苑慧莹,李 川,张鑫柱,程 颢,余兴国 (中石油长庆油田分公司超低渗透油藏研究中心,陕西 西安 710018)
微生物防蜡技术在元284区块的应用研究
苑慧莹,李 川,张鑫柱,程 颢,余兴国 (中石油长庆油田分公司超低渗透油藏研究中心,陕西 西安 710018)
微生物防蜡技术具有施工工艺简单、防蜡周期长、安全环保等特点。对微生物防蜡技术在元284区块的矿场应用情况进行了研究。室内评价结果显示,微生物菌剂具有明显清防蜡作用。矿场试验表明,试验井均保持正常生产状态,没有出现油井结蜡现象,取得了显著的经济效益。
超低渗;微生物菌剂;清防蜡技术
长庆油田元284区块井筒结蜡严重,该区块蜡样胶质沥青质含量高,常规化学药剂防蜡效果差,现阶段主要采用热洗清蜡作业,油井结蜡周期短,因此需要频繁、反复的进行热洗清蜡工作,由于地层能量不足,导致地层污染严重。微生物防蜡技术具有施工工艺简单、防蜡周期长、安全环保等优点[1]。该技术主要通过微生物产生的某些表面活性剂类物质,改变油水界面张力、蜡的蜡晶状态以及管壁润湿性等,由此阻止蜡的凝结,从而起到清防蜡作用[2-3]。为此,笔者对微生物防蜡技术在元284区块的矿场应用情况进行了研究。
1)主要仪器 电子天平;手提式压力蒸汽消毒器;台式水浴恒温振荡器;水浴摇床;台式空气浴振荡器;电热恒温培养箱;pH计;旋转式黏度计;表面张力测定仪。
2)样品采集 从白405-44等油井中取得油水样和固体蜡块。
3)培养基种类 牛肉膏蛋白胨培养基:牛肉膏3g,蛋白胨5g,NaCl 5g,pH值6.8~7.0;烃降解菌培养基:MgSO40.2g,CaCl20.02g,KH2PO41g,K2HPO41g,NH4NO31g,FeCl30.05g,pH值6.6~6.8。
4)菌种分离 以取得的油水样为菌源,按5%的比例接种到烃降解菌培养基中,分别在30、45和60℃条件下密封振荡培养7~10d,待培养液变混浊或有絮状物出现(说明有细菌生长)时,停止培养。取稀释菌液在含有固体石蜡为唯一碳源的平板上涂布,置于恒温培养箱培养1~2d,直到出现单个菌落后,再挑取不同形态的单菌落在平板上反复划线分离,最后获得不同特征的能分解石蜡烃的纯菌种。
1)防蜡作用 采用杯壁挂蜡法测定加入微生物菌剂与不加菌剂的析蜡量,当菌液加量为1%时,防蜡率达到70.6%;当菌液加量为3%时,防蜡率能达到88.6%。
2)降凝作用 在250ml锥形瓶中加入50ml原油,然后加入10倍于烃细菌培养基浓度的营养液10ml,在121℃、0.1MPa灭菌,每个锥形瓶接种菌液50ml,在42℃油浴摇床上培养3d,然后再75~85℃恒温干燥箱内脱水,每天将析出的水吸出,2~3d后测凝固点,并与微生物作用前的凝固点作比较,结果表明凝固点一般降低3~5℃。
3)清蜡作用 在250ml锥形瓶中加入100ml烃降解菌培养基,再分别加入黑蜡和固蜡,接入5% DPM4-2密封,与不接入菌种的空白样对照,黑蜡和固蜡以加热冷凝后均匀附着在玻璃片的方式加入,培养5~7d后测定玻璃片上蜡附着量。试验结果表明,该菌种对黑蜡和固蜡的降解作用很强(见表1)。
表1 加入微生物菌剂后清蜡率统计表
注:加入的1#、2#、3#黑蜡和固蜡分别为同种蜡样的平行样。
4)对培养液pH值的影响 在250ml锥形瓶中加入85ml培养基,加入30g原油,按5%接种菌液,在60℃下恒温培养7d后滤纸过滤,取滤液用酸度计测pH值,用黏度计测定黏度变化。以不接种的反应瓶基质为对照。结果表明,菌剂对原油的降黏率为13.0%~16.2%;降解后培养液的pH值在6.2~6.4范围,与降解前的pH值6.9相比有一定程度降低,说明产生了有机酸。
将室内驯化得到的耐温耐盐嗜蜡菌进行扩大培养后,在华庆油田的白405-44、元297-57等8口井上进行了微生物清防蜡矿场试验。
1)菌液的加入量和加入周期 试验期间每口井每次加入菌剂量100kg,加入周期按每1月1次投加,并可根据现场情况进行适当调整。
2)施工方法 试验井施工前用热水或热油进行常规方法洗井,做到井筒无蜡沉积,无有害化学剂。洗井后待油井产出液含水恢复正常后(一般为热洗后1~3d),投加菌液和营养剂。具体施工方法如下:①将100kg菌液直接倒入试验井油套环空中,并从次日起,在解盐掺水中每天加入一次1.0kg的营养剂。②试验期间不投加任何化学清防蜡剂和采取其他清蜡措施。8口试验井施工方法相同,投加周期按每1月1次进行,整个矿场试验历时6个月。
在整个微生物清防蜡试验期间,8口试验井均保持正常生产状态,没有出现油井结蜡现象。微生物处理前8口试验井投加化学清防蜡剂周期为25kg/10d,微生物处理后,8口试验井全部停止投加化学清防蜡剂,微生物清防蜡期间(6个月)实际节约化学清防蜡剂3600kg。微生物处理前平均每口井热洗周期为30d,经微生物处理后,8口油井在微生物清防蜡期间(6个月)全部停止热洗,累计减少热洗48井次,取得了显著的经济效益。
[1]柳文国,赵贲,张浩,等.嗜蜡菌种的筛选性能评价及在低渗透油藏的现场应用[J].特种油气藏,2001, 8(3): 85-92.
[2]易绍金,谈媛.高温高盐条件下嗜蜡菌的培养、驯化及应用潜力[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2008,30 (3): 144-146.
[3]谢明杰,谢正眆,曹文伟.BS01菌株降解石蜡产生生物表面活性剂的研究[J].微生物学杂志, 1999, 19(1): 12-15.
2013-06-23
苑慧莹(1981-),女,工程师,现主要从事油田化学技术方面的研究工作。
TE358.2
A
1673-1409(2013)26-0146-02
[编辑] 李启栋