楊德華

（大港油田公司采油工藝研究院，天津 300280）

1 生物酶驅(qū)油技術(shù)

生物酶作為生物活性蛋白，具有獨(dú)特的性能，能夠迅速促進(jìn)各種生物化學(xué)反應(yīng)快速進(jìn)行。作為比化學(xué)物質(zhì)和生物分子更穩(wěn)定的催化劑，生物酶在低溫及中酸堿性條件下就可起作用[1-4]。

1.1 生物酶室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)用油和水：以板64-30井油和產(chǎn)出水為實(shí)驗(yàn)流體進(jìn)行適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)。

（2）生物酶：LS型環(huán)保生物酶，濃度按100%計(jì)算。

（3）最佳生物酶濃度確定：用產(chǎn)出水配制濃度為0.5%，2%，8%，20%的生物酶溶液250 mL，盛入300 mL燒杯中；用紗布包成油砂比為4：1的含油砂放入不同濃度的生物酶溶液中，在實(shí)驗(yàn)溫度下每天觀察溶液和出油量的變化，并與空白對(duì)比。

（4）生物酶與不同區(qū)塊原油的適應(yīng)性：在最佳生物酶濃度溶液中放置不同區(qū)塊的原油紗布包，觀察原油的產(chǎn)出量，并與空白對(duì)比。

（5）生物酶耐鹽實(shí)驗(yàn)：在最佳生物酶溶液中加入不同濃度的氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂，考察油紗包產(chǎn)油量，確定生物酶所適應(yīng)的不同化學(xué)物質(zhì)的濃度。

（6）巖心原油解吸實(shí)驗(yàn)：取天然巖心，經(jīng)過飽和水和水驅(qū)油建立束縛水。分水驅(qū)含水90%和0%兩組，分別放在濃度為8%生物酶溶液中，定量觀察原油的產(chǎn)出量，并與空白對(duì)照。

（7）洗油能力將油田原油樣品與石英砂充分混合攪拌后，分別放入不同的生物酶溶液中觀察洗油效果，其中左1瓶為水，左2～4瓶分別為濃度8%的生物酶溶液（見圖1）。生物酶溶液與油砂混合接觸后，使原油從石英砂表面分離下來，形成油滴狀或團(tuán)狀浮起，分離后砂粒表面清潔，且油水界面整齊，說明生物酶有較好的洗油能力。

圖1 洗油能力對(duì)比

圖2 生物酶最佳濃度

1.2 生物酶最佳應(yīng)用濃度

含油紗包在生物酶溶液中浸泡的第2天，溶液開始變渾濁并有原油從紗包冒出，并且在第1天和第2天里，隨著生物酶濃度的增加，生物酶溶液濁度增加。實(shí)驗(yàn)第3天生物酶濃度為8%的溶液開始乳化，在第4天完全乳化，油水混為一體。而濃度為20%的生物酶溶液開始變黃。在實(shí)驗(yàn)的第7天，濃度為8%生物酶溶液的乳化效果開始變差，油又重新浮于液面之上，而濃度為20%生物酶乳化效果變好，溶液為淺黑色，其效果好于濃度為8%的溶液。從實(shí)驗(yàn)第9天開始，實(shí)驗(yàn)效果開始下降，油和溶液分離各成一體。因此確定8%生物酶為最佳濃度（見圖2）。

1.3 生物酶和產(chǎn)出水中微生物相互作用的實(shí)驗(yàn)

