鼠李糖脂产量的提高及采油应用研究

对一株铜绿假单胞菌进行发酵条件优化,最优培养基为:菜籽油80 g/L、NaNO_(3)6 g/L、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O_(3) g/L、KH_(2)PO_(4)1.5 g/L、MgSO_(4)0.36 g/L、FeSO_(4)·7H_(2)O 0.2 g/L、CaCl_(2)0.12 g/L;最适培养条件为:温度37℃,装液量40 mL/250 mL,发酵时间168 h。在最优条件下,鼠李糖脂平均产量可达57.83 g/L,表面张力降到27.89 mN/m。鼠李糖脂在相对苛刻的温度、盐度、pH环境中具有较强的稳定性。在物理模拟驱油实验中,用发酵液进行实验,添加具有增黏性质的生物聚合物黄原胶辅助,建立了一种新的生物驱油体系。5%鼠李糖脂发酵液的生物复合体系采收率可达17.4%,表明其在微生物采油领域有着较大的应用前景。

生物聚合物在石油工业的应用研究进展

综述了生物聚合物在钻井液、压裂液、堵水调剖、提高采收率、油田水处理等方面的研究现状,生物聚合物在石油工业应用有效弥补了合成聚合物的不足之处,有效实现油田增产,同时降低了环境污染,其应用具有较大的优越性。最后展望了生物聚合物在石油工业中的应用,旨在为生物聚合物的研发和应用提供参考。

本源微生物驱油渗流场—微生物场耦合数学模型

通过对本源微生物驱油机理的研究,从好氧、厌氧两步激活理论出发,建立了一个全新的本源微生物驱油渗流场—微生物场耦合的数学模型,并给出了数值模型的求解思路。在该模型中,微生物作用下的渗流方程是时间和空间的函数,阐述了微生物本身及3类主要代谢产物(表面活性剂、聚合物及气体)对物性参数的作用与影响,同时渗流方程也体现了微生物采油的主要作用机理。微生物方程以网格内的物质均匀分布为基本假设,阐述了由于流体流动造成的物质分布的变化规律和微生物群落间的级联代谢过程。该模型为本源微生物驱油数值模拟软件的研发提供了理论依据。

微生物提高采收率数值模拟研究现状

微生物提高原油采收率的机理主要包括微生物本身对原油的直接作用和微生物代谢产物对油层的间接作用,通过对中外比较典型的数学模型及应用进行对比分析,详细阐述了现阶段微生物驱油数学模型的优缺点、应用情况及存在的问题,认为微生物提高采收率数学模型发展的关键是对微生物在多孔介质中运移规律及增产机理的完善。为体现出模型的可靠性及实用性,应对所建模型进行敏感性分析、简化模型方程和优化解法,从而实现矿场试验方案的编制。

群落结构分析在微生物采油中应用

微生物群落结构分析是微生物采油的基础,也是检验外源菌与内源菌配伍性及内源菌激活效果的依据。通过对现有的微生物群落结构检测方法进行分析,引入了"结构变异系数"来评价菌群结构变化;通过对微生物群落结构变化和优势菌群的综合分析,建立了一套简单易行的评价微生物群落结构变化程度的方法,该方法能够应用于外源菌与内源菌的配伍性、激活剂筛选、优化和现场试验效果评价。

蒙古林砾岩油藏内源菌厌氧激活实验研究

为了评价厌氧激活内源微生物采油技术在蒙古林砾岩油藏中的应用情况,结合该油藏温度及物性特征对其开展了内源微生物厌氧激活实验研究。利用绝迹稀释法对内源菌进行了菌浓检测,通过自行设计的厌氧激活装置对内源菌激活过程中的压力、pH值、产气量及气体组分进行了跟踪监测,最后通过物理模拟实验对激活效果进行了验证。结果表明,内源菌厌氧激活效果非常显著,产生了大量的气体,产气率达到了2.4,厌氧激活物理模拟驱油实验提高原油采收率9.55%。

砾岩油藏内源微生物驱油动态跟踪与评价

为了提高微生物驱油过程调控的目的性,利用生化指标监测技术对新疆克拉玛依油田七中区现场油井采出样品中微生物浓度、营养物、产物生成量等参数进行了连续的动态监测,并对油田现场反馈的生产动态数据进行了分析评价.七中区现场试验结果表明：内源菌激活期间,总菌密度增加了10^2-10^3个/mL,烃氧化菌（HOB）密度最高提高10^4个/mL,阶段增油量1.6万t,阶段提高采收率2.3%.增油效果随着烃氧化菌密度的增加而增加,为微生物驱油动态跟踪和效果评价提供了良好的借鉴.

