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1、吉林油田微生物采油的矿场实践与认识 魏兆胜1 ，2王岚岚2吕振山2邸胜杰2 ( 1 中国石油大学( 北京) ；2 中国石油吉林油田公司勘探开发研究院) 摘要为探讨微生物采油技术在吉林油田应用的可行性，掌握微生物采油技术的基本方 法、原理、特点及矿场实施工艺，较为系统地开展了矿场应用先导性试验。通过扶余油田单井微 生物吞吐、水井微生物调驱，前大油田微生物清防蜡，新立油田解堵增注矿场试验的基因跟踪检 测和动态分析，说明了影响矿场试验增产效果的主要因素。微生物吞吐2 5 0 井次、增油1 8 7 0 3 t ， 微生物清肪蜡5 9 1 井次、增油2 2 1 7 8 t 水井微生物调驱1 3 井次，增
2、油6 0 9 5 t ，激活本源菌7 井次， 增油7 0 9 t ，投入产出比大于t ：2 。微生物采油技术见效慢、增产幅度小但经济效益好。 微生物采油( M E O R ，M i c m b a i lE n h a n c e dO i lR e c o v e r y ) I 艺简单、实施方便，无腐蚀、无污 染、不影响油水分离和原油质量，有效期长、成本低、效益高，并在开采枯竭油藏上存在巨大 潜力“J ，可在现有采油工艺的基础上再提高采收率5 一2 0 。随着基因工程等分子生 物技术的迅猛发展，被认为是最有前景的E O R 方法。 吉林油田自1 9 9 2 年起同中国科学院微生物所合作，在
3、扶余油田采油三厂使用4 8 号菌开 展微生物吞吐矿场试验以来，先后有美国N P C 公司、日本石油公团、大庆劢奥公司等微生 物采油菌种，进行了不同规模的矿场应用试验”“J 。通过多年的研究与实践，确认了M E O R 技术在吉林油田应用的可行性。 一、油井微生物吞吐 ( 一) 油井微生物吞吐技术工艺 油井“吞吐”M E O R 工艺方法是将目的菌与糖蜜一起注入到井筒周围的地层中，在井筒 及近井地带生存繁殖，微生物对原油的降解作用、及溶剂和表面活性剂类代谢物，能促使原 油更好地释放流人生产井“。4 。开展油井微生物吞吐最多、最为系统的是扶余油田，其油藏 埋深2 8 0 5 0 0n l 、油藏温
4、度2 8 3 3 、砂岩厚度3 0 6 0 m 、渗透率( 1 0 0 3 0 0 ) X 1 0 一v r n 2 、 孔隙度2 2 2 6 、地层压力2 0 4 4 M P a 、原油密度0 8 2 7 0 8 7 3 t o 、原油粘度2 2 。 2 9 m P a s 、含蜡1 8 一2 3 、p H 值6 8 、矿化度4 0 0 0 6 0 0 0n w ，L 、目前综合含水9 0 7 。 油层环境条件适合于众多微生物的生存繁殖，是世界上少有的最适合微生物采油的大油 田”“。因而扶余油田M E O R 矿场试验备受微生物采油专家的关注，其工艺方案、技术措 施、增产潜力及应用效果，对M
5、 E O R 技术的推广与应用具有重要的指导和借鉴作用。 为不影响井组原油生产任务，扶余油田油井微生物吞吐均选择日产油低于I t 、含水大 于8 5 的低产、低效井实施作业。从环套空间混合注入1 的菌种发酵液和1 0 的糖蜜营养 液1 5 0 3 0 0 m 3 ( 目的菌浓度为1 0 4 1 驴个m L 、杂菌浓度l 护1 0 5 个m L ) ，顶替注入2 倍环 1 2 9 套体积的清水，关井1 0 2 0 d ，菌种在井下大量繁殖后，开井正常生产。 ( 二) 鹌号菌油井吞吐 1 9 9 2 - - 1 9 9 7 年在扶余油田东区使用4 8 号菌，共进行了1 9 7 井次矿场试验，1 6
