微生物采油技术简要总结(中原研究院)

微生物采油技术简要总结

中原油田分公司

勘探开发科学研究院

2003.07

一、微生物采油机理及应用范围

1、微生物采油技术原理：

采用从自然环境中筛选、培养的微生物，这些微生物通过复杂的新陈代谢作用降解原油中的石蜡，产生有机酸、有机溶剂分子、生物表面活性剂，可降低原油的倾点、粘度，减少重质成分含量，降低油水界面张力，增加原油的流动性。由此可以增加油井产量，提高原油采收率，延长油井的使用寿命，这就是微生物采油的基本原理。微生物（细菌）具有：尺寸小、呈指数增加率生长、能忍受地层中所遇见的恶劣环境（如高盐、高温、高压）等特征。微生物在油藏孔道中可通过自由水相及束缚水相进入地层深部。

2、微生物采油应用范围

1）周期性单井吞吐增产处理。

2）微生物驱、本源微生物驱。

3）生物多糖（聚合物）、生物表面活性剂。

4）微生物破乳、清污、防腐等。

3、微生物采油技术的使用条件

1）油层温度：＜90℃

2）矿化度；氯离子含量＜10万mg/L

3）矿物含量：砷、汞、镍、硒＜15mg/L

4）渗透率：＞50×10-3um2 (如果地层中的裂缝不发育)

5）残余油饱和度：＞20%（有例外情况）

6）原油密度：＜0.940g/cm3

7）含水量：＞5%

二、微生物采油菌种的筛选及生产

勘探开发科学研究院采收率所从96年以来，开展了微生物采油技术的研究。先后采用外购菌种开展微生物单井吞吐现场试验，开展局级微生物驱试验研究项目等，经过几年的研究探索，逐渐由应用研究、机理研究走向核心技术（菌种筛选与生产）的开发，目前已拥有提供微生物采油从室内评价、菌液生产到现场施工的全套技术能力。取得以下成果：

1、建立了微生物富集、筛选、分离、纯化、保藏的全套方法。采用HUNGATE 厌氧技术，从中原油田140个地层水样品中通过富集培养、筛选分离到25株纯菌株，属厌氧嗜热嗜盐细菌。可适应温度90℃、矿化度15×104mg/L 的油藏环境。

2、通过对部分代谢产物定量分析，筛选的菌株有产生用于驱替原油的有机物的能力，如：有机酸或气体等。

菌株部分代谢产物定量分析表

3、驱替试验表明：筛选的菌种（在含水达95% 以上）可提高原油采收率7%，具备应用于油藏提高采收率的可能性。

4、建立了适合高温高盐油藏的微生物采油室内评价方法。

5、掌握了菌种冷冻真空干燥法保存技术，此方法可把菌种保存2~5年，而且菌种不会变异。

6、开展了产生物表面活性剂菌种的探索工作，已筛选到有潜力的菌种10株，个别菌种培养液界面张力达10-1mN/m。

7、开展了菌种生产研究工作，全面掌握了菌种的生产发酵技术。

三、微生物单井吞吐技术应用

中原油田地层复杂，断块面积小，有许多油井属溶解气驱开采方式，最终采收率较低。目前可应用的提高采收率方法不多，常规增产措施（酸化，压裂）成本较高。开展微生物单井吞吐提高采收率，无论从技术思路还是成本控制上考虑，都是可行的。

1、2000年9月—2001年12月，微生物增产技术单井应用共70井次，其中采油一厂62井次，采油四厂3井次，采油六厂5井次。试验井绝大部分为天然能量开发油井。试验井油层深度：1846~3038m；矿化度：6 ~25×104 mg/L；温度：75~100℃。累积增液25926.8方，累积增产原油10031吨，取得了显著的增油效果。增产的主要原因为产液上升，含水平稳。

2、微生物采油应用后，油井动液面普遍上升，说明微生物试验后，油层中渗流阻力减小，提高了油井的产液能力。将微生物采油应用后油井液面情况综合分析，试验前后油井动液面平均上升150m左右。

3、措施后油井的示功图明显变好，如：文25-92井，措施前所测的示功图为明显的供液不足，措施后，所测功图转为正常，泵效由28.1%上升为37.9%，日增液3.2方，日增油1.5吨；文15-57井，措施前所测的示功图为严重供液不足，措施后，所测功图转为正常，泵效由19.4%上升为51.4%；日增液13.1方，日增油3.7吨。

4、典型井分析

文56-7井

该井试验前间出，日产量为2.1吨。试验后初期连续出油，产量大幅上升（试验前量油：0.18吨/小时，试验后量油：0.7吨/小时），增油效果显著。 文23—12井：

试验前该井长期供销液不足，日产油2.6t ，试验后日增油3吨以上，累

计增油248吨，有效期122天，继续有效。 图2 23-12井采油生产曲线图012345679月6日9月11日9月16日9月21日9月26日10月1日10月6日

10月11日10月16日10月21日10月26日10月31日11月5日11月10日11月15日11月20日11月25日11月30日12月5日12月10日12月15日12月20日12月25日12月30日1月4日

日 期油量（T ）

图1 文56-7井采油生产曲线图0123456789

108月17日

8月22日8月27日9月1日9月6日9月11日9月16日9月21日9月26日10月1日10月6日10月11日10月16日10月21日10月26日10月31日11月5日11月10日11月15日11月20日11月25日11月30日12月5日12月10日12月15日12月20日12月25日12月30日1月4日日 期液量（m 3）油量（T ）

四、微生物驱油技术的应用及效果

微生物驱与化学驱相比较，化学驱作用强度随注入距离的增大而减小。微生物通过运移，常聚积于油水界面，细菌产生一系列代谢产物，包括生物表面活剂、有机酸、醇。当代谢产物达到一定的浓度时，可作用于原油，在地层深部发挥作用。

中原油田断块复杂，某些区块面积小，由于成本因素以致开展规模化学驱和气驱的难度很大。据统计含油面积小于1.0Km2的断块储量占中原油田动用地质储量的48%，其中含油面积小于0.3Km2的断块储量占用动用地质储量的25.6%。文明寨、马厂、庆祖集和文中等油田含油面积小于0.3Km2的断块储量占其地质储量的48%，微生物驱工程启动费用低，适于小规模试验。开展微生物驱油的研究工作，提高我局微生物采油技术的发展水平，对油田开发后期提高采收率有着重要的意义。

1、选井原则

1）、油层条件必须适应微生物的生长。（温度80℃、矿化度10×104mg/L）。2）、油藏构造相对简单，油层连通性好，；连通率在50%以上。

3）、油藏需具有一定的剩余油分布，剩余油饱和度要在25%以上。

4）、注采关系对应清楚、注入量、注入速度适当。

5）、油层中存在高渗透层时，微生物注入前应调整剖面。

2、卫七块明159井组微生物驱试验

明159井组构造简单，地层温度、渗透率及原油性质都较适合于微生物驱油技术的应用。2002年初，采油三厂和勘探开发科学研究院采收率研究所共同研究，分析该井组的动、静态资料，选择明159井组作为微生物驱油试验井组。经过对井组产出液进行取样，开展了一系列室内研究，包括菌种的筛选、地层水质的分析，并进行物理模拟试验。结果表明，MF系列微生物驱油可提高采收率8％以上，该项目于2002年10月30日开始施工，12月26日施工完毕, 累计注入微生物菌液3220m3。截止到2003年7月25日，累计增油1300 t，目前日增油4.0 t。

1）、明159注入水井效果