微生物采油菌种室内分析评价

针对巴51断块油藏条件及流体性质,对华北油田研究院提供的CY2、CQ2、LC及JH四株菌进行了室内分析评价。通过对四株菌代谢及乳化降黏情况分析,CQ2菌在发酵的过程中产生气体,CY2菌对原油作用效果较差,LC菌和JH菌能产生表面活性物质,使表面张力和原油黏度降低。菌种物理模拟实验结果表明,LC菌和JH菌驱油效果较好,与乳化降黏实验结果相符。在物理模拟驱油过程中,利用剩余油果收率作为物理模拟驱油平行实验的评价指标能减小效果评价的误差。实验证明,LC菌和JH菌在巴51断块具有较好应用前景。

新疆砾岩油藏三元复合驱色谱分离现象研究

采用充填克拉玛依七中区克下组砾岩油藏去油砂、渗透率0．92～1．26μm^2、直径1．8cm、长120和90crn的6个物理模型，在常温下注入0．4、0．6、0．8Pv三元复合驱替液（12g／L碳酸钠＋3．0g／L石油磺酸盐KPS＋1．2g／L抗盐聚合物KY2500），再注水5PV，定时测定流出液中碱、石油磺酸盐、聚合物浓度，绘制3种化学剂产出相对浓度C／C0～注入量曲线，列表给出3种化学剂的突破时间和C／Cn=0．1时聚-碱、碱-表、聚-表产出时间差（均以流出液体积PV为单位）。结果表明该三元驱替液在填砂管中渗流时发生了色谱分离，聚合物先突破，碱随后突破，表面活性剂最后突破，产出时间差表明石油磺酸盐与聚合物、碱的色谱分离程度较严重，因此降低石油磺酸盐在地层中的损耗是减缓三元复合驱替液色谱分离的主要途径。在较长的填砂管中，渗流距离较长，色谱分离程度较严重；增大注入段塞尺寸可减小色谱分离程度。图6表2参9。

采油微生物在多孔介质中的迁移滞留机制

采油微生物在多孔介质迁移过程中的滞留特征明显。以2株典型采油微生物Pseudomonas aeruginosa WJ-1和Bacillus subtilis SLY-3为研究对象,通过等温吸附实验和流动实验研究了其迁移滞留规律。研究结果表明:多孔介质的比表面积越大,吸附位点越多,菌体的吸附量越大。菌体和多孔介质表面的疏水性关系影响菌体在多孔介质表面的吸附量。采油微生物在油藏多孔介质环境中的总菌浓度一般低于3.5×108cfu/mL,在此条件下,采油微生物在油藏多孔介质中的吸附符合Freundlich吸附等温线。体积较大的微生物运移速度超前,说明采油微生物在多孔介质运移过程中存在不可及孔隙体积。采油微生物在多孔介质运移过程中受到平衡吸附和架桥筛分的共同作用,且架桥筛分的作用相比于平衡吸附更加突出。基于实验研究确定了微生物的迁移滞留机制,并在此基础上修改完善了微生物迁移数学模型。研究成果为微生物采油数值模拟软件的研发与优化提供了实验依据及理论基础。

嗜热解烃菌的组合降黏降解机理

从华北油田二连巴19断块筛选到两株高温解烃菌,命名为间和TB。研究发现这两株解烃菌的复配降黏降解效果大于每株单菌效果,复配后对原油的降解率达到了69.43%,乳化降黏率达到了85.5%,乳化的平均粒径达到了18.24μm。比单菌的平均乳化粒径25.46μm减小了28.4%。原油Pr/nC17的比值由0.25降低到0.21;Ph/nC18的比值由0.11下降到0.09;(C21+C22)/(C28+C29)的比值由1.10上升到1.42。结果说明微生物对原油具有很好降解和降黏效果,四组分分析和全烃色谱分析其原因,发现主要是通过分解原油中的长链饱和烃和芳香烃造成的。

