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联合吞吐和驱替的微生物采油方法

  • 专利名称
    联合吞吐和驱替的微生物采油方法
  • 发明者
    吴晓磊, 池昌桥, 汤岳琴, 郭鹏
  • 公开日
    2011年10月12日
  • 申请日期
    2010年4月12日
  • 优先权日
    2010年4月12日
  • 申请人
    北京大学
  • 文档编号
    C12R1/64GK102213087SQ20101014646
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种联合吞吐和驱替的微生物采油方法,包括以下步骤1)同时针对油藏区块的生产井和注水井进行微生物激活;2)打开生产井进行吞吐采油,打开注水井进行注水驱油2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤1)中,所述同时针对油藏区块的生产井和注水井进行微生物激活包括如下步骤a)和b)a)向油藏区块的生产井注入含采油微生物的菌剂和所述采油微生物所需营养液,然后关闭生产井;b)在实施步骤a)的同时,向注水井中注入以下I)和/或II)后关闭注水井I)用于培养油藏中微生物的培养液;II)所述步骤a)中的含采油微生物的菌剂和所述采油微生物所需营养液3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述含采油微生物的菌剂中的采油微生物是下述7种菌中的至少一种假单胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)、 不动杆菌(Acinetobacter sp·)、黄单胞菌(Xanthomonas sp·)、明串珠菌(Leuconostoc sp.)、节杆菌(Arthrobacter sp.)禾口棒杆菌(Croynebacterium sp.)4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于所述含采油微生物的菌剂中的采油微生 ^^iiU^-MM (Pseudomonas aeruginosa, DSM No. 50071)、$ 包木干胃(Bacillus cereus, DSM No. 31)、不动杆菌(Acinetobacter junii, DSM No. 6964)禾口节杆菌(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. 43066)5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于所述含采油微生物的菌剂是将假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, DSM No. 50071)、芽孢杆菌(Bacillus cereus, DSM No. 31)、不动杆菌(Acinetobacter junii, DSM No. 6964)禾口节杆菌(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. 43066)单独培养成106_108CFU/ml的菌液,然后按体积比为 442 1进行混合得到的菌剂6.根据权利要求2-5中任一所述的方法,其特征在于IL所述采油微生物所需营养液的溶质是5g氯化钠、0. 2g氯化镁、2g磷酸二氢铵、0. 5g氯化铵、Ig硝酸钾、Ig磷酸氢二钾、 5g蛋白胨和1 g酵母膏,溶剂是水7.根据权利要求2-6中任一所述的方法,其特征在于1L所述用于培养油藏中微生物的培养液的溶剂是水,溶质是2g磷酸二氢钾、Ig磷酸氢二钾、9g硝酸钾、0. 2g氯化镁、Ig酵母膏和5g蛋白胨8.根据权利要求2-7中任一所述的方法,其特征在于所述采油微生物菌剂与采油微生物所需营养液的总投加量为0. 05PV,其中所述采油微生物菌剂与所述采油微生物所需营养液的体积比为1 999.根据权利要求2-8中任一所述的方法,其特征在于所述用于培养油藏中微生物的培养液的投加量为0. 05PV10.根据权利要求1-9中任一所述的方法,其特征在于所述油藏区块的油藏埋深 < 3000m ;温度< 90°C ;矿化度< 150000mg/L ;渗透率> 0. 1 μ m2
  • 技术领域
    本发明涉及微生物采油,特别涉及联合吞吐和驱替的微生物采油方法
