微生物采油现场注入工艺探索

微生物采油现场注入工艺探索

【摘要】微生物采油技术研究中包括三大技术：菌种筛选及性能评价技术、菌种放大培养

技术、现场注入工艺技术。其中现场注入工艺技术是决定微生物采油技术能否工业化推广应

用的关键技术。吉林油田微生物采油技术经过十多年研究，菌种及菌种放大培养技术已成熟，现场注入工艺技术一直不能满足工业化推广应用的需求，本文从吉林油田微生物采油现场注

入工艺的发展及存在问题着手，探索适应吉林油田工业化推广应用微生物采油技术的现场注

入工艺。

【关键词】微生物采油现场注入工艺

截止到2009年末，吉林油田已开发油气田21个，动用石油地质储量8亿吨，动用天然气地

质储量186亿方。在已开发的油气田中，以扶余、红岗等为代表的老油田目前含水已接近90%，处于注水开发后期，含水上升速度较快，注入水低效无效循环问题突出；而以新立、

乾安等为代表的低渗透油藏由于渗透率低，注水开发难度越来越大，同时随着勘探工作的逐

年深入，新增增量的品位逐年下降，在目前的经济技术条件下新增储量的动用难度越大越大，迫切需要切实可行的接替技术保障老油田的稳产，新增储量的有效动用。

随着生物工程技术的蓬勃发展，微生物采油及其多样化的驱油机理，近年来越来越受到石油

行业的青睐。通过十多年的研究，吉林油田现已形成了以CJF-002菌为目的菌的一系列微生

物采油配套技术，掌握了菌液及营养基生产、运输、注入、监测评价等相关工艺技术。但是

研究中发现，微生物现场注入工艺技术是决定微生物采油技术能否工业化推广应用的关键技术：菌种经过发大培养后，在输送和注入过程中，既要保证目的菌种不被空气、注入设备等

介质中的杂菌污染，又要保证目的菌的活性不被破坏，同时菌种所需的营养基也必须采用合

适的注入方式，才能保证目的菌在地层中得到更好的繁殖代谢。

１油井吞吐试验

吉林油田到目前为止共进行了五个阶段的微生物现场试验，注入工艺由经历了井口注入、管

线注入、配水间管线注入逐渐演化过程。微生物现场试验初期，主要进行油井吞吐试验，其

目的主要是验证外源微生物在地层条件下能否存活，其代谢产物在地层中是否具备堵塞大孔

道的能力。现场注入工艺主要采用井口注入工艺：即菌种在微生物培养站放大发酵后，按照

菌液：营养基＝1：10的配比在培养站配液，利用罐车将配好菌液运送到注入井井口，再利

用泵车注入油井，每口井注入300方，注入速度30方/小时，注入过程中每4小时取样一次，分析目的菌浓度、杂菌浓度。注后关井20天开抽，同时取样分析目的菌浓度、杂菌浓度、

杂菌种类变化。以CJF-002菌为目的菌的微生物吞吐试验，共注入6口井，检测结果表明：CJF-002菌和其所需的营养基采用井口注入，只要罐车灭菌彻底，注入时间低于10小时，在

注入过程中不滋生杂菌，且CJF-002菌能够在地层中很好的繁殖，其代谢产物具备堵塞大孔

道的能力。

２微生物连续注入试验

油井吞吐仅仅可以作为一项增油措施，而不能实现微生物驱油。所以2000年设计微生物管

线注入工艺：从微生物培养站向试验区（东24～26区块）铺设了一条4000米的管线，菌种

在微生物培养站放大培养后，同样是按照菌液：营养基＝1：10的比例配液，再通过管线输

送到注入现场配水间，再由配水间通过分别输送到2口注水井井口，配水间到2口注水井的

距离约200米（见图1）。

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图1 微生物连续注入工艺流程图

现场监测数据表明，管线中杂菌的不断积累，注入后期井口杂菌浓度达到了1×108cells/ml以上，高于目的菌的浓度3个数量级（见图2），严重影响目的菌的注入效果，导致2000年微

生物现场试验的失败。

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图2 管线注入过程中目的菌和杂菌监测结果

2001年吸取上一年失败的教训，将注入工艺改为利用清水将放大发酵后的菌液通过管线输送，利用罐车将营养基原液运至配水间，在配水间配液，通过注水管线分别输送到注水井井

口（见图3），现场试验取得了成功（见图4）。

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图3 改进后的微生物连续注入工艺流程图

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图4 微生物现场试验（东24～26区）效果

３微生物现场工业化试验

在微生物连续注入现场试验取得成功的基础上，为了扩大现场试验规模，现场试验区由东24～26区块调整东50～57区块，该区块距微生物培养站较远，铺设管线费用较大，所以改

进后的微生物连续注入工艺就不适应现场扩大试验的需求，为此在尽量保证菌液连续注入的

情况下，同时兼顾管线中不产生杂菌这一要求，设计了配水间小段管线注入工艺（见图5）。该工艺是由菌液和营养基运输和注入两部分给成。即在微生物培养放大发酵后的菌液、营养

基原液由运输罐车运送至试验井所在的配水间，在配水间按注入主案要求的注入量及注入比

例进行配液，再通过配水间原有的注水管线进行小段塞注入。

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图５配水间小段塞管线注入工艺流程图

４微生物现场工业化试验

正因为配水间小段塞管线注入工艺的成功设计，微生物提高采率现场试验2008年进入微生

物工业化试验阶段。工业化试验区仍选在扶余油田东区，试验区块为东12～3区块（见图６）。

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图６微生物工业化试验区井位图

该区块共有油水井总数225口，其中油井185口，水井40口，平均单井产液9.4t/d，产油0.7t/d，含水91.86%。截止到2007年12月，该区块累计产液217.062×104t，累产油

134.821×104t，累计注水1912.813×104m3，采出程度28.58%，预计水驱最终采收率36%。2008年在扶余油田东区进行30个注采井组的微生物注入试验，根据方案设计划，30个井组

分三批次进行注入，第一批注入9个井组，分别注入90天和45天，第二批注入10个井组，注入时间60天，第三批注入11个井组，注入时间60天，截至到2009年10月31日，试验

区累计增产原油15236t，井组平均含下降5%水，投入产出比1：1.5。说明配水间小段塞管

线注入工艺适合较大规模的微生物注入试验。

５结论与认识