[发明专利]一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法

说明书

本发明涉及一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法，包括油井吞吐和注入井驱替两个阶段；所述油井吞吐阶段包括如下步骤，初次微生物预处理，向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂，关井处理；初次生物制剂强化处理，向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，关井处理；所述注入井驱替阶段包括如下步骤，二次微生物预处理，再次向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂；二次生物制剂强化采油，再次向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，进行油砂原油开采；本发明的油砂开采方法，把生物改质预处理和生物纳米乳液驱油结合起来，实现了陆相浅层油砂高效、经济、绿色的原位开采。

技术领域

本发明涉及油砂矿藏的开采技术领域，具体是一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法。

背景技术

随着中国经济社会持续发展，油气对外依存度大幅攀升，2019 年原油对外依存度达到 72.4%。然而，我国常规石油天然气资源储备和生产潜力有限，国家能源安全面临巨大挑战。因此，加强非常规能源科技创新、寻求常规油气战略替代资源迫在眉睫。油砂是一种含有原油的砂状矿藏，主要成分有沥青、水、黏土和砂粒等，作为一种非常规能源，是液态石油的重要补充。我国是在世界油砂矿资源丰富的国家之一，储量居世界第五位，初步估算我国油砂有千亿吨，可采石油资源量100亿吨左右，但由于科技基础薄弱，勘查开发程度还很低，目前除新疆风城等少数矿点依靠科技创新实现了有效开发外，其他大部分矿点（带）尚未形成有效产能。

国外针对有效厚度较大的中厚层油砂矿，开采技术比较成熟，主要采用以蒸汽吞吐或蒸汽辅助重力泄油技术（简称 SAGD 技术）为主的原位开采方式。例如加拿大开采油砂油日产量约为 200 万桶，其中以 SAGD 为主的原位热采方式贡献占比约为 44%。目前我国主要釆用蒸气驱替、蒸气吞吐、SAGD 等原位技术开采，耗能高，釆出程度低，同时 SAGD 技术的应用条件苛刻，要求油砂连续厚度15 米，且具备封堵条件较好的盖层，保障热蒸汽的有效工作环境。而我国含油砂盆地类型多、成矿背景复杂，绝大部分油砂矿层类型以陆相河流沉积为主，呈厚度薄、物性夹层多的特征；而且油砂资源多赋存于盆地边缘物性良好、局部盖层不完整的浅层部位，在矿藏形成过程中，原油遭受水洗、氧化及生物降解等作用后重质组分占比增大，油砂油粘度普遍较高，甚至在 80-90℃条件下仍不具备孔隙流动能力。这种特殊的油品性质使得常规原油的开采工艺难以将油砂油从颗粒界面分离，导致其原位开采困难。同时，受浅部矿层胶结疏松、封闭性差的影响，采用国外成熟的SAGD 技术开发浅层油砂还存在蒸汽制备能耗高、蒸汽上窜污染浅部水层等风险，规模性蒸汽开发产生的高碳排放亦不满足环保要求。因此，探索高效、经济、绿色的陆相浅层油砂原位开采技术，对促进我国油砂资源勘查开发具有重要意义。

油砂原位开采的主要难题是油砂油剥离难、能耗大、成本高，基于上述开采技术瓶颈，本发明提出一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法，以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法，包括油井吞吐和注入井驱替两个阶段；

油井吞吐阶段包括如下步骤：

步骤（1）：初次微生物预处理，向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂，关井处理，通过注入生物促生剂，一方面能激活和调整油藏内源微生物形成降解长链烷烃、多环芳烃等烃降解-产表活剂的功能微生物菌群，另一方面促进和增强新注入的外源性杂多环芳烃等烃降解-产表活剂兼性厌氧功能菌，使微生物在油水界面上不断生长和代谢，对界面上的原油进行逐层改质的预处理；

步骤（2）：初次生物制剂强化处理，向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，关井处理，通过注入生物制剂来减弱油水界面阻力，剥离油砂的界面原油，进一步增加微生物菌群在原油中的渗透能力，从而降低原油本身的粘度，提高其渗流能力；