微生物调剖机理及应用

岩芯试验和矿场应用发现,微生物可以在多孔介质中生长、运移和繁殖,代谢产生生物聚合物,并进一步形成生物膜。生物聚合物在地层中可以通过条件的改变而形成凝胶;生物膜由于其致密性也可以对高渗透层产生选择性的封堵,调整吸水剖面,提高原油采收率。对生物矿化作用的进一步研究有助于微生物调剖机理的完善和应用。微生物调剖技术以其设备简单、施工简便、经济环保而在提高油田采收率方面得到广泛的应用。

大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT- 2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。

一株高温产粘菌株的筛选及其产胞外聚合物分析

从油井采出水中分离到一株高温产胞外聚合物的细菌MS-1,经16S rDNA基因序列分析属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。该菌能在60℃生长并产生胞外聚合物,其中胞外多糖含量为48.3%～54.5%,主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成,摩尔比分别是2.04:1.00:0.89。胞外聚合物中蛋白含量为37.2%～42.4%,主要由甲硫氨酸、亮氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸、组氨酸和丝氨酸组成。利用透射电镜和环境扫描电镜对胞外聚合物的形成进行了观察。该菌的分离和研究为高温油藏的微生物调剖和驱油奠定了生物学基础。

高含水油田微生物调剖技术

报道了吉林油田分公司与日本国石油公团石油开发技术中心在吉林扶余油田东十八九站联合开展的微生物调剖堵水研究和矿场先导性试验情况。所用菌种筛选自某油井采出水,为大肠杆菌Enterobactersp近缘种,兼性厌氧、嗜温,利用糖类代谢产出一种长链生物聚合物,生物聚合物在水中形成凝胶,凝胶被水流压缩生成生物膜。在室内实验中将菌液和糖蜜共3PV注入长10m的10段串连填砂岩心,岩心渗透率由2.5μm2下降到2.2μm2,关闭5d后注水45PV使渗透率从0.8μm2下降到0.05μm2,注入纤维素酶使渗透率恢复到1.6μm2;由渗透率2～20μm2的20段岩心组成的三入口三出口填砂岩心网,注入菌种和糖蜜并产出生物聚合物后,高渗段渗透率下降40%～85%,低渗段渗透率下降5%～25%;在天然岩心上,依次注入菌液1.5PV、2%糖蜜3.0PV后关闭5d,继续注水,采收率在水驱残余油基础上提高9%。在包括2口注水井和10口采油井、地温28℃、综合含水88.3%的调剖试验区,第一阶段随注水连续注入菌液28m3和糖蜜300m3,在11个月内综合含水下降10.6%,平均日增产原油9.1t;在第二阶段每日以小段塞注入菌液,共注入25m3菌液和225m3糖蜜,在10个月内综合含水下降5.6%,平均日增产原油4.8t。在4口采油井实施微生物堵水,菌液以小段塞式或连续式随糖蜜注入,关井10d。

微生物调驱模拟实验研究

为了研究微生物调剖及提高采收率效果,通过细胞融合技术构建了两株用于采油的生物工程菌株STP-1和STP-5,该菌株能在50℃下繁殖并代谢生物多糖和气体。调剖物理模拟实验结果表明,微生物注入培养后能够显著降低岩心的渗透率,降低率分别为82.67%和58.24%,说明两株菌具有很好的调剖作用。驱油模拟实验结果表明,STP-1和STP-5提高采收率分别达到21.92%和13.49%,具有良好的提高采收率效果。本研究表明该两株菌在调剖和提高原油采收率方面具有良好的应用潜力。

微生物技术在油气田开发中的研究与应用进展

综述了微生物技术在油气勘探、渗透率调剖、提高采收率、清防蜡、原油破乳、浮油处理方面的应用,并对难点问题进行了分析,展望了微生物技术在油气田开发中的应用前景。

产聚微生物CJF-002用于高含水低温低渗透油田深部调剖

报道了采油微生物CJF-002的有关特性及在低温的(30℃)吉林扶余油田的应用。该菌为杆菌属,可在温度15—37℃,pH值5.4—9.0条件下生长,最适生长条件为温度30℃,pH值6.5—7.5;在糖蜜培养基中24小时产多聚糖50—70μg/mL,厌氧条件下产量较高;与原生菌竞争生长能力很强。注入菌及所产多聚糖沿人造石英砂长度的分布表明菌液注入性良好。并联双岩心注入实验和微观仿真模型驱油实验结果表明,该菌产生的多聚糖可封堵水流大通道,增黏注入水,提高驱油效率。在扶余油田东区已进行6次CJF-002菌驱油试验。报道了2007年东12-3区块3注21采试驱区的良好驱油结果:列表给出了注菌前后一口注水井的吸水剖面数据,一口采油井的产液剖面数据,由示踪剂检测数据计算的7口采油井地层参数和波及体积数据;还列表给出了注菌前后5口井采出原油组成和性质的改变,即胶质沥青质含量大幅降低,凝固点降低,密度升高,认为是波及区域扩大的结果。