CN104213887B - 一种利用淀粉废水提高原油采收率的方法 - Google Patents

一种利用淀粉废水提高原油采收率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用淀粉废水提高原油采收率的方法，包括以下步骤：淀粉废水预处理，将淀粉废水的pH调至6.0～8.0；氮源和磷源体积浓度的确定，氮源和磷源体积浓度分别为0.2％～0.5％和0.01％～0.03％；空气配注量的确定，空气配注量为空气与淀粉废水比例体积为5～10:1；淀粉废水注入量的确定，淀粉废水注入量为0.5PV～1.0PV；现场试验及现场试验结果的跟踪及分析。本发明施工工艺简单，有效降低了微生物提高原油采收率的成本，并避免了淀粉废水外排造成的环境污染，因此，本发明可广泛应用于提高原油采收率的现场试验中。

Description

一种利用淀粉废水提高原油采收率的方法
技术领域
本发明涉及石油开采中提高采收率的方法，具体涉及到一种利用淀粉废水提高原油采收率的方法。
背景技术
微生物提高原油采收率是利用微生物在油藏中的有益活动及代谢产物，改变原油的物化性质，改善原油流动性，从而提高原油采收率的一项综合性技术。只要提供适量的营养物质就可以选择性激活有利于提高采收率的微生物，并代谢产生有益于原油流动的产物。与其他提高采收率技术相比，该技术具有适用范围广、操作简便、不污染地层和环境等优势。目前所用的激活剂主要有葡萄糖、蔗糖、酵母粉等，此类激活剂价格高，导致微生物驱油现场试验成本增加，因此需要开发廉价的激活剂体系，降低投资成本。
淀粉是一种重要的工业原料，在加工过程中不可避免的会产生大量淀粉废水，据初步统计，每年的废水产量大约2400万吨，这些废水营养成分丰富，主要含有溶解性淀粉、可溶性蛋白质、多糖、有机酸、氨基酸、矿物质及少量油脂，若将这些淀粉废水直接排放，不仅浪费了宝贵的资源，而且处理不当极易腐败发酵，使水质发黑变臭，造成严重的环境污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有激活剂成本高的不足，提供一种变废为宝，利用淀粉废水提高原油采收率的方法，既有效降低了微生物提高原油采收率的成本，又解决了淀粉废水排放带来的环境问题。
一种利用淀粉废水提高原油采收率的方法，包括如下步骤：
(1)淀粉废水预处理
首先将淀粉废水过滤，去除其中的固体废弃物及残渣，其次，淀粉废水的pH调至6.0～8.0。
(2)氮源和磷源体积浓度的确定
氮源和磷源体积浓度的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水；②往淀粉废水中加入不同体积浓度的氮源和磷源；③将投加氮源和磷源的淀粉废水与试验区块的地层水按照1:1的比例混合，摇匀；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养7d～15d，培养箱温度为试验区块油藏温度，培养压力为试验区块油藏压力；⑤培养时间结束后观察激活效果，根据激活效果确定氮源和磷源体积浓度。
氮源和磷源体积浓度分别为0.2％～0.5％和0.01％～0.03％。
(3)空气配注量的确定
空气注入量的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水和100mL试验区块的地层水，均匀混合，装入高压培养器中；②加入氮源和磷源，混合均匀，氮源和磷源的体积浓度按照步骤(2)中确定的浓度；③往上述混合液中冲入不同体积空气；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养3d～5d，培养箱温度为试验区块油藏温度，培养压力为试验区块油藏压力；⑤培养时间结束后观察激活效果，根据激活效果确定空气的配注量。
空气配注量为空气与淀粉废水比例体积为5～10:1。
(4)淀粉废水注入量的确定
淀粉废水注入量的确定采用物理模拟驱油实验法，具体步骤如下：(1)填装模拟岩心，岩心渗透率为试验区块油藏的渗透率；(2)模拟岩心抽真空、饱和试验区块地层水；(3)饱和试验区块原油，饱和至岩心出口产出液含油100％，岩心老化7天；(4)模拟岩心一次水驱，水驱至采出液含水至目前试验区块产出液平均含水率值；(5)注入不同体积的含有氮源和磷源的淀粉废水，计算提高采收率值；(6)根据提高采收率值确定淀粉废水的注入量。
淀粉废水注入量为0.5PV～1.0PV(孔隙体积)。
