生物酶增產技術在低滲油田的應用

楊德華

（大港油田公司采油工藝研究院，天津 300280）

1 生物酶驅油技術

生物酶作為生物活性蛋白，具有獨特的性能，能夠迅速促進各種生物化學反應快速進行。作為比化學物質和生物分子更穩定的催化劑，生物酶在低溫及中酸堿性條件下就可起作用[1-4]。

1.1 生物酶室內實驗

（1）實驗用油和水：以板64-30井油和產出水為實驗流體進行適應性實驗。

（2）生物酶：LS型環保生物酶，濃度按100%計算。

（3）最佳生物酶濃度確定：用產出水配制濃度為0.5%，2%，8%，20%的生物酶溶液250 mL，盛入300 mL燒杯中；用紗布包成油砂比為4：1的含油砂放入不同濃度的生物酶溶液中，在實驗溫度下每天觀察溶液和出油量的變化，并與空白對比。

（4）生物酶與不同區塊原油的適應性：在最佳生物酶濃度溶液中放置不同區塊的原油紗布包，觀察原油的產出量，并與空白對比。

（5）生物酶耐鹽實驗：在最佳生物酶溶液中加入不同濃度的氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂，考察油紗包產油量，確定生物酶所適應的不同化學物質的濃度。

（6）巖心原油解吸實驗：取天然巖心，經過飽和水和水驅油建立束縛水。分水驅含水90%和0%兩組，分別放在濃度為8%生物酶溶液中，定量觀察原油的產出量，并與空白對照。

（7）洗油能力將油田原油樣品與石英砂充分混合攪拌后，分別放入不同的生物酶溶液中觀察洗油效果，其中左1瓶為水，左2～4瓶分別為濃度8%的生物酶溶液（見圖1）。生物酶溶液與油砂混合接觸后，使原油從石英砂表面分離下來，形成油滴狀或團狀浮起，分離后砂粒表面清潔，且油水界面整齊，說明生物酶有較好的洗油能力。

圖1 洗油能力對比

圖2 生物酶最佳濃度

1.2 生物酶最佳應用濃度

含油紗包在生物酶溶液中浸泡的第2天，溶液開始變渾濁并有原油從紗包冒出，并且在第1天和第2天里，隨著生物酶濃度的增加，生物酶溶液濁度增加。實驗第3天生物酶濃度為8%的溶液開始乳化，在第4天完全乳化，油水混為一體。而濃度為20%的生物酶溶液開始變黃。在實驗的第7天，濃度為8%生物酶溶液的乳化效果開始變差，油又重新浮于液面之上，而濃度為20%生物酶乳化效果變好，溶液為淺黑色，其效果好于濃度為8%的溶液。從實驗第9天開始，實驗效果開始下降，油和溶液分離各成一體。因此確定8%生物酶為最佳濃度（見圖2）。

1.3 生物酶和產出水中微生物相互作用的實驗

為了進一步研究所用生物酶和產出水中的微生物是否有相互作用，用產出水分別滅菌和不滅菌和8%生物酶溶液經過7天的培養，實驗結果表明，前3天滅菌和不滅菌效果相近，但是，從實驗第4天開始，不滅菌的溶液效果明顯好于滅過菌的溶液，第7天效果開始反彈。說明，生物酶對原油的降解、乳化等作用是和地層中的微生物相互作用的結果。

2 現場應用

進行了現場先導實驗對西新7-6井進行生物酶實驗，該井的生產情況與注生物酶前相比，無較大變化，注入生物酶后產量上升、含水下降，注前10天平均產量為4.29 t。扣除關井4天的產量17.16 t。開井161天總產量為1 701.8 t，該井累計增油為2 300 t。

現場實驗和室內實驗均說明，油田應用生物酶可進一步提高油田采收率，取得良好的經濟效益和社會效益[5-7]。

（1）通過現場注入情況分析，生物酶與地層水的配合性良好，通過誘導和自發滲吸作用進入微觀孔道，吸附在巖心表層，剝蝕原油，改善孔吼生物酶具有較強的剝離粘附在油砂上原油的能力；生物酶能夠清洗剝落油膜，降低原油的含蠟，降低原油黏度；明顯改變潤濕接觸角的功能，在較短的時間可以使石英表面油濕轉變為水濕，對巖石潤濕性有改善作用，它能使潤濕性為親水的巖石親水性更強；親油的巖石親油指數減弱、親水指數增強并最終發生潤濕性反轉由親油轉變為親水；生物酶對低滲透天然巖心和松散的石英砂充填巖心均有較好的解堵效果。

（2）生物酶制劑有其獨特優點，不受各種剪切降解、壓力、水礦化度等的影響。另外，生物酶完全溶于水并可與任何礦化度的回注水配伍，自破乳效果明顯。

其主要應用有：生物酶吞吐解堵增產工藝、現場施工工藝簡單，回收藥劑可以二次應用。

3 結論

（1）生物酶驅油具有較強的降壓能力，壓力梯度降低值在35%以上，在開發過程中存在有機堵塞，生物酶能有效地解除有機堵塞。

（2）生物酶具有較強的洗油能力，較低的界面張力，使得水驅時小孔隙中不流動的油交換到大孔隙中，促進了滲析現象，從而提高了采收率。

（3）生物酶有獨特的驅油機理，它與常用的表面活性劑、堿等復配后并不改善驅油效果。

先后現場實驗共實施井20口，增油已經達到16萬噸，實驗成功率達到100%。生物酶具有使用濃度低，投資少，施工工藝簡便特點可在各大油田具有廣泛的應用前景。

［1］向興金，等.聚合物鉆井液對儲層傷害因素的研究［J］.鉆井液完井液，1996，139（1）：39-41.

［2］李明志，等.聚合物降解產物傷害與糖甙鍵特異酶破膠技術［J］.油田化學，2002，19（1）：89-97.

［3］鄒信芳譯.酶在地層保護中的作用［J］.國外油田工程，1998，14（6）：1-3.

［4］孫應力，聶淑蘭，等.酶在油氣田生產中的新用途［J］.國外油田工程，2007，（5）：15-16+45.

［5］張艷玉.低滲透油田注氣開采技術研究［D］.中國石油勘探開發研究院博士論文，2005.

［6］沈治凱，陳興武.阿波羅解堵技術在橋日油田的應用［J］.特種油氣藏，2004，11（1）：69-7l.

［7］何更生.油層物理［M］.北京：石油工業出版社，1991：178-179.