[发明专利]以分段方式注入微生物的采油方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物采油方法技术领域。

背景技术

在世界范围内，经过一次，二次采油两次常规采油之后的总采收率一般只能占地下原油的30％～40％。遗留在地层的残余油仍然占60％~70％，故如何提高采收率，从地下采出更多原油，一直是世界上许多国家不断研究的课题[1]。直到1926年Beekman[2]提出细菌能采油至今，经过70多年的发展，微生物清蜡和降低重油粘度、微生物选择性封堵地层、微生物吞吐、微生物强化水驱等已成为一项成熟的提高采收率技术，并形成了继传统的热驱、化学驱、气驱之后的第四种提高采收率的方法——微生物提高原油采收率技术(microbilial enhancedoil recover，MEOR)。

MEOR是将微生物及其营养源注入地下油层，使微生物在油层中生栖繁殖，一方面利用微生物对原油的直接作用，改善原油物性，提高原油在地层孔隙中的流动性，另一方面利用微生物在油层中生长代谢产生的气体、生物表面活性物质、有机酸、聚合物等物质，来提高原油采收率的一种方法。微生物采油有个明显的特点。首先，微生物以水为生长介质，以质量较次的糖蜜作为营养，实施方便，可从注水管线或油套环形空间将菌液直接注入地层，不需对管线进行改造和添加专用注入设备；由于微生物在油藏中可随地下流体自主移动，作用范围比聚合物驱大，注入井后不必加压，不损伤油层，无污染，提高采收率显著。其次以吞吐方式可对单井进行微生物处理，解决边远井、枯竭井的生产问题，提高孤立井产量和边远油田采收率；再有选用不同的菌种，微生物可解决油井生产中多种问题，如降粘、防蜡、解堵、调剖，最后提高采收率的代谢产物在油层内产生，利用率高，且易于生物降解，具有良好的生态特性。微生物采油由于其成本低、效果好、无污染，愈来愈受到人们广泛的重视。美国俄克拉何马州Payne县东南Vrssar vertza砂岩矿区、Teapot donne油田等[4]现场先导实验均使采油率有所增加，证明MEOR是行之有效的.微生物采油技术在许多油田中应用，取得了投入产出比为1∶5的好效果。微生物采油机理：微生物采油是技术含量较高的一种提高采收率技术，不但包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程，而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移，以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变，深入研究作用机理显得尤为重要。

从已知的采油机理可知微生物提高采油率是一种多用途的技术，应用该技术可以解决原油渗透率低、扫油效率低、流度比不利、气锥进、水锥进、圈闭渍及结蜡结垢等问题，具体到各种工艺，微生物采油的机理又有所不同，不同的工艺设计可以解决不同领域的问题，这给油田操作者提供了广泛而多样的选择。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提出一种新的以分段方式注入微生物溶液的微生物采油方法，从而提高微生物驱油效果。

微生物注入到油藏后，微生物溶液的前缘和后尾会大量接触地层水或营养液，使注入微生物浓度大幅度降低，这一方面降低了微生物的作用效果，另一方面延长了微生物发酵到终点的时间。甚至在微生物未得到充分发酵繁殖达到发挥作用的浓度下限时又被后续的注入井正常生产时连续的注入水稀释，始终不能建立其起有效的、能起到驱油作用的微生物“场”，使矿产应用以失败告终。

考虑到这一影响，本发明提出以分段方式注入微生物溶液(由微生物发酵液经营养液稀释获得)的方法，即将所注入的微生物溶液按不同的浓度、用量进行合理的配置形成段塞，依次按前缘段塞、主体段塞、后尾段塞三段式注入结构将微生物溶液由微生物注入井向油藏中注入。以此有效保证微生物溶液在被地层水稀释后仍可维持在较合理的、足以使微生物发酵生长达到驱油作用的浓度范围内。此外，为了提供微生物繁殖所需的充足营养环境，微生物段塞的结构还包括在微生物溶液前后注入营养液段塞的结构。

由于微生物采油法中所注入的微生物为好氧和/或兼性厌细菌，充足的氧是保证其具有高活性的前提。而地层水中溶解氧的量是有限的，这种低含量的溶解氧成为它们发酵生长的限制性因子。为保证满足注入到油藏中的微生物对氧的需求，刺激微生物的繁殖和代谢，本发明提出在注入微生物溶液的同时充加空气的补氧方法。

微生物溶液被注入到油藏后，微生物溶液中的微生物需先经过适应调整期，然后才能进入生长期。因此，一方面为保证注入微生物适应油藏环境所需的时间，更主要的是保证注入微生物的生长、繁殖达到其具有驱油作用的浓度范围需的时间，本发明提出在由微生物注入井向油藏注入微生物溶液后，关井发酵的方法。