(5)现场试验及现场试验结果的跟踪及分析
配制出含有氮源和磷源的淀粉废水，用高压泵车从试验区块水井注入，同时从水井中配注空气。
其中，所述步骤(2)中氮源为硝酸钠和硝酸钾中的一种，磷源为磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种。
所述步骤(2)中根据激活效果确定氮源和磷源体积浓度，是指根据激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定出氮源和磷源的体积浓度。
所述步骤(3)中根据激活效果确定空气的配注量，是指根据激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定出空气注入量。
所述步骤(4)中根据提高采收率值确定淀粉废水的注入量，是指根据提高采收率值大于8.0％确定出淀粉废水的注入量。
所述步骤(5)中根据淀粉废水现场注入速度为8m3/h～10m3/h，空气注入速度为2×103～5×103Nm3/h(标方/小时)。
本发明优点及有益效果如下：
(1)本发明有效利用了淀粉废水，既避免了废水排放带来的环境问题，又降低了提高原油采收率成本；
(2)本发明方法合理，操作简便，有利于现场推广使用
(3)投入少、成本低、效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例一，以胜利油田某区块A为例
胜利油田某区块A为高矿化度、中高粘度的疏松砂岩油藏，油藏温度65℃，油藏压力15MPa，渗透率变异系数0.518，孔隙度34.0％，孔隙体积3.6×104m3，可采储量3.6×104t，地层水矿化度为16000mg/L。利用本发明的方法提高该区块采收率，具体实施步骤为：
(1)淀粉废水预处理
首先将淀粉废水过滤，去除其中的固体废弃物及残渣，其次，淀粉废水的pH调至6.0。
(2)氮源和磷源体积浓度的确定
氮源和磷源体积浓度的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水；②往淀粉废水中加入不同体积浓度的硝酸钠和磷酸二氢铵；③将投加氮源和磷源的淀粉废水与该区块的地层水按照1:1的比例混合，摇匀；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养7d，培养温度65℃，培养压力15MPa；⑤培养结束后观察激活效果，激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定氮源和磷源体积浓度。
根据上述方法确定的氮源和磷源分别为硝酸钠和磷酸二氢铵，体积浓度分别为0.2％和0.01％。
(3)空气配注量的确定
空气注入量的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水和100mL该区块的地层水，均匀混合，装入高压培养器中；②加入硝酸钠和磷酸二氢铵，体积浓度分别为0.2％和0.01％，混合均匀；③往上述混合液中冲入不同体积空气；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养3d，培养温度65℃，培养压力15MPa；⑤培养时间结束后观察激活效果，激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定空气的配注量。
根据上述方法确定的空气配注量为空气与淀粉废水比例体积5:1。
(4)淀粉废水注入量的确定
淀粉废水注入量的确定采用物理模拟驱油实验法，具体步骤如下：(1)填装模拟岩心，岩心渗透率为800毫达西；(2)模拟岩心抽真空、饱和试验区块地层水；(3)饱和试验区块原油，饱和至岩心出口产出液含油100％，岩心老化7天；(4)模拟岩心一次水驱，水驱至采出液含水至目前试验区块产出液平均含水率值；(5)注入不同体积的含有氮源和磷源的淀粉废水，计算提高采收率值；(6)根据提高采收率值大于8.0％确定淀粉废水的注入量。
根据上述方法确定的淀粉废水注入量为0.5PV。
(5)现场试验及现场试验结果的跟踪及分析
配制出含有氮源和磷源的淀粉废水1.8×104m3，用高压泵车从试验区块水井注入，注入速度8m3/h，同时从水井中配注空气9.0×104m3，空气注入速度为2×103Nm3/h。通过利用该方法现场试验累计增油0.27×104t，提高原油采收率7.5％。