6、 4 井次有 效，有效率8 3 2 ，忽略递减、扣除关井期间耽误的产量、平均单井增油7 4 t ( 2 表1 ) 。由于 菌种的污染、性能的退化及纯度的下降，使得矿场试验的增产效果和经济效益逐年下降。 袭1 扶余油田采漓三厂铝号蔷吞吐施3 - 情况数据裹 试验年份 1 9 9 21 9 9 31 9 叭1 9 9 5】9 9 6 1 9 9 7累计 施工井数，口 24 24 2 1 45 s 4 21 9 7 有效井数口 23 83 2I O4 93 41 6 4 累计增原油I 3 0 94 1 3 12 5 4 31 0 1 5 4 0 0 61 51 4 5 7 8 平均单井增油 1 5
7、59 86 057 25 7 283 8 ，27 4 投入产出比I ：2 2 51 ：1 7 31 ：】6 5I ：1 鸵l ：14 5l ：l1 3l ：1 4 8 注稿菌豫大量产气的性能外，还具有产出有机酸和溶剂的性能。 ( 三】中日合作油井微生物番吐 1 9 9 7 - - 2 0 0 1 年，吉林油田与日本石油公团石油开发新技术研究所、东北大学、关西新技 术研究所合作”，在扶余油田开展微生物采油现场试验期间，共使用5 个菌种进行了5 3 井次 的矿场试验，有效井次3 1 口，使用糖蜜1 0 5 0t ，增产原油4 1 2 5 t ( 表2 ) 平均单井增油7 7 8t 。 单井费用1
8、2 4 ，8 万元，原油生产成本控5 6 0 元t 计算、销售价格按1 0 7 0 元t 计算，投入 产出比为1 ：2 5 2 。 袭2 中日合作谴井微生物吞吐矿场试验数据表 累计增油目的菌检出浓度目的茵检出束检出且 试验年份试验菌种细菌属种施工井数有效井数 个m L几宰的苗井数，口 S Y 一0 l肘舯o o f 肿42l 舾0 1 护0 2 02 L 9 9 7T U 一7 AE H w 6 0 d 口d 30O1 0 2 1 0 42 0 ，6 0l T R 一3 2E h k m 6 md 1 l81 5 6 l1 伊一l 旷2 。一6 52 n t 一，2E n “n 出o d 旷c
9、 o a 钟754 3 41 0 3 l 旷3 0 ，6 0 l T U 一7 AE h * 0 6 md 缸 433 1 9 1 0 2 l 1 0 3 02 1 9 9 8 1 8 2 A 丑雠玻击喇扣硎 42勰OO4 本源翦 431 5 9 J 9 9 9C J 一0 2E n t , 帅b a a e r 蝴63m 1 驴。1 驴3 0 一L 2 胂I 口一位E n t e r o & 心e rs p 1 05蹈 1 0 | ，1 0 ， 2 0 ，0 3 累计5 33 14 1 2 5t 6 注5 个试验茁都具有产气产酸及溶制的性能，1 8 - 2 A 菌、c f 菌_ l 丕分别具
10、有产出生物表面话性荆和产出生物聚台 物的性能。 ( 四) 油井微生物吞吐矿场试验动态 试验后关井期间套压上升0 ，2 2 5 M P a ，油井产出气中C 0 2 含量上升5 一3 0 。产出 水p H 值下降0 4 1 8 ，有机质含量增加5 0 2 0 0r r 彬L ，细菌种类由3 5 种、增加到7 种 以上。有效井的主要动态表现是含水下降、产油量增加。 1 3 0 D N A 基因跟踪检测结果表明：T R 3 2 ，C J 一0 2 两种菌增产效果，与目的菌检出浓度和检出 几率成正比，也就是说试验井增产效果越好，产出液中目的菌检出浓度和检出几率越高。 1 8 - 2 A S Y 。0
11、1 T U - T A 三种菌矿场试验效果，几乎与其检出浓度和检出几率无关c 1 8 - 2 A ， S Y - 0 1 菌地下繁殖能力差，检出浓度和检出几率低；T E - T A 菌虽然在地下繁殖能力强，检出 浓度和检出几率高，但都不起增油作用。1 R 3 2 菌5 口未增效井中至少3u 未检测到目的菌， c J 0 2 菌8 口未增效井中至少41 3 未检测到目的菌。而T u 一7 A 菌3 口见效井、1 8 2 A 菌2 口见 效井，却都检出了较高浓度的1 R _ 3 2 菌，这是由于在菌种放大培养及罐车运输过程中感染了 T R 一3 2 菌造成的。可以肯定T R - 3 2 ，C J
