楊波　(中石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 任丘 062552)

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寶力格油田巴19斷塊微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)研究

楊波(中石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 任丘 062552)

[摘要]寶力格油田巴19斷塊屬于中高溫(58℃)油藏，原油物性差，以高蠟、高膠質(zhì)為主體，油水黏度比高，注水指進導致水驅(qū)效率低，儲層非均質(zhì)性強，層內(nèi)層間矛盾突出。根據(jù)油田的特點，以整體改善油田的水驅(qū)開發(fā)效果為目的，研究形成了以微生物驅(qū)為主體、凝膠調(diào)驅(qū)為輔的微生物凝膠組合驅(qū)技術(shù)，微生物改善原油物性，并適當開展調(diào)驅(qū)擴大微生物工作液的波及體積，提高微生物-凝膠組合驅(qū)效果。通過該項技術(shù)在寶力格油田持續(xù)應用，目前油藏菌體濃度保持在106個/ml左右，形成了整體的微生物場，原油黏度平均降低率48.1%，微生物凝膠組合驅(qū)可使采收率提高9.5%。自2010年開展微生物凝膠組合驅(qū)以來，巴19斷塊增加可采儲量63.96×104t。

[關(guān)鍵詞]微生物采油；微生物-凝膠組合驅(qū)；微生物場；采收率

微生物提高原油采收率(microbial enhanced oil recovery，MEOR)是一項綜合性技術(shù)[1,2]，早在1926年，美國科學家Beckman就提出了微生物采油的設想[3]，隨后該項技術(shù)得到了快速的發(fā)展。與其他驅(qū)油方法相比，微生物采油技術(shù)具有適用范圍廣、成本低、施工簡便、不污染油層和水資源、生物環(huán)保、可反復使用等優(yōu)點[4～6]。利用微生物提高采收率主要有微生物吞吐增油、微生物調(diào)剖法、微生物清防蠟、微生物水驅(qū)增油[7～10]等4種方式。微生物提高原油采收率是利用微生物在油藏中的有益活動及其代謝產(chǎn)物作用于油藏殘余油，通過對原油-巖石-水界面性質(zhì)的作用，改善原油的流動性，增加低滲透帶的滲透率，提高采收率的一項三次生物采油新技術(shù)，目前該技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到廣泛應用[11～14]。我國各大油田在最近幾年也加快了微生物采油技術(shù)研究的步伐，雖然都取得了一定效果，但在現(xiàn)場應用方面多以單一手段為主，大規(guī)模微生物驅(qū)增油技術(shù)應用仍較少，效果不夠理想。因此微生物技術(shù)的現(xiàn)場應用研究成為目前微生物采油技術(shù)研究的熱點。在寶力格油田開發(fā)過程中，存在油品性質(zhì)差、儲層非均質(zhì)性強的開發(fā)矛盾，為此筆者提出了微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)對策，利用微生物降低原油黏度改善原油的流動性，輔以凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)擴大微生物在地層中的波及體積，通過現(xiàn)場實施解決油田開發(fā)過程中存在的問題，以改善油田的開發(fā)效果，增加油藏原油可采儲量。

1試驗材料及方法

1.1試驗材料

選取2017年6月—2018年6月就診的腰椎間盤突出患者30例作為研究。按照就診的先后順序分成對照組15例、實驗組15例。實驗組患者年齡為23～68歲，平均年齡（42.5±2.2）歲，其中男性患者9例、女性患者6例；對照組患者年齡為22～72歲，平均年齡（42.5±4.2）歲，其中男性患者8例、女性患者7例。對照組和實驗組患者相關(guān)資料進行對比，結(jié)果顯示P＞0.05，說明年齡、性別等資料沒有對比意義。

在市場經(jīng)濟環(huán)境下，我國企業(yè)數(shù)量眾多、產(chǎn)業(yè)類型不一，而不同領域不同產(chǎn)業(yè)有著不同的經(jīng)營特點，有著各種開展產(chǎn)融結(jié)合的實踐經(jīng)驗探索。當前在企業(yè)多元化的產(chǎn)融結(jié)合背景下，主要存在以下三種產(chǎn)融模式。

試驗儀器為DHZ-CA恒溫搖床(江蘇太倉儀器廠)、MIR-262恒溫培養(yǎng)箱(日本三洋電機株式會社)、DV-Ⅲ+pro旋轉(zhuǎn)黏度計(美國Brookfied公司)、TX500C界面張力儀(德國Kruss公司)。

