微生物活化水驅(qū)提高采收率技術(shù)研究及應(yīng)用

李宏偉，王艷玲，郭文娟，張 鵬，賀艷玫，沈煥文

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 技術(shù)機(jī)理

微生物活化水驅(qū)從注入端到采出端，形成了閉合的微生物生態(tài)鏈，微生物代謝產(chǎn)生生物表面活性劑、有機(jī)酸等，可乳化原油，降低油水界面張力、剝離油膜，提高驅(qū)油效率；微生物產(chǎn)生的生物聚合物在水流通道可以抱團(tuán)聚集，對(duì)大孔道進(jìn)行有效的封堵，降低地層高滲透的滲透率，起到一定的調(diào)驅(qū)作用，擴(kuò)大波及體積。實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大波及體積及驅(qū)油效率的雙重作用，從而提高最終采收率。同時(shí)該技術(shù)是以采出水為重要的驅(qū)替介質(zhì)，可有效利用采出水資源，具有成本低、原料來源廣、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)[1-4]。

1.1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

室內(nèi)巖心驅(qū)油實(shí)驗(yàn)表明（見表1），銅綠假單胞菌B1531驅(qū)替后，巖心的驅(qū)油效率提高13.64 %，后續(xù)水驅(qū)巖心驅(qū)油效率提高9.09 %，總體驅(qū)油效率提高22.73 %。總體提高驅(qū)油效率中，銅綠假單胞菌的驅(qū)油效率占60.01 %，后續(xù)水驅(qū)占總體驅(qū)油效率的39.99 %，銅綠假單胞菌B1531驅(qū)油效果顯著（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于靖安油田ZJA區(qū)微生物活化水驅(qū)實(shí)驗(yàn)方案）。

枯草芽孢桿菌B1532填砂管模型物模實(shí)驗(yàn)表明（見表2），枯草芽孢桿菌的封堵率達(dá)到37.64 %，證明枯草芽孢桿菌B1532具有調(diào)剖作用，能夠擴(kuò)大波及體積。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果及認(rèn)識(shí)

根據(jù)微生物活化水驅(qū)技術(shù)機(jī)理，依據(jù)《SY/T 6888-2012微生物驅(qū)技術(shù)規(guī)范》，并參考國(guó)內(nèi)外油田微生物驅(qū)油藏篩選條件，根據(jù)靖安侏羅系油藏儲(chǔ)層特征、開發(fā)現(xiàn)狀，依托靖一聯(lián)注水系統(tǒng)，2019年在ZJA等三個(gè)區(qū)塊開展56注160采的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明，該技術(shù)在改善水驅(qū)、穩(wěn)油控水方面取得較好效果，提高采收率發(fā)展趨勢(shì)良好。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

2.1.1 注入壓力變化符合調(diào)驅(qū)機(jī)理 注入后注入壓力呈現(xiàn)先升后降的過程，第一段塞微生物菌液注入后注入壓力由注前8.7 MPa上升到8.9 MPa，表明產(chǎn)物的封堵大孔道的特征體現(xiàn)，第二段塞營(yíng)養(yǎng)劑注入后壓力下降到8.1 MPa，說明深部驅(qū)油的特征體現(xiàn)，整體注入后的壓力變化特征符合微生物活化水驅(qū)的驅(qū)油機(jī)理。

2.1.2 剖面吸水形態(tài)改善明顯 18口油井可對(duì)比吸水厚度由注前4.9 m上升到5.0 m，水驅(qū)動(dòng)用程度由45.2 %上升到46.1 %，吸水強(qiáng)度由8.64 m3/d·m下降到7.52 m3/d·m，從吸水形態(tài)來看，變好和穩(wěn)定的有11口，占比61.1 %，部分不吸層段開始吸水，吸水下移及尖峰狀吸水變?yōu)榫鶆蛭?/p>

