[发明专利]一种基于反应动力学模型的微生物采油数值模拟方法

说明书

本发明涉及一种基于反应动力学模型的微生物采油数值模拟方法，具体包括以下步骤：步骤S1：确定微生物反应动力学组分；步骤S2：建立微生物反应动力学方程；步骤S3：确定微生物反应动力学参数；步骤S4：建立微生物反应动力学模型；步骤S5，基于CMG软件创建地质概念模型，验证微生物反应动力学模型的准确性。本发明利用微生物反应动力学方程，定量描述了微生物生长、繁殖、代谢和死亡特性，结合成熟油藏数值模拟软件，对微生物采油数值模拟进行了功能性开发，形成了一套实用的微生物采油数值模拟方法，为油田现场优化设计微生物驱采油方案提供了重要的参考依据。

技术领域

本发明涉及微生物驱提高采收率领域，特别涉及一种基于反应动力学模型的微生物采油数值模拟方法。

背景技术

微生物驱提高采收率技术是利用微生物的有益代谢产物和有益代谢活动，改变原油-岩石-水的界面性质，与油藏中的残余油发生反应，提高油水流度比，增加原油在油藏孔隙中的流动能力，从而达到降水增油和提高采收率的目的，是一项应用前景良好的生物采油新技术。微生物提高采收率技术与其他三次采油技术相比，具有低储层伤害、对环境无污染、现场作业简单、油藏适应性强和原材料价格低的特点。

20世纪末，Islam和Chang以黑油模型为基础，建立了微生物采油的数学模型。自此以后，微生物采油的数值模拟理论研究在国内外陆续展开，比较经典的模型有Islam模型、Chang模型、雷光伦建立的微生物采油数学模型和谷建伟建立的微生物采油数学模型。但是，到目前为止，对微生物采油机理的描述大多是对微生物本身及其代谢产物做出的理论描述，缺少结合成熟油藏数值模拟软件的模拟方法和参数确定方法以及对微生物采油现场实施方案的优化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种结合成熟油藏数值模拟软件的微生物采油模拟方法及参数确定方法，进而实现对微生物采油现场实施方案的优化设计。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种基于反应动力学模型的微生物采油数值模拟方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：确定微生物反应动力学组分：

微生物反应动力学组分包括微生物、氧气、营养物质、生物表面活性剂、生物聚合物、甲烷和水；

微生物组分的确定：实验和微生物成分元素分析证明，驱油用微生物细胞元素组成稳定，化学式表示为C_4-7H_7-10O_1-3N，相对分子质量为85-156。

营养物质组分的确定：营养物质由碳源和氮源组成，碳源由调和油(C_18-60H_30-116O_2-15)、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)、果糖(C₆H₁₂O₆)、蔗糖(C₁₂H₂₂O₁₁)、麦芽糖(C₁₂H₂₂O₁₁·H₂O)和淀粉((C₅H₁₀O₅)_n)组成，对于复杂的有机碳源没有固定的分子式。氮源分为无机氮源和有机氮源，无机氮源用NH₃代替，有机氮源由氨基酸组成。

生物表面活性剂组分的确定：驱油用表面活性剂主要指鼠李糖脂、槐脂和甘露醇脂，其分子式为C_16-32H_30-58O_7-13，相对分子质量为334-650。