本源微生物驱油技术研究与矿场应用

程丽晶（大港油田采油工艺研究院,天津 300280）

我国大多数油田已进入中后期高含水开发模式，但仍有部分剩余油难以采出。解决这一问题的重要途径就是微生物采油技术。所谓本源微生物驱油，就是通过往地层中注入营养液，使处于休眠状态的好氧和厌氧微生物达到激活状态，以原油作为碳源来生长繁殖，产生对增油有利的代谢产物，来提高原油采收率。该技术在国内外发展迅速，大港油田在此项技术的研究和应用方面也开展了行之有效的工作。

1.筛选油藏条件及实施过程

1.1 筛选油藏条件

本源微生物驱油机理是通过激使细菌快速生长和繁殖,一般需要注入氧气、磷源和氮源矿物质。增油原因分两个阶段:第一阶段存在好氧菌和兼性菌的近井带好氧区。第二阶段为存在厌氧菌的油层厌氧区。经过试验研究，得到符合开展本源微生物驱油试验的油藏条件(见表1)。

表1 本源微生物驱油的适应条件

1.2 实施过程

本源微生物驱油实施过程分为:①油田区块的筛选；②确定有利菌群,完成激活剂的筛选；③编写油藏及实施工艺方案；④矿场注入施工的开展；⑤监测及效果评价。

2 驱油技术特点

（1）同外源微生物来比,不用注入微生物及地面发酵,施工工序简化,操作方便,投资降低；（2）适用范围较广,适用于各种类型的原油开采；（3）注入的培养基成本较低；（4）激活油层条件下固有的细菌,适应油层条件,繁殖能力较强；（5）营养液有良好的注入性不伤害堵塞地层。

3.主要的研究成果

3.1 油藏的筛选

根据上述筛选条件,对大港油田进行筛选，确定羊二庄一断块北部为该项技术的先导试验区块。

3.2 菌群的筛选

菌群筛选原则:在油层条件下生存的微生物通过运移，可以产生大量的代谢产物有利于驱油；从经济角度来说,所选的菌群能以原油为营养物。通过对羊二庄油田庄8－12井井口返排取样，并化验分析证明，有利菌群的好氧菌主要包括:发酵菌、烃氧化菌、好氧腐生菌；厌氧菌分别为:产甲烷菌、硫酸盐还原菌。

3.3 激活剂的筛选

不同细菌需要不同的激活剂,同一种细菌通过不同激活剂培养的效果也不同。通过对羊二庄一断块原油物性及菌种的测定结果,需要向油层注入氧气和含氮源、磷源的矿物质来激活选定的五种本源菌。如果氮源缺乏,细菌繁殖比较缓慢,而且将碳源转化为胞外粘液而未形成细胞质；若磷源不足,细胞不能合成足够的三磷酸腺贰(ATP)来维持代谢功能。在上述情况下细胞只是简单地繁殖体积尺寸,不能进行分裂；氧不足会限制生物体的繁殖,补充氧气有利于好氧菌的氧化使之快速生长和繁殖。

4.矿场注入工艺

为了减少本源微生物激活剂注入的地面资金投入，简化注入工艺，最大限度提高本源微生物驱油的经济效益，设计并研发一套注入装置,该橇装式装置包括5个系统:①溶解、搅拌激活剂的系统；②激活剂的注入系统；③空气注入系统；④计量系统；⑤电控系统。

5.矿场试验及效果

5.1 现场注入参数

按照矿场实施注入施工方案的设计要求,注入空气和营养液的混合液，2010年至2013年,每年注入5次，每次2-3天，间隔周期为一个月,营养剂注入浓度为0.5%。

5.2 注入井效果分析

对注入井注水曲线和霍尔曲线进行分析,结合测试的注入井指示曲线，有4口井井口启动压力下降,证明注水井近井地带由于本源微生物对地层起到疏通、解除堵塞和注水阻力；剩余6口井地层阻力系数略有升高,表明本源微生物激活后在地层内部具有产生多糖和乳化液提高渗流阻力作用,使地层阻力有所增加。截至2014年6月，共增油510t，投入产出比大于1‥5。

6.结语

1.体系在有氧条件下能生产表面活性物质和生物气，能乳化原油；体系不仅能改善洗油效果率，更能有效扩大波及体积；

2.现场试验取得了较好的效果，是一种具有应用前景的低成本微生物驱油技术。