2.1.3 高含水井見效比例高，增油效果好 實(shí)驗(yàn)于2019年3月開注截至到10月，對(duì)應(yīng)油井142口，注入1個(gè)月后見效，見效油井51口，見效比例35.92 %，其中含水大于80 %以上的見效井占總見效井比例達(dá)82.4 %，累計(jì)增油1 210.25 t，累計(jì)降水1 835.1 m3。見效特征以含水下降，油量增加型為主，見效井主要分布在儲(chǔ)層物性較好、構(gòu)造部位較高、剩余油較富集的區(qū)域，而未見效井主要分布在油藏邊部油層厚度變薄、物性較差、底水厚度較大的井（見圖1）。

2.1.4 降遞減效果明顯 整體遞減由注入前的8.59 %下降到5.8 %，其中ZJA、新B區(qū)塊高含水油藏降遞減效果突出，ZJA區(qū)塊遞減由注前的11.7 %下降到3.12%，新B區(qū)塊遞降由注前的16.18%下降到11.83%，含水與采出程度曲線開始向右偏移，提高采收率的發(fā)展趨勢(shì)良好，而中含水階段的楊C區(qū)塊遞減由注前的4.61 %上升到5.38 %，分析認(rèn)為該區(qū)注入井由于初期縱向射開程度低加之注入速度過快，微生物滯留性變差，導(dǎo)致效果不明顯。

2.2 取得的認(rèn)識(shí)

2.2.1 合理的注水速度是保證效果的前提 對(duì)比三個(gè)區(qū)塊的儲(chǔ)層特征及開發(fā)技術(shù)政策（見表3），認(rèn)為楊C區(qū)注入井射開程度僅為20.9 %，注采比1.96，注水強(qiáng)度3.31 m3/d·m，由于射開程度低加之注入強(qiáng)度過大，注水易沿高滲層段突進(jìn)，微生物滯留時(shí)間短，導(dǎo)致整體效果不明顯。

2.2.2 高含水油藏效果好于中含水油藏 對(duì)比同類油藏開發(fā)規(guī)律，含水突破60 %后含水上升速度加快，大于80 %后減緩，而楊C區(qū)塊正處含水快速上升階段，同時(shí)對(duì)比微生物活化水驅(qū)區(qū)塊的綜合含水、采出程度與見效比例、增油效果，認(rèn)為含水大于80 %的高含水油藏見效比例、增油效果好于中含水油藏（見表4）。

表1 銅綠假單胞菌發(fā)酵液天然巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

表2 枯草芽孢桿菌發(fā)酵液填砂管實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

圖1 微生物活化水驅(qū)見效井增油量與含水散點(diǎn)圖及見效井的生產(chǎn)曲線

表3 微生物活化水驅(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)注水政策對(duì)比表

表4 微生物活化水驅(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)增油效果對(duì)比表

3 結(jié)論及建議

3.1 結(jié)論

（1）微生物活化水驅(qū)技術(shù)可有效利用采出水資源，具有成本低、原料來源廣、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方便，是改善水驅(qū)提高采收率技術(shù)攻關(guān)方向之一。

（2）實(shí)驗(yàn)區(qū)改善水驅(qū)，降水增油效果明顯，尖峰狀、指狀吸水變均勻吸水，高滲層段得到封堵，高含水井降水凈增油效果突出，說明微生物產(chǎn)物堵和驅(qū)的效果在體現(xiàn)。

（3）合理的注水速度是保證效果的前提，微生物活化水驅(qū)注入速度要與合理的注水政策相結(jié)合，不能強(qiáng)注強(qiáng)采。

（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)區(qū)塊開發(fā)階段與見效比例、增油效果，認(rèn)為微生物活化水驅(qū)技術(shù)對(duì)含水大于80 %的高含水油藏的適應(yīng)性好于中含水油藏。

3.2 建議

（1）針對(duì)楊C區(qū)塊注入井初期射孔完善程度低，吸水段僅集中在射孔段附近的井，建議開展堵水、分注與微生物活化水驅(qū)技術(shù)的組合拳實(shí)驗(yàn)，改善提升實(shí)驗(yàn)效果。

（2）進(jìn)一步進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和開展各項(xiàng)檢測(cè)，研究不同開發(fā)階段、不同注入輪次注入微生物的菌液類型與儲(chǔ)層的匹配性，進(jìn)而提高微生物活化水驅(qū)的技術(shù)適應(yīng)性。