為了進(jìn)一步研究所用生物酶和產(chǎn)出水中的微生物是否有相互作用，用產(chǎn)出水分別滅菌和不滅菌和8%生物酶溶液經(jīng)過7天的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，前3天滅菌和不滅菌效果相近，但是，從實(shí)驗(yàn)第4天開始，不滅菌的溶液效果明顯好于滅過菌的溶液，第7天效果開始反彈。說明，生物酶對(duì)原油的降解、乳化等作用是和地層中的微生物相互作用的結(jié)果。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)對(duì)西新7-6井進(jìn)行生物酶實(shí)驗(yàn)，該井的生產(chǎn)情況與注生物酶前相比，無較大變化，注入生物酶后產(chǎn)量上升、含水下降，注前10天平均產(chǎn)量為4.29 t?？鄢P(guān)井4天的產(chǎn)量17.16 t。開井161天總產(chǎn)量為1 701.8 t，該井累計(jì)增油為2 300 t。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)均說明，油田應(yīng)用生物酶可進(jìn)一步提高油田采收率，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[5-7]。

（1）通過現(xiàn)場(chǎng)注入情況分析，生物酶與地層水的配合性良好，通過誘導(dǎo)和自發(fā)滲吸作用進(jìn)入微觀孔道，吸附在巖心表層，剝蝕原油，改善孔吼生物酶具有較強(qiáng)的剝離粘附在油砂上原油的能力；生物酶能夠清洗剝落油膜，降低原油的含蠟，降低原油黏度；明顯改變潤(rùn)濕接觸角的功能，在較短的時(shí)間可以使石英表面油濕轉(zhuǎn)變?yōu)樗疂瘢瑢?duì)巖石潤(rùn)濕性有改善作用，它能使?jié)櫇裥詾橛H水的巖石親水性更強(qiáng)；親油的巖石親油指數(shù)減弱、親水指數(shù)增強(qiáng)并最終發(fā)生潤(rùn)濕性反轉(zhuǎn)由親油轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水；生物酶對(duì)低滲透天然巖心和松散的石英砂充填巖心均有較好的解堵效果。

（2）生物酶制劑有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，不受各種剪切降解、壓力、水礦化度等的影響。另外，生物酶完全溶于水并可與任何礦化度的回注水配伍，自破乳效果明顯。

其主要應(yīng)用有：生物酶吞吐解堵增產(chǎn)工藝、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝簡(jiǎn)單，回收藥劑可以二次應(yīng)用。

3 結(jié)論

（1）生物酶驅(qū)油具有較強(qiáng)的降壓能力，壓力梯度降低值在35%以上，在開發(fā)過程中存在有機(jī)堵塞，生物酶能有效地解除有機(jī)堵塞。

（2）生物酶具有較強(qiáng)的洗油能力，較低的界面張力，使得水驅(qū)時(shí)小孔隙中不流動(dòng)的油交換到大孔隙中，促進(jìn)了滲析現(xiàn)象，從而提高了采收率。

（3）生物酶有獨(dú)特的驅(qū)油機(jī)理，它與常用的表面活性劑、堿等復(fù)配后并不改善驅(qū)油效果。

先后現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)共實(shí)施井20口，增油已經(jīng)達(dá)到16萬噸，實(shí)驗(yàn)成功率達(dá)到100%。生物酶具有使用濃度低，投資少，施工工藝簡(jiǎn)便特點(diǎn)可在各大油田具有廣泛的應(yīng)用前景。

［1］向興金，等.聚合物鉆井液對(duì)儲(chǔ)層傷害因素的研究［J］.鉆井液完井液，1996，139（1）：39-41.

［2］李明志，等.聚合物降解產(chǎn)物傷害與糖甙鍵特異酶破膠技術(shù)［J］.油田化學(xué)，2002，19（1）：89-97.

［3］鄒信芳譯.酶在地層保護(hù)中的作用［J］.國(guó)外油田工程，1998，14（6）：1-3.

［4］孫應(yīng)力，聶淑蘭，等.酶在油氣田生產(chǎn)中的新用途［J］.國(guó)外油田工程，2007，（5）：15-16+45.

［5］張艷玉.低滲透油田注氣開采技術(shù)研究［D］.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院博士論文，2005.

［6］沈治凱，陳興武.阿波羅解堵技術(shù)在橋日油田的應(yīng)用［J］.特種油氣藏，2004，11（1）：69-7l.

［7］何更生.油層物理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1991：178-179.