水利工程施工的施工工藝較為復雜，在施工過程當中因為各種因素的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)許多問題。在施工中采取了嚴格規(guī)范的施工工序，并且按照規(guī)范要求來進行施工，對于土方填筑施工質(zhì)量，會有一定程度的提升作用。同時加以嚴格科學的質(zhì)量管理控制措施，將會使水利工程中土方填筑施工取得非常好的效果。但是在實際施工過程當中，仍會出現(xiàn)許多問題，本文對水利工程土方填筑施工過程中的細節(jié)性問題進行論述，并提出針對性措施進行處理，以提升水利工程的建設質(zhì)量。

①菌數(shù)測定：稀釋涂布平板法[15]。②乳化試驗：用污水配制0.74%的營養(yǎng)液，油田混合油加量5%，45℃、120r/min恒溫搖床培養(yǎng)36h。③降黏試驗：用污水配制0.74%的營養(yǎng)液，油田混合油加量40%，45℃、120r/min恒溫搖床培養(yǎng)72h；用離心機在2000r/min條件下離心原油中的游離水，用旋轉(zhuǎn)黏度計在50℃、6r/min條件下恒溫10min后測定離心后原油的黏度。④界面張力測定：取乳化試驗后的乳化液，去除其中的殘余油，用界面張力儀在50℃、5000r/min條件下，恒溫15min后測定樣品的界面張力。⑤調(diào)驅(qū)劑成膠時間測定：在常溫下，先將所需各種原料配成水溶液，按試驗配方在磨口瓶中配成調(diào)驅(qū)劑溶液，放入恒定溫度的烘箱中，觀察和記錄形成凝膠的時間，并測量樣品黏度。⑥凝膠穩(wěn)定性測定：將配好的調(diào)驅(qū)劑溶液裝入封閉容器中，在規(guī)定溫度的恒溫箱內(nèi)恒溫考察，在不同時間分別取樣，用DV-Ⅲ+pro旋轉(zhuǎn)黏度計在6r/min、常溫條件下測定黏度。

白日里，紫云坐在辦公室里，隔著玻璃窗，看見林志在彎腰割草，她不禁默念道：“這就是我的男人，全世界最沒出息的一個人。我苦讀十幾年，難道就是為了找個吃軟飯的男人？”

1.2試驗方法

2試驗結(jié)果及討論

利用巴19斷塊采出混合原油和采出液，開展HB3、IV、Z-2、H等4種菌種在油藏溫度條件下的乳化降黏試驗，對菌種的性能進行評價，評價結(jié)果見表1。

2.1微生物配方體系性能評價

表1　巴19斷塊菌種性能評價結(jié)果

根據(jù)油田的地質(zhì)特點設計了相應的有機鎘凝膠配方體系，通過單因素試驗確定了聚合物濃度為1800mg/L，聚膠比為20∶1，凝膠成膠時間為3h。將成膠后的配方體系置于恒溫電熱箱中，在油藏溫度條件下連續(xù)考察35d，考察凝膠體系的熱穩(wěn)定性能，結(jié)果見圖1。

通過有限元軟件分析結(jié)果表明，連桿最短壽命出現(xiàn)在連桿小頭與桿身之間的過渡凹槽部位以及連桿桿身的中間部位。

圖1　凝膠體系熱穩(wěn)定性能

由表1可以看出，4種菌種與油藏具有較好的配伍性，原油平均降黏率為58.3%，微生物作用后界面張力平均降低率為79.6%。為了進一步增加微生物驅(qū)油效果，開展了4種菌種的復配試驗，通過復配菌種的乳化降黏試驗結(jié)果最終確定巴19斷塊復配菌種配比為1∶1∶1∶1。

利用WordCloud 制作詞云時，一般經(jīng)過三個步驟：一是使用wordcloud.WorldCloud 函數(shù)來設置詞云對象的有關(guān)屬性（或者說是參數(shù)）；二是利用wordcloud.generate（text）函數(shù)或wordcloud.generate_from_frequencies（frequencies[,…]）函數(shù)生成詞云，前者是根據(jù)文本生成詞云，后者是根據(jù)詞頻生成詞云；三是利用wordcloud.to_file（file_name）函數(shù)將詞云輸出到文件進行保存。

由圖1可以看出，凝膠體系具有較好的熱穩(wěn)定性能，考察35d后黏度損失率僅為4.5%，巴19斷塊油藏注水見效時間平均為35d，篩選的凝膠體系能夠滿足封堵油藏的要求。

