油藏工程新进展论文

油藏工程新进展论文班级：油工08-5学号：080201140513姓名：梁立宝微生物驱油技术研究现状与发展趋势随着世界经济的飞速发展，能源的生产与供求矛盾越发突出，石油作为工业发展的命脉，由于其储量的有限性，使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。有资料表明我国原油开采采出率仅有30%左右，远低于发达国家50%-70%的采出率，高粘、高凝和高含腊的胶质沥青油藏为原油的开采带来诸多困难，而新型微生物采油系列产品对“三高”油藏的开发具有较强的针对性，能使采出率大幅度提高。（一）微生物驱油技术定义利用特定的微生物或菌种作用于地下油藏，通过其生长、繁殖以及产生的各种具有驱油作用的带下产物，改变储油层的渗流特征或使油水间的物化性质发生改变，从而提高原油采收率的方法称之为微生物驱油技术。微生物采油是技术含量较高的一种提高采收率技术,不但包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程,而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移,以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。（二）微生物驱油技术机理采油微生物种类较多，各种微生物特性和作用机理不尽相同，但从效果上概括起来主要是对原油起到清蜡降粘的作用，在微生物代谢的同时伴有产热、产气和产生表面活性物质等。微生物通过在岩石表面上的生长繁殖，粘附在岩石表面，占据孔隙空间，在油膜下生长，最后把油膜推开，使油释放出来。微生物所产生的表面活性剂会降低油水界面张力，减少水驱毛管张力，提高驱替毛管数。同时生物表面活性剂会改变油藏岩石的润湿性，从亲油变成亲水，使吸附在岩石表面上的油膜脱落，油藏剩余油饱和的降低，从而提高采收率。微生物在油藏高渗区生长繁殖及产生聚合物，能够有选择的堵塞大孔道，增大扫油系数和降低水油比。在水驱中增加水的粘度，降低水相的流动性，减少指进和过早的水淹，提高波及系数，增大扫油效率。在地层中产生生物聚合物，能在高渗透地带控制流度比，调整注水油层的吸水剖面，增大扫油面积，提高采收率。（三）微生物驱油技术细菌功能分类1、产气（包括CH4、H2、CO2、N2等气体）2、降解烃类3、堵塞岩石孔道4、产生有机酸和溶剂5、产生生物聚合物6、产生生物表面活性剂（四）微生物驱油技术优点1、成本低(和其他三次采油工艺相比,微生物驱油技术的成本是较低的)2、施工方便,现场不需要增加大量专用设备,可由注水系统完成3、适应范围较广,温度低于100℃、渗透率大于50×10-3Lm2地层都适合该技术的应用4、不损害地层,不会造成设备的腐蚀和破坏5、不污染环境(所用的原料均为细菌生长的营养品,所用的细菌为非病原体,对人及其他生物无害)6、微生物驱油的产出液不需要特殊处理(与水驱相同)。中原油田属高温高盐油藏,开展微生物采油需要开发专门的微生物菌种。1998年以来通过大量的研究工作,目前已成功地掌握了微生物驱油菌种筛选、培养等系列技术。（五）微生物驱油现场技术微生物采油现场试验方式主要有：单井吞吐、微生物水驱、微生物循环驱、微生物水压裂以及微生物与共它采油措施，如聚合物驱、三元复合驱、且面活性剂等复配。1、微生物单井吞吐：微生物单井吞吐是指将微生物从油井注入，关井1至3天后起井生产，达到提高产量的作用。其原理主要是起到降解了石蜡和重质烃类，清洗管道。微生物不仅在近井地带起到很好的清洗作用，而且微生物对食物的趋向性决定了它向深井地带的转移和扩散，使清洗效果和持续时间高于化学试剂清蜡。2、微生物水驱：向生物水驱是指将采油微生物与水按照一定的比例混合，由水井注入，一段时间后，相对应的油井见到增油效果的采油方法。微生物水驱是微生物的综合作用效果，微生物在地下由水井向油井推进过程中，原油中石蜡一定程度被分解，重组分向轻组分发生转移，原油的粘度降低、流动性增强；表活剂使油水界面张力降低，油和水的相容性增强；有机酸溶解部分岩石，暴露更多的油面；细菌的细小身体进入岩石孔隙中，发生作用后释放出更多原油；代谢过程产生的气体增强了油层压力；微生物菌体和代谢产物与重金属形成生物螯合物，具有高效的封堵作用，对于非均质油藏起到堵水调剖作用；代谢过程放出热量，温度升高发送了原油的流动性等。3、微生物循环驱：微生物循环驱是建立在油井的采出液中高含注入的微生物前提下，通过分主、回收污水，再回注水井的过程。4、微生物水压裂：微生物水压裂是指在油井压裂时，将微生物按照一定比例稀释，并作为前置液的一部分进行压裂的过程，微生物水压裂使微生物在压裂瞬间被送到更大的半径范围内，提高了增油系数，延长了压裂的有效周期。