黏弹性稠油的松弛特性对其注水开发的影响

胶质-沥青质含量高的黏弹性稠油存在松弛特性,它对黏弹性稠油在多孔介质中的渗流及驱替过程有较大的影响.在建立水驱黏弹性稠油的一维两相驱替数学模型基础上,利用有限差分方法进行了求解.计算结果表明:松弛特性可以提高含水饱和度,降低驱替压力梯度,从而改善水驱黏弹性稠油的开发效果.在实际的稠油开采中,应充分考虑和利用稠油的松弛特性.

增效微生物驱物模实验研究

为改善和提高微生物驱的矿藏应用效果和应用规模,将化学驱与微生物驱方法相结合,开展了增效微生物驱的物模实验研究。模拟大庆采油四厂油水条件,挑选2组室内乳化等指标评价效果较好的复合体系进行物模实验,结果表明:聚合物和微生物可产生协同驱油作用,500 mg/L的聚丙烯酰胺-10%A菌液的复配体系驱油效果较好,复配体系可比同条件微生物驱提高采收率15.89%;表面活性剂与微生物也可产生协同驱油作用,0.04%的表活剂1SY—10%B菌液的复配体系驱油效果较好,复配体系可比同条件微生物驱提高采收率4.47%。室内实验显示,微生物菌液与聚合物、表面活性剂等物质共同作用联合驱油是一种增效的微生物采油新方法。

采油微生物的水动力学尺寸研究及应用

为了研究采油微生物运移过程中的堵塞效应和不可入孔隙体积（IPV）效应,基于架桥堵塞理论,建立了应用微孔滤膜实验求取微生物水动力学尺寸（Dh）的测定方法。研究了枯草芽孢杆菌SLY-3在不同菌浓和不同注入速度条件下的Dh,并结合岩心孔隙累积分布概率曲线,确定了不同渗透率油藏的IPV。实验结果表明：Dh受到注入速度和注入菌浓的影响,大小范围在0.308～2.617μm之间,Dh随菌浓的升高而增大,注入速度过高,容易形成瞬时高压,促使菌群收缩,测定的Dh有所下降;注入速度对Dh有双重作用。在菌浓较低时,注入速度高容易形成聚集堵塞,菌浓较高时,注入速度高容易形成高压突破;SLY-3的IPV受岩心渗透率和菌浓的影响,随着渗透率的增大而减少,随菌浓的增大而增加。

多孔介质微生物提高原油采收率模型

通过分析微生物在多孔介质中的运移规律,建立了能反映微生物驱油过程的三维三相(油、气、水)四组分数学模型,模型中的组分有微生物、营养物、溶解氧以及代谢产物(生物表面活性剂)。模型分析了对流、扩散、微生物生长和死亡、趋化性、营养物消耗、代谢产物生成、各组分吸附和微生物解吸附等特性,并考虑了微生物吸附造成渗透率下降、代谢产物降低原油黏度和油-水界面张力等性质。进一步根据数学模型研制了对应的模拟器,在给定参数条件下,对微生物驱油效果进行了预测,分析了最大比生长速率、微生物吸附常数、趋化性系数以及代谢产物得率对微生物驱油的影响,进一步揭示了微生物提高采收率的作用机理。

油气田含油污泥生物处理技术研究进展

油气田含油污泥是石油钻井、运输、储存过程中产生的主要污染物。随着油气田开发的逐步深入,含油污泥所带来的生产和环境矛盾越来越突出。原有的含油污泥处理方式已经不适用新的环保要求。目前,物理化学处理方法初步实现了含油污泥减量化和原油资源回收,但其并不能从根本上去除含油污泥的石油污染物,甚至有可能造成二次污染。生物处理方法有低毒、环保、效率高等特点,具有较广泛的应用前景。本文介绍了含油污泥的来源、特征、处理标准和环境影响。将生物处理技术分为生物表面活性剂(BSF)洗油法和生物降解法,并从BSF的类型和特性、洗油机理、降解工艺、降解菌、对处理效果的影响因素以及BSF增强生物降解作用等方面进行了详细阐述。文章指出BSF洗油法主要应用于高含油污泥(含油率≥6%)的处理,含油率可降到2%以下;对于低含油污泥(含油率≤6%)采用微生物降解技术处理,可达到0.3%的生态标准。生物处理技术是最有前景的满足资源回收的环保型的含油污泥处理技术。