12、0 2 菌的注入确实能起到增油作用，而1 8 2 A ，S Y 0 1 ， T u 一7 A 及普通杂菌没有增油作用、或增油作用很小”。 由于菌种放大培养工艺条件的欠缺，导致目的菌放大生产浓度低、纯度低，菌种注入量 少及营养液中杂菌的大量存在，严重制约了目的菌的采油作用和增产效果。C J - 0 2 菌及其营 养液注入量不足、注入浓度不够，在油层中稀释度过高，产出断续松散的生物聚合物容易被 抽出，不能起到良好的堵水作用，是c J 一0 2 菌8 口试验井未见效的主要原因”1 。总的来说， 筛选到的M E O R 菌种，即使其室内物模驱油效率高、油藏模拟条件下生存繁殖竞争能力强， 矿场应用结果也
13、是仅有1 3 的菌种能真正起到增油作用“。 二、油井微生物清防蜡 ( 一) 油井微生物清防蜡技术工艺 微生物清防蜡采油技术是将嗜蜡、嗜胶质沥青质的微生物从套管注入井底，利用活体微 生物的运移、代谢和繁殖，降解重碳组分、产出生物表面活性剂，乳化降粘原油，改变储层 润湿性，减少和降低石蜡、胶质、沥青质，在井筒及近井地带的沉积作用“7 1 ，进而促进油 井增产增效。油井微生物清防蜡工艺所选井均为结蜡、结垢较重，热洗周期短、日产油小于 1 5 t 的低产、低效井，井深小于1 5 0 0 m 、井底温度小于6 5 ；含水率4 0 8 5 、p H 值 6 。8 、矿化度小于1 5 0 t s L 。根据
14、油井产出原油性质来复配使用不同性能的菌种，单井每 轮次使用菌液1 5 0 。3 0 0 k g ，以清水或2 K E I 营养液稀释l o 倍后从油套环形空间多轮次注 入”“J 。一般结蜡井3 个月进行一次微生物清防蜡处理，严重结蜡井每个月进行一次微生物 清防蜡处理作业，且在作业后关井5 一l O d 。1 9 9 5 - - 2 0 0 1 年吉林油田共实施微生物清防蜡5 9 1 井次，累计增油2 2 1 7 8 t ，平均单井增油3 7 s t ( 表3 ) ，单井费用0 8 2 5 万元，投八产出比 大于1 ：2 。 表3 吉林油田微生物清防蜡施工情况数据表 年份1 9 9 51 9 9
15、 61 9 9 71 9 9 81 9 9 92 D 0 02 ( 】0 l台计 施工井数口1 11 5 7 01 4 21 8 18 55 9 1 累计增原油，t 3 吕11 7 7 91 3 9 73 6 3 01 0 6 5 82 0 9 62 2 2 1 7 8 平均单井增油，t3 641 1 86 2 02 565 892 472 57 3 7 5 ( 二) 前大油田矿场微生物清防蜡 开展微生物清防蜡工艺较为系统的是前大油田，其油藏埋深1 2 5 0 m 、油藏温度6 2 、孔隙 度1 6 5 、平均渗透率5 5 1 0 。3 “0 、原始地层压力8 4 M P a 、原油密度o 8
16、 8 t ，m 3 、地面粘度 4 8 7 m P a s 、含蜡2 3 1 、p H 值6 8 、矿化度1 2 0 0 0 - 1 6 0 0 0 e 4 L 、综合含水8 7 1 。 1 3 1 1 9 9 7 - - 2 0 0 1 年前大油田使用商业菌种共进行3 7 4 并次微生物清防蜡矿场试验2 5 4 井次有 效累计增油7 7 1 4 t ，单井平均增产原油2 l t ，投入产出比为1 ：1 9 2 ( a 表4 ) 。尽管具有较好的 投入产出比，但增产效果与预期值有较大差距，因而商业菌种微生物清防蜡作业市场萎缩很 快，近两年矿场施工井次极少。 表4 前大油田微生物清防蜡施工情况数据表 年份1 9 昕1 9 9 81 9 9 9龇2 0 0 1舍计 施工井数，口 4 l 1