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例下述实施例中,如无特殊说明,均为常规方法实施例中的吞吐采油的步骤是根据选定的油藏区块,分析油藏中微生物群落结构、了解所需要激活的目标微生物;以油藏区块地表以及采出液为接种物分离、培养和筛选最优的采油微生物;利用物理模拟试验分析用于促进油藏采出液中微生物高效降粘/降解的激活物质,以及促进所选微生物的高效采油的工艺条件;生产微生物制剂以及激活油藏微生物的激活剂;在生产井中注入微生物制剂和/或微生物激活营养剂进行现场施工,关井保持微生物在注水井与生产井之间油藏中的作用;开井采油并监测微生物的种类、数量和活性可以根据微生物种类数量和活性,在必要的情况下从注水井中加入微生物制剂和营养激活剂实施例1、联合吞吐和驱替的微生物采油—、高效微生物菌种的分离、培养与筛选1、选择一个埋深< 3000m ;温度< 90°C ;矿化度< 150000mg/L ;渗透率> 0. 1 μ m2
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:联合吞吐和驱替的微生物采油方法微生物采油技术主要包括单井吞吐技术与区块驱替技术两类,这两类技术在我国以及世界范围内都有广泛的研究和一定的应用示范。总体上,单井吞吐技术具有作用迅速、 成功率很高、用于显著改善低产与停产油井的产能等突出优势,但是由于微生物的作用范围有限、提高的石油产量也相对有限,导致该技术的应用受到限制。另一方面,微生物驱替技术则由于微生物作用范围广而具有很大的提高石油产量的潜力,是微生物采油技术的主要发展方向。对微生物驱替技术,只有在微生物扩散到整个油藏并产生作用后才能达到提高采收率效果,所以该技术的应用周期较长,作用缓慢。尽管目前这两类技术都得到了一定程度的研究、实验验证和小规模的应用,但是由于其分别存在明显的缺陷,多年来已知没有得到广泛的重视和工业推广。
本发明的目的在于提供一种联合吞吐和驱替的微生物采油方法,利用该采油方法后,2个月总计采油量增产61. 9吨。本发明提供的联合吞吐和驱替的微生物采油方法,包括以下步骤1)同时针对油藏区块的生产井和注水井进行微生物激活;2)打开生产井进行吞吐采油,打开注水井进行注水驱油。上述步骤1)中,所述同时针对油藏区块的生产井和注水井进行微生物激活包括如下步骤a)和b)a)向油藏区块的生产井注入含采油微生物的菌剂和所述采油微生物所需营养液, 然后关闭生产井;b)在实施步骤a)的同时,向注水井中注入以下I)和/或II)后关闭注水井I)用于培养油藏中微生物的培养液;II)所述步骤a)中的含采油微生物的菌剂和所述采油微生物所需营养液。上述含采油微生物的菌剂中的采油微生物可以是下述7种菌中的至少一种假单胞菌(Pseudomonas sp·)、芽抱杆菌(Bacillus sp·)、不动杆菌(Acinetobacter sp·)、黄单胞菌(Xanthomonas sp.)、明串珠菌(Leuconostoc sp.)、节杆菌(Arthrobacter sp.)禾口棒杆菌(Croynebacterium sp.)。上述含采油微生物的菌剂中的采油微生物具体可以是假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, DSM No. :50071)、$ 包木干胃(Bacillus cereus, DSM No. :31)、f 云力木干胃 (Acinetobacter junii, DSM No. 6964)禾口节杆菌(Arthrobacter picolinophilus, DSMNo. :43066)。上述含采油微生物的菌剂是将假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, DSM No.50071)、芽孢杆菌(Bacillus cereus, DSM No. :31)、不动杆菌(Acinetobacter junii, DSM No. 6964)和节杆菌(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. 43066)单独培养成 106-108CFU/ml的菌液,然后按体积比为4 4 2 1进行混合得到的菌剂。进一步,IL所述采油微生物所需营养液的溶质是5g氯化钠、0. 2g氯化镁、2g磷酸二氢铵、0. 5g氯化铵、Ig硝酸钾、Ig磷酸氢二钾、5g蛋白胨和Ig酵母膏,溶剂是水。IL所述用于培养油藏中微生物的培养液的溶剂是水,溶质是2g磷酸二氢钾、Ig磷酸氢二钾、9g硝酸钾、0. 2g氯化镁、Ig酵母膏和5g蛋白胨。上述采油微生物菌剂与采油微生物所需营养液的总投加量为0. 05PV,其中所述采油微生物菌剂与所述采油微生物所需营养液的体积比为1 99。上述用于培养油藏中微生物的培养液的投加量为0. 05PV。上述油藏区块的油藏埋深< 3000m ;温度< 90°C;矿化度< 150000mg/L ;渗透率> 0. 1 μ m2。在生产井和注水井同时注入外源生物制剂和/或本源微生物激活剂,并关井一段时间,使生产井周围的微生物对原油充分作用,增加生产井周围原油的流动性能,从而用于在短期内显著增加封闭生产井的原油产量。