微生物清蠟降黏的邊零區塊油井節能開采*

付亞榮翟勝強付森李小永姜一超姚慶童王寶山張凱

（1.中國石油華北油田分公司第五采油廠；2.中國石油工程設計有限責任公司北京分公司；3.中國石油華北油田分公司北京辦事處）

微生物清蠟降黏的邊零區塊油井節能開采*

付亞榮1翟勝強1付森2李小永1姜一超1姚慶童1王寶山3張凱1

（1.中國石油華北油田分公司第五采油廠；2.中國石油工程設計有限責任公司北京分公司；3.中國石油華北油田分公司北京辦事處）

為解決邊零區塊在開發后期需要在井口安裝電加熱器降低井口回壓的問題，從X邊零區塊的油井采出液中篩選、分離、培養與擴培出清蠟降黏的混合菌群，生長溫度為30～100℃，能在礦化度為200000～350000mg/L下生長繁殖，菌劑中石油烴降解菌的濃度為1.0×108L-1。微生物菌種作用于含蠟原油后，原油的凝固點、黏度和含蠟量均有所降低。在30余口油井中應用后結果表明，抽油機負荷平均下降23.1%，井口回壓控制在0.7～1.2MPa之內，井口電加熱器停用，日節電近9000kWh，為同類油藏提供了技術借鑒。

邊零區塊油井微生物菌種清蠟降黏節能

引言

邊零區塊一般遠離油田電力和原油生產系統，后勤輔助依托較差，油井日常維護難度大［1］，為節省建設投資，地面工藝采用單管集油流程。開發初期，油井含水低，常用的清蠟降黏方法主要包括機械法、化學法、物理法，以及這幾種方法的綜合措施［2］。

近年來，華北油田付亞榮等人開發了無污染和泡沫洗井液［3-4］，解決了熱水洗井易傷害地層、排液時間長等問題，但邊零區塊因環境和條件等因素無法保證熱洗清蠟按計劃進行；而且隨著油井含水的升高，采出液乳狀液變成了O/（W/O）、W/（O/W）、O/（O/W）等復合體系乳化［5］。乳化后形成的界面膜耐熱，機械強度高，乳狀液的穩定性較好，現場出現油井回壓升高，進而在井口安裝電加熱器來降低回壓，保證油井正常生產，日耗電高達300kWh左右。

長江大學易紹金等人［6］成功地從高含蠟油井的采出液中篩選出室內定向馴化清防蠟菌種，現場應用后油井抽油機載荷普遍下降，井口回壓降低。付亞榮等人從X邊零區塊的油井采出液中篩選、分離、培養與擴培出清蠟降黏菌種，在現場30余口油井中應用后，井口電加熱器停用，既起到油井清蠟降黏的作用，又達到降低井口回壓的目的，日節電近9000kWh。

1　X邊零區塊油井基本情況

區塊內有32口油井正常生產，含水35%～87%，單井日產液8～23m3。原油物性如下：密度為0.8985～0.9592g/cm3，50℃；黏度為88.49～451.42mPa·s；凝固點為25～34℃；含蠟為21.5%～29.09%；膠質瀝青質為35.9%～46.47%。地層平均溫度為85℃左右，采出水礦化度為5000～8000mg/L。

2　室內試驗研究

2.1菌種特征及生長繁殖條件

從現場采出液中馴化培養出菌種為混合菌群，菌體在0.4～4.5μm之間，經革蘭氏染色并鏡檢，以G-桿菌為主，并有一定量的G+桿菌。混合菌以兼性厭氧菌為主，并存在好氧菌和厭氧菌。以現場油樣為唯一碳源，對所獲得的菌種和所生產的菌劑進行的生長繁殖條件試驗表明［7］：混合菌群的生長溫度在30～100℃之間，最適宜溫度為65～85℃；能在礦化度為200000～350000mg/L條件下生長繁殖，但以5000～60000mg/L最為適宜；菌劑中石油烴降解菌的濃度為1.0×108L-1。

2.2微生物對原油的降凝、降黏和防蠟作用

將含水30%的原油與微生物菌種、營養液按1∶1的體積混合，在恒溫（70℃）搖床中振蕩48h；然后分離出原油，分別測定細菌作用前后原油的凝固點、黏度及含蠟量，并測定水樣中的菌量。結果表明：微生物菌種作用于含蠟原油后，原油的凝固點、黏度和含蠟量均有所降低，這都有利于微生物清防蠟。同時，水樣中的細菌數量在作用后增加了一個數量級以上。

3　現場應用

將5kg營養劑溶于1.0m3不含殺菌劑和其他化學藥劑的油田現場回注水或采出水中配制成營養液，再將200kg微生物菌液與1.0m3營養液混合均勻，即成1.2m3施工用微生物菌液。

在抽油機正常工作的情況下，將100～200kg配制微生物菌液從油套管環形空間泵入即可，對沉沒度小于300m的油井可關井4h。加入量與加入周期可依據油井井口回壓進行調整。

在30余口油井中應用后，抽油機負荷平均下降23.1%，井口回壓控制在0.7～1.2MPa范圍內，井口電加熱器停用，日節電近9000kWh。

4　結論

1）油井微生物菌種是由高含蠟油井采出液中分離出的多種好氧及兼性厭氧菌組成的石油烴類降解菌混合菌，它們能以原油中的蠟質成分為生長繁殖的唯一碳源。當微生物菌種注入油井后，混合菌將以原油中的蠟質組分為營養進行新陳代謝，使長鏈烴斷裂，并產生脂肪酸、糖脂、類脂體多種生物表面活性劑，并改變金屬或黏土礦物表面的潤濕性，阻止蠟結晶的析出、長大和沉積，從而達到油井清蠟降黏的目的。

2）油井微生物清蠟降黏施工條件簡單、成本低，同時，微生物無毒無害，不傷害地層。

3）現場應用后抽油機負荷大幅下降，井口回壓降低，井口電加熱器停用，節電效果顯著。

［1］唐光亮，吳清紅，韓長勝，等.邊零井采油工藝適應性評價［J］.內蒙古石油化工，2013（13）：68-69.

［2］曹瑾.油井自動清蠟節能工藝實踐［J］.石油石化節能，2012，2（4）：19-20.

［3］付亞榮，付麗霞，吳澤美，等.無污染洗井液的研究與應用［J］.石油鉆探技術，2009，37（6）：91-93.

［4］付亞榮，付麗霞，李造吉，等.泡沫洗井液的研究與應用［J］.石油石化節能，2012，1（7）：3-4.

［5］付亞榮，馬永忠，王敬缺，等.FV-1清蠟降粘劑研制與應用［J］.鉆采工藝，1999，22（4）：62-64.

［6］易紹金，錢愛萍，周慧.微生物清防蠟技術在新疆油田采油二廠的礦場應用［J］.石油天然氣學報，2012，34（10）：129-132.

［7］易紹金，談媛.高溫高鹽條件下嗜蠟菌的培養、馴化及應用潛力［J］.石油天然氣學報，2008，30（3）：144-146.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.007

2014-12-14）

付亞榮，高級工程師，1987年畢業于重慶石油學校（油田應用化學專業），從事油氣田開發技術研究與應用工作，E-mail：cy5_fyr@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市華北油田第五采油廠，052360。

中國石油華北油田科技重大專項“華北油田采油采氣工藝技術研究”，項目編號：2013-HB-Z0807。