[发明专利]葡萄糖在延缓产脲酶菌矿化中的应用

说明书

本发明公开了葡萄糖在延缓产脲酶菌矿化中的应用，其中所述葡萄糖浓度为0.5～4.5g/L。本发明针对现有产脲酶菌在原油采收过程中封堵距离短影响采收效率和防砂效果的问题，发现葡萄糖与尿素同时存在的情况下，产脲酶菌会先发酵葡萄糖形成酸性环境避免沉淀产生，随着葡萄糖供给不足，产脲酶菌开始分解尿素升高体系pH并与外源Casupgt;2+/supgt;结合形成沉淀，即葡萄糖可延缓尿素的分解时间，延缓产脲酶菌矿化以增大菌体在地层中的运移深度。将该技术应用于原油开发过程中的三次采油或疏松砂岩防砂作业中，以增加菌体在储层中运移深度的调驱深度和调驱效率，使矿化产生的碳酸钙分布更均匀，达到提高原油的采收率和增强固化效果的目的，且作业采收过程更加高效，省时省力。

技术领域

本发明属于产脲酶菌与原油采收技术领域，具体涉及葡萄糖在延缓产脲酶菌矿化中的应用。

背景技术

在油田开发过程中，利用油藏天然能量开采的采油方式为一次采油。一次采油后，通过补充地层压力进行开发的方式称为二次采油。通常二次采油结束后，油层中的剩余油存在两个区域，一是在注水波及区，即高渗透区。因受粘滞力和毛细管理等作用，剩余油以油珠或油膜的形式附着在岩石孔隙空间，继续注水无法采出，另外由于地层非均质影响，还有大片注水未波及到的原始油区，这两个区域的剩余油都是提高采收率的作用目标。三次采油则是指油田在利用天然能量进行开采和传统的用人工增补能量(注水、注气)之后，利用物理、化学、生物等新技术进行尾矿采油的开发方式。这种驱油方式主要是通过注化学物质、注蒸汽、注气或微生物等，改变驱替相和油水界面性质或原油物理性质。其中，微生物提高采收率(Microbially enhanced oil recovery)的主要机理为微生物代谢产生的生物表面活性剂、有机溶剂或生物气等改变原油流动性或通过微生物分泌的胞外聚合物等物质对非均质性较强的高渗通道进行封堵达到提升波及系数，动用更多原油的目的。

随着近年来油田各种出砂问题的出现，对原油生产产生了严重影响，对于疏松砂岩油藏，防砂是开采过程中不可缺少的环节。防砂目前以机械防砂和化学防砂为主。机械防砂完井自出现以来一直是现场应用的主要的防砂完井方式，如直接悬挂筛管防砂，即在井底下入割缝筛管、绕丝筛管、精密复合筛管等挡砂管柱，但该方法需要将防砂装置下入井中，增加了操作成本，并且对细粉砂岩的防砂效果不好。化学防砂是指向井眼附近挤入一定质量的化学剂，以胶结地层砂，或将携带有固体颗粒的胶结剂置于井底附近，形成一道具有一定抗压强度和渗透率能力的人工井壁，从而减轻油井出砂，但化学剂在油藏条件下会随时间老化，有效期短，这也是化学防砂的致命缺陷。

微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbially induced carbonate precipitation，MICP)技术最早由Cripps在上个世纪末提出，即微生物通过水解尿素引起碳酸钙沉淀，这类微生物为产脲酶微生物，其能够以尿素为碳源，产生脲酶加速尿素分解并和外源Ca²⁺结合形成CaCO₃沉淀的矿化作用，反应过程具体如下：

目前MICP技术被应用于原油采收过程中的油田封堵以及油田防砂中，但是仍存在一定的问题。如利用产脲酶微生物注射封堵以提高原油采收率时发现，距离注射端越远，碳酸钙沉积物越少，这可能是由于微生物和碳酸钙晶体在多孔介质中的吸附和滞留所导致的，这在油田现场上发生，则解堵操作所需的时间可能比注入微生物更加耗时耗力，不利于原油的高效率采收。同时，油田现场发生近井端堵塞也是油气层伤害的表现之一，若油田出现堵塞则会在油层中表现油井产液量明显下降、卡泵和注水井注水困难等现象。若堵塞位于油管、管线、注入设备等场所中则可能引起较为严重的安全事故。同样的，利用产脲酶菌对疏松砂岩油藏进行防砂时，产脲酶菌过快过早的产生沉淀，也会影响微生物的运移深度，影响固砂效果。所以，如何避免近井端堵塞，使产脲酶微生物运移至更深的位置并且在储层中形成均匀地沉积碳酸钙是油田开发和油田防砂中亟待解决的关键问题。

发明内容