聚合物产生菌FY-7对非均质油藏的调剖潜力分析

为解决非均质油藏水驱采收率低的问题,探索聚合物产生菌FY-7在油田开发中的调剖应用,借助微观孔隙仿真模型从微观上研究其调剖机理,并通过物理模拟实验从宏观上评价其调剖堵水性能和提高采收率的能力。结果表明:FY-7能在24～39℃下通过生长代谢生成大量交联状的生物聚合物,且生物聚合物呈稳定胶体状态;FY-7优先在大孔道生长繁殖,并生成生物聚合物产生封堵作用,在整体上调整了吸水剖面,提高了注水波及体积,改善了水驱效果,具有选择性调剖的作用;FY-7的平均封堵率为73%,对非均质岩心可提高采收率为10.54个百分点。FY-7可有效提高原油采收率,具有很好的工业应用前景。

大庆卫星油田微生物驱油体系构建与评价

大庆卫星油田T区块存在大量的低效井及长关井,这类油井大多存在注水不受效、产量递减快以及含水率上升快等问题。针对T区块的油藏条件及微生物群落结构特征,通过细菌培养及物模实验,构建适合该区块的微生物驱油体系,有效提高原油采收率。研究表明:在构建微生物驱油体系时,需满足激活后总菌浓度大于10^(8)个/mL、烃氧化菌浓度大于10^(6)个/mL、表面张力小于45 mN/m,且原油乳化效果良好;T区块内源菌激活效果较差,但外源菌枯草芽孢杆菌SL与油藏内源菌匹配性好,且具备良好的乳化效果;筛选得到枯草芽孢杆菌适用于T区块最佳营养剂配方为(NH_(4))_(2)HPO_(4)2.0 g/L+NaNO_(3)3.0 g/L+糖蜜1.2 g/L+玉米浆干粉3.0 g/L。该微生物驱油体系可降低表面张力至35.23 mN/m,可降低原油黏度88%,可提高采收率最高达12.21%,具备良好的现场应用潜力。

微生物驱数值模拟研究进展

基于微生物驱采油机理,从数学模型和软件应用2个方面介绍和总结微生物驱数值模拟研究现状。由于经典微生物驱油模型(Islam模型、Zhang模型和Chang模型)不包含代谢产物组分,分别从产物主要以生物表面活性剂、生物聚合物以及其他产物模型来阐述现存模型的优缺点;主要从MTS,UTCHEM,CMG-STARS,ECLIPSE和MRST这5个方面总结微生物驱数值模拟的软件应用。当前微生物驱数学模型无法准确体现实际微生物驱油过程,均存在些许不足。因此,今后研究的重点和趋势为:1)建立完善的多孔介质空间模型来准确描述多孔介质内部孔隙结构;2)系统地研究微生物的形状尺寸对微生物运移和驱油的影响;3)建立多因素、多组分耦合影响下的微生物驱数学模型。

生物/化学多元复合驱提高采收率技术进展

系统调研了生物表面活性剂结构、功能及产生菌研究现状和与生物表面活性剂相关的复合驱油体系构成,总结了生物与化学表面活性剂间的协同作用机制,并从降低界面张力、改变润湿性和乳化作用三方面对多元复合驱主要驱油机理进行论述,对生物/化学多元复合驱矿场试验情况及应用效果进行分析。研究发现,随着基因工程和发酵技术的发展,生物表面活性剂的生产成本将会大幅度降低,加之超低的临界胶束浓度值以及特殊的结构特点,生物表面活性剂能够代替和降低化学表面活性剂的用量,缓解表面活性剂生产供应问题,提升复合驱油体系性能、降低成本,实现复合驱油技术的升级换代。