 3.
1. 引起粘土膨胀，造成近 要 井地带堵塞 缺 2. 将融化的井底重质组份 点 推入较远的近井地带， 造成第二次堵塞 3. 每次热洗需占用 2～3 天生产时间，减少油井 产量
 ú Í ¿ Ô ² Ó Á  ú º ¿ Ô ² Ò Á  ¬ ® Ê Ô º Ë Â
20 10 0
含水下降，产油量上升，已增产292t
矿场试验 图3 九3区93267井微生物施工前后井口原油粘度变化
³ È Õ ¶ (mPa.s)
60000 Biblioteka Baidu0000 40000 30000 20000 10000 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 ³Ù ª Ë (r/m)
矿场试验
油藏特征：
九3区齐古组属辫状河流相沉积，地层分布稳定； 储层物性较好,油层系数中等,但非均质性较严重； 主力油层内泥岩隔层不发育； 油藏原始地层压力低、温度低、无天然驱动能量； 油藏内部主要为封存水。
矿场试验
原油特点：
九3区原油属中质稠油, 原油具有三高四低的特点： 粘度高，酸值高，胶质含量高。 凝固点低，含蜡量低，沥青质含量低，含硫量低。 该区经过前期的蒸汽吞吐及蒸汽驱开采，地层原油 中部分溶解气及轻组分被产出，地下原油粘度急剧上 升，目前粘度约增高5535 mPa.s。