本源微生物驅油技術研究與礦場應用

程麗晶（大港油田采油工藝研究院,天津 300280）

我國大多數油田已進入中后期高含水開發模式，但仍有部分剩余油難以采出。解決這一問題的重要途徑就是微生物采油技術。所謂本源微生物驅油，就是通過往地層中注入營養液，使處于休眠狀態的好氧和厭氧微生物達到激活狀態，以原油作為碳源來生長繁殖，產生對增油有利的代謝產物，來提高原油采收率。該技術在國內外發展迅速，大港油田在此項技術的研究和應用方面也開展了行之有效的工作。

1.篩選油藏條件及實施過程

1.1 篩選油藏條件

本源微生物驅油機理是通過激使細菌快速生長和繁殖,一般需要注入氧氣、磷源和氮源礦物質。增油原因分兩個階段:第一階段存在好氧菌和兼性菌的近井帶好氧區。第二階段為存在厭氧菌的油層厭氧區。經過試驗研究，得到符合開展本源微生物驅油試驗的油藏條件(見表1)。

表1 本源微生物驅油的適應條件

1.2 實施過程

本源微生物驅油實施過程分為:①油田區塊的篩選；②確定有利菌群,完成激活劑的篩選；③編寫油藏及實施工藝方案；④礦場注入施工的開展；⑤監測及效果評價。

2 驅油技術特點

（1）同外源微生物來比,不用注入微生物及地面發酵,施工工序簡化,操作方便,投資降低；（2）適用范圍較廣,適用于各種類型的原油開采；（3）注入的培養基成本較低；（4）激活油層條件下固有的細菌,適應油層條件,繁殖能力較強；（5）營養液有良好的注入性不傷害堵塞地層。

3.主要的研究成果

3.1 油藏的篩選

根據上述篩選條件,對大港油田進行篩選，確定羊二莊一斷塊北部為該項技術的先導試驗區塊。

3.2 菌群的篩選

菌群篩選原則:在油層條件下生存的微生物通過運移，可以產生大量的代謝產物有利于驅油；從經濟角度來說,所選的菌群能以原油為營養物。通過對羊二莊油田莊8－12井井口返排取樣，并化驗分析證明，有利菌群的好氧菌主要包括:發酵菌、烴氧化菌、好氧腐生菌；厭氧菌分別為:產甲烷菌、硫酸鹽還原菌。

3.3 激活劑的篩選

不同細菌需要不同的激活劑,同一種細菌通過不同激活劑培養的效果也不同。通過對羊二莊一斷塊原油物性及菌種的測定結果,需要向油層注入氧氣和含氮源、磷源的礦物質來激活選定的五種本源菌。如果氮源缺乏,細菌繁殖比較緩慢,而且將碳源轉化為胞外粘液而未形成細胞質；若磷源不足,細胞不能合成足夠的三磷酸腺貳(ATP)來維持代謝功能。在上述情況下細胞只是簡單地繁殖體積尺寸,不能進行分裂；氧不足會限制生物體的繁殖,補充氧氣有利于好氧菌的氧化使之快速生長和繁殖。

4.礦場注入工藝

為了減少本源微生物激活劑注入的地面資金投入，簡化注入工藝，最大限度提高本源微生物驅油的經濟效益，設計并研發一套注入裝置,該橇裝式裝置包括5個系統:①溶解、攪拌激活劑的系統；②激活劑的注入系統；③空氣注入系統；④計量系統；⑤電控系統。

5.礦場試驗及效果

5.1 現場注入參數

按照礦場實施注入施工方案的設計要求,注入空氣和營養液的混合液，2010年至2013年,每年注入5次，每次2-3天，間隔周期為一個月,營養劑注入濃度為0.5%。

5.2 注入井效果分析

對注入井注水曲線和霍爾曲線進行分析,結合測試的注入井指示曲線，有4口井井口啟動壓力下降,證明注水井近井地帶由于本源微生物對地層起到疏通、解除堵塞和注水阻力；剩余6口井地層阻力系數略有升高,表明本源微生物激活后在地層內部具有產生多糖和乳化液提高滲流阻力作用,使地層阻力有所增加。截至2014年6月，共增油510t，投入產出比大于1‥5。

6.結語

1.體系在有氧條件下能生產表面活性物質和生物氣，能乳化原油；體系不僅能改善洗油效果率，更能有效擴大波及體積；

2.現場試驗取得了較好的效果，是一種具有應用前景的低成本微生物驅油技術。