2.3微生物凝膠配方體系配伍性研究

為考察微生物配方體系與凝膠配方體系之間是否存在相互影響，開展了2種配方體系的配伍性研究：首先利用油田采出液配制營養(yǎng)劑配方體系，為了與現(xiàn)場應用相一致，配制好的營養(yǎng)體系不滅菌，直接接種復配菌液1%，在油藏溫度條件下培養(yǎng)24h，培養(yǎng)后菌體濃度為1.46×108個/ml，向配制好的配方體系中按照2∶1體積比添加成膠的凝膠體系，將兩者混合均勻后置于油藏溫度條件下培養(yǎng)，通過菌體濃度變化考察凝膠體系對微生物體系的影響，試驗結(jié)果見圖2；然后向成膠的凝膠體系中接種上5%上述微生物培養(yǎng)液，置于油藏溫度條件下考察凝膠體系的穩(wěn)定性，通過凝膠黏度研究微生物體系對凝膠體系的影響，試驗結(jié)果見圖3。

2.2凝膠配方體系性能評價

圖2　凝膠體系對微生物體系性能的影響　　　　　　　　　圖3　微生物體系對凝膠體系成膠性能的影響

由圖2可以看出，微生物體系菌體濃度在考察35d內(nèi)基本不受影響，培養(yǎng)20d后菌濃出現(xiàn)升高，主要是因為利用油藏產(chǎn)出液配制的微生物體系菌體種類較多，含有可以利用聚丙烯酰胺生長繁殖的微生物。由圖3可以看出，凝膠體系的成膠性能受到了微生物體系的影響，考察20d后黏度開始迅速下降，最終黏度損失率為16.3%。因此，微生物-凝膠組合驅(qū)現(xiàn)場實施過程中微生物和凝膠應分段塞注入，避免兩者之間直接接觸產(chǎn)生的影響，增強實施效果。

3微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)應用效果分析

巴19斷塊屬于中滲透砂巖油藏，油藏埋深1500m，油藏溫度58℃。地面原油平均含蠟量為18.8%、含膠瀝28.7%，平均原油黏度128.5mPa·s，利用階段注入的方式，2010～2014年在巴19斷塊開展整體微生物驅(qū)8輪次，微生物驅(qū)前對重點井進行調(diào)驅(qū)以擴大微生物工作液在油藏內(nèi)的波及體積。寶力格油田采出液菌體濃度及原油黏度跟蹤檢測結(jié)果見圖4。巴19斷塊甲型水驅(qū)曲線見圖5。

圖4　寶力格油田產(chǎn)出液菌體濃度、原油黏度檢測結(jié)果

圖5　巴19斷塊甲型水驅(qū)曲線

通過實施微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)，目前寶力格油田產(chǎn)出液菌體濃度保持在106個/ml以上，已經(jīng)在油藏中建立了穩(wěn)定的微生物場，通過微生物的作用原油平均降黏率為48.1%，原油物性得到了明顯的改善。微生物-凝膠組合驅(qū)共注入工作液100×104m3，提高波及系數(shù)4.6%。按駐點法計算累計增油10.03×104t，投入產(chǎn)出比達到1∶3.2。通過在寶力格油田持續(xù)開展微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)，油田的生產(chǎn)開發(fā)狀況得到了明顯改善，統(tǒng)計巴19斷塊油井39口，動用地質(zhì)儲量673.25×104t，措施前水驅(qū)曲線計算采收率17.6%。寶力格油田微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)2010年開始實施，通過5年多的技術(shù)開發(fā)，措施后水驅(qū)曲線計算采收率27.1%，對比措施前采收率提高9.5%，增加可采儲量63.96×104t。

4結(jié)論

1)通過微生物體系菌體濃度和凝膠體系黏度評價，研究了微生物配方體系和凝膠配方體系的配伍性，根據(jù)兩者之間的影響，確定了微生物-凝膠組合驅(qū)應分段塞注入。

2)通過微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)體系在寶力格油田巴19斷塊的應用，使油藏建立了穩(wěn)定的微生物場，產(chǎn)出液平均菌體濃度保持在106個/ml以上，原油黏度平均降低48.1%，原油物性得到了明顯的改善，提高波及系數(shù)4.6%。

3)通過在巴19斷塊應用微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)，使采收率增加9.5%，增加可采儲量63.96×104t，說明微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)有效地改善了油田開發(fā)效果。

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[編輯]趙宏敏

[文獻標志碼]A

[文章編號]1673-1409(2016)01-0021-04

[中圖分類號]TE357.4

[作者簡介]任付平(1980-)，男，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事微生物采油技術(shù)方面的研究工作；E-mail：cyy_renfp@petrochina.com.cn。

[基金項目]中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(2014E-3507)。

[收稿日期]2015-10-26

[引著格式]任付平,鄭雅,裴亞托,等.寶力格油田巴19斷塊微生物-凝膠組合驅(qū)技術(shù)研究[J].長江大學學報(自科版)，2016,13(1)：21～24.