而将注水井关闭更长的一段时间,以实现微生物对注水井周围原油的降解与降粘,产酸与产气,以及调剖与防堵;并通过与生产井周围的微生物的匹配,使从注水井开始的原油代谢产物用于为油藏深部以及生产井周围的微生物提供新的营养,从而引发波及整个油田注水井和生产井之间的微生物连锁效应,提高注水井到生产井之间原油的流动性能。单独开启生产井使微生物吞吐发挥作用并提高石油产量的时间,也是保持注水井与生产井之间的微生物充分激活和利用并且发挥作用的准备时间。然后开启注水井继续驱替,采油过程中水油混流从而将两种微生物采油技术联合起来发挥作用。本发明将微生物吞吐与驱替技术联合起来形成一个技术系统。在生产井和注水井同时注入外源生物制剂和/或本源微生物激活剂,并通过石油开采的注水与采油过程中水与原油的流动而将两种微生物技术联合起来发挥作用。在吞吐部分发挥作用、提高石油产量的同时,油藏中的微生物也会进行生长繁殖、并逐步发挥作用;而当吞吐作用的石油减少时,驱替部分开始发挥作用,从而充分发挥吞吐快速与驱替高效等优势,真正实现微生物采油技术的快速发展,为提高我国石油产量提供可靠的技术选择。采用以上技术方案,本发明可使停产封闭油井在施工2个月总计采油量增产61. 9 吨。的油藏区块,选择其中的停产封闭油井。2、以所选油藏区块中的生产井采出液或石油污染土壤为接种物,利用降解石油、 产生表面化学物质、产酸等能力作为评价标准,从商业途径可获得的具有利用石油烃潜能的微生物菌株中确定高效采油菌株包括但不限于假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa, DSM No. :50071)、$ 包木干胃(Bacillus cereus, DSM No. 31)^ (Acinetobacter junii, DSM No. :6964)、节杆菌(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. :43066)、黄单胞菌(Xanthomonas campestris, DSM No. :3586)、明串珠菌(Leuconostocmesenteroides,DSM No. :20484)、棒杆菌(Corynebacterium alcanolyticum, DSM No. :20606)。二、物理模拟试验1、利用天然或人造岩心,根据石油行业驱油物理模拟试验的标准方法进行模拟试验,确定用于在模拟油藏条件下进行高效采油的微生物4株,分别是假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, DSM No. :50071)、芽抱杆菌(Bacillus cereus, DSM No. :31)、 f 云力木干胃(Acinetobacter junii, DSM No. 6964) > 木干胃(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. :43066)。最佳的微生物投加浓度比为假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, DSM No. 50071) $ 包木干胃(Bacillus cereus, DSM No. 31) f 云力木干胃(Acinetobacter junii, DSMNo. 6964) 木干胃(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. 43066)= 4:4:2:1。2、根据上述高效的采油微生物的营养需求,确定采油微生物所需营养液(溶剂是水,溶质如表1所示)。表1.采油微生物所需营养液的溶质组成含量(g/L)组成含量(g/L)氯化钠5氯化镁0. 2磷酸二氢铵2氯化铵0. 5硝酸钾1蛋白胨5磷酸氢二钾1酵母膏13、上述采油微生物菌剂与采油微生物所需营养液的总投加量为0. 05PV,其中采油微生物菌剂与采油微生物所需营养液的体积比为1 99。作用时间为3d。三、含采油微生物的菌剂生产将步骤二确定的4个菌株利用发酵罐单独扩大培养,根据工业生产中的标准化操作方法,按照如下生产流程筛选的高效菌株一摇瓶种子一0. 2t种子罐一2t种子罐 —IOt发酵罐一发酵液储罐一过滤一成品装桶,进行菌剂的扩大生产,保准生产的菌浓度为 108-10lclCFU/ml。四、现场实施1、将上述假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, DSM No. :50071)、芽孢杆菌 (Bacillus cereus, DSM No. :31)、f 云力木干胃(Acinetobacter junii, DSM No. :6964)、H干菌(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. 