5、微生物与其它采油措施的复合：微生物与其它采油措施的复合是指微生物与聚合物、三元聚合物或表活剂等措施相结合，发挥各自优势，使综合效果最佳。（六）微生物驱油在大庆的应用情况自1998年以来，先后在采油一厂、二厂、三厂、五厂、六厂、七厂、八厂、十厂、十一厂、头台油田等进行了微生物单井吞吐和微生物驱的采油试验。在微生物现场试验中，已累计增油几万吨。进行了室内色谱分析发现原油微生物降解后长链饱和烃减少，短链饱和烃增加。注入油层的微生物浓度为104-5个/ml，而产出液中微生物浓度为107-8个/ml。说明微生物能在油层中存活前迅速增长，也就是说注一吨微生物原液能产出相当于微生物原液1000吨的油井产出水。这情况说明大庆地下的地化和物化环境非常适合微生物的生长，它能在大庆地下油层形成微生物场，达到降低原油粘度，增强原油流动性，从而提高油井的产量，提高油田的采收率。1、微生物吞吐1997年9月始，大庆油田开始进行微生物单井吞吐现场试验。施工井次目前累计156口，施工共注微生物120吨，增产原油约11000吨，吨微生物增油91.7吨。2、微生物水驱采油2000年在采油十厂的预备井区和朝80区块23口水井、45口油井进行了微生物驱采油先导试验，到2002年期间先后又在采油一厂、三厂、六厂、八厂、十厂等56个注水井组进行了微生物驱油，例如采油六厂11-丙103井组。2002年1月27日—9月15日，11-丙103井共进行了5个微生物段塞的注入工作，累积注入微生物菌液2271.98m3，注入油层孔隙体积0.009PV，微生物原液23.9t。（七）微生物驱油技术的局限性微生物采油也有一些局限性,尤其在现场应用中涉及包括培养基效果、油藏流体毒性和造成的堵塞。另外采出石油后,必须分离出微生物生成的物质以及微生物本身,防止发生进一步生物作用。大部分微生物酶在细胞内,所以不得不通过相对不渗透的细胞膜才能吸附原油。大分子的烃类不能渗透到细胞膜内,这就大大减少了微生物降解烃类的范围。另外,有研究指出油藏微生物增长和菌聚集形成胶团的倾向性,大大地降低了渗透率,因而降低了原油产量。微生物驱油过程可能改变油藏周围环境,同样对生产设施或地层造成不良影响。如,某些硫酸盐还原菌能产生H2S,腐蚀管线和其他采油设备。这一点从注入富含硫酸盐的水时已经得到普遍证实。在本源脱氮菌群中加入硝酸盐和亚硝酸盐可以抑制这种作用。尽管有许多微生物驱油现场试验取得了较好的效果,但其驱油过程仍然有很多不确定方面。如果确定具体目标,会增加成功几率。微生物井筒处理技术比较简单,成功率较高。利用微生物就地生成对提高采收率有益的物质,以及激活这些物质在油藏深部发挥作用是非常复杂的过程。有效地调控微生物生长和繁殖的环境条件对于其增长很重要,但控制油藏中的微生物的活动很困难,此外,油藏条件不同,适合各自油藏条件的微生物驱油技术也不同。（八）微生物驱油技术的发展前景据国外的研究结果，俄罗斯采用聚合物驱油，增产1t原油的额外成本是30美元，而利用内源微生物技术采油，增产1t原油的额外成本是5～10美元。英国Beatrice油田现场试验的提高采收率幅度为10%，增油成本是1.5～3美元/bbl。我国大庆油田微生物三次采油增产1t原油的额外成本是200～300元人民币，由此可见微生物提高采收率技术在成本上的优势。此外，微生物采油对油藏环境无二次污染，对人体健康和环境无毒害，是一种绿色环保的工艺技术。因此，微生物采油技术必将成为继水驱、聚合物驱、气驱之后老油田提高采收率的新途径。（九）结论与建议微生物驱油技术对环境有利,减少甚至消除了化学物的需求。随着基因工程的发展,将会开发出更多能够以廉价但丰富的营养物为基础生长的菌种,由此微生物驱油技术将更加经济可行。相对传统的化学方法,微生物驱油是更好的三次采油方式。下面就微生物驱油技术提出几点建议：1、微生物驱油技术适合中低渗油藏，其中本源微生物驱油技术菌种与岩石的配伍性更好、更有效；2、为了提高微生物驱油效果，需要加大对微生物驱油技术的地面注入工艺的研究速度；3、在大庆外围油田加快本源微生物驱油的研究试验。参考文献：[1]提高石油采收率基础/岳湘安，王尤富，王克亮[2]微生物驱油技术的研究进展与应用前景/刘骊川[3]微生物提高采收率技术的发展及应用/史权[4]微生物驱油技术研究及应用/管润红,王志敏[5]本源微生物菜油技术的原理和应用/常彦斌[6]微生物驱油技术综述/王小林，王学刚，马翠岩[7]美国期刊《WorldOil》2006年10月[8]微生物采油技术的应用现状及发展趋势/杜长荣，李冰，焦春[9]微生物采油技术及应用/康玉红，王岚，科苑论坛[10]定编区块微生物驱油效果研究/王克亮，王继红，李世强，赵莉[11]油藏工程新进展课堂笔记/刘丽