43066)分别单独培养成 108-101QCFU/ml 后, 按照体积比为4 4 2 1,进行混合。以0.0005PV(PV是注入体积倍数即为所注入的体积是地层孔隙体积的倍数)的量分别投入步骤一中的油藏区块的生产井和注水井中。2、同时向生产井和注水井中注入步骤二中的采油微生物所需营养液(投入量均是0. 0495PV),关闭生产井和注水井。3、在关闭生产井和注水井后的第4天,打开生产井吞吐采油,并在注水井中恢复注水,开始进行驱替采油,监测采油井每天的采液量和采油量,在施工前期平均分别为6. 5 吨和1. 3吨;施工两个月采油总计55. 9吨。实施例2、联合吞吐和驱替的微生物采油—、高效微生物菌种的分离、培养与筛选1、选择一个埋深< 3000m ;温度< 90°C ;矿化度< 150000mg/L ;渗透率> 0. 1 μ m2的油藏区块,选择其中的停产封闭油井。2、以所选油藏区块中的生产井采出液或石油污染土壤为接种物,利用好氧和厌氧平板稀释法分离培养菌株约400株;利用降解石油、产生表面化学物质、产酸等能力作为评价标准,筛选用于具有高效采油潜能的微生物菌株50株包括好氧/兼性厌氧和厌氧微生物各40和10株)。根据革兰氏染色、形态观察、16S rRNA基因片段序列等分析确定所选的微生物属于假单胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)、不动杆菌 (Acinetobacter sp.)、黄单胞菌(Xanthomonas sp.)、明串珠菌(Leuconostoc sp.)、节杆菌(Arthrobacter sp·)、棒杆菌(Croynebacterium sp.)。3、利用T-RFLP以及克隆文库等标准方法对油藏采出液中微生物群落的16S rRNA基因片段进行分析,全面了解油藏中微生物群落结构组成和分布。得知油藏中主要微生物包括假单胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌(Baci 1 Ius sp.)、不动杆菌 (Acinetobactersp.)、黄单胞菌(Xanthomonas sp.)、节杆菌(Arthrobacter sp·)、棒杆菌 (Croynebacteriumsp.),铁氧化菌,硝酸盐还原菌,以及尚未人工培养的微生物。由于硝酸盐还原菌与假单胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)等具有采油功能,根据这些微生物的营养要求确定激活油藏微生物群落中采油微生物的物质主要包括硝酸钾。二、物理模拟试验1、利用天然或人造岩心,根据石油行业驱油物理模拟试验的标准方法进行模拟试验,进一步筛选用于在模拟油藏条件下进行高效采油的微生物12株,包括假单胞菌 (Pseudomonas sp·)、芽抱杆菌(Bacillus sp·)、不动杆菌(Acinetobacter sp·)、节杆菌(Arthrobacter sp.)、以及脱硫弧菌(Desulfovibrio sp)。确定最佳的微生物比例为假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,DSM No. 50071)芽孢杆菌(Bacillus cereus,DSM No. 31) 云力木干胃(Acinetobacter junii, DSM No. 6964) 干胃(Arthrobacter picolinophilus, DSM No. 43066) = 4:4:2:1。2、根据上述高效采油微生物的营养需求,确定采油微生物所需营养液(溶剂是水,溶质如表1所示)。3、上述采油微生物菌剂与采油微生物所需营养液的总投加量为0. 05PV,其中采油微生物菌剂与采油微生物所需营养液的体积比为1 99。作用时间为10d。4、利用天然或人造岩心,根据石油行业驱油物理模拟试验的标准方法进行模拟试验,确定用于激活油藏采出液中硝酸盐还原菌与假单胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢杆菌 (Bacillus sp.)等具有采油功能微生物的激活剂(也即用于培养油藏中微生物的培养液) 的溶剂是水,溶质如表2所示。表2.用于培养油藏中微生物的培养液的溶质


本发明公开了一种联合吞吐和驱替的微生物采油方法。该方法包括以下步骤1)同时针对油藏区块的生产井和注水井进行微生物激活;2)打开生产井进行吞吐采油,打开注水井进行注水驱油采用以上技术方案,本发明可使停产封闭油井在施工2个月总计采油量增产61.9吨。



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