实施例二，以胜利油田某区块B为例：
胜利油田某区块B油藏温度70℃，油藏压力12MPa，渗透率变异系数0.426，孔隙度35.0％，孔隙体积5.8×104m3，可采储量7.3×104t，地层水矿化度为9600mg/L。利用本发明的方法提高该区块采收率，具体实施步骤为：
(1)淀粉废水预处理
首先将淀粉废水过滤，去除其中的固体废弃物及残渣，其次，淀粉废水的pH调至7.0。
(2)氮源和磷源体积浓度的确定
氮源和磷源体积浓度的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水；②往淀粉废水中加入不同体积浓度的硝酸钾和磷酸二氢铵；③将投加氮源和磷源的淀粉废水与该区块的地层水按照1:1的比例混合，摇匀；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养10d，培养温度70℃，培养压力12MPa；⑤培养结束后观察激活效果，激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定氮源和磷源体积浓度。
根据上述方法确定的氮源和磷源分别为硝酸钾和磷酸二氢铵，体积浓度分别为0.3％和0.02％。
(3)空气配注量的确定
空气注入量的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水和100mL该区块的地层水，均匀混合，装入高压培养器中；②加入硝酸钾和磷酸二氢铵，体积浓度分别为0.3％和0.02％，混合均匀；③往上述混合液中冲入不同体积空气；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养4d，培养温度70℃，培养压力12MPa；⑤培养时间结束后观察激活效果，激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定空气的配注量。
根据上述方法确定的空气配注量为空气与淀粉废水比例体积为8:1。
(4)淀粉废水注入量的确定
淀粉废水注入量的确定采用物理模拟驱油实验法，具体步骤如下：(1)填装模拟岩心，岩心渗透率为500毫达西；(2)模拟岩心抽真空、饱和试验区块地层水；(3)饱和试验区块原油，饱和至岩心出口产出液含油100％，岩心老化7天；(4)模拟岩心一次水驱，水驱至采出液含水至目前试验区块产出液平均含水率值；(5)注入不同体积的含有氮源和磷源的淀粉废水，计算提高采收率值；(6)根据提高采收率值大于8.0％确定淀粉废水的注入量。
根据上述方法确定的淀粉废水注入量为0.8PV。
(5)现场试验及现场试验结果的跟踪及分析
配制出含有氮源和磷源的淀粉废水4.64×104m3，用高压泵车从试验区块水井注入，注入速度9m3/h，同时从水井中配注空气4.64×105m3，空气注入速度为3×103Nm3/h。通过利用该方法现场试验累计增油0.62×104t，提高原油采收率8.5％。
实施例三，以胜利油田某区块C为例：
胜利油田某区块C油藏温度75℃，油藏压力10MPa。渗透率变异系数0.336，孔隙度30.0％，孔隙体积2.1×104m3，可采储量5.2×104t，地层水矿化度为12000mg/L。利用本发明的方法提高该区块采收率，具体实施步骤为：
(1)淀粉废水预处理
首先将淀粉废水过滤，去除其中的固体废弃物及残渣，其次，淀粉废水的pH调至8.0。
(2)氮源和磷源体积浓度的确定
氮源和磷源体积浓度的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水；②往淀粉废水中加入不同体积浓度的硝酸钾和磷酸氢二铵；③将投加氮源和磷源的淀粉废水与该区块的地层水按照1:1的比例混合，摇匀；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养15d，培养温度75℃，培养压力10MPa；⑤培养结束后观察激活效果，激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定氮源和磷源体积浓度。
根据上述方法确定的氮源和磷源分别为硝酸钾和磷酸氢二铵，体积浓度分别为0.5％和0.03％。
(3)空气配注量的确定
空气注入量的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水和100mL该区块的地层水，均匀混合，装入高压培养器中；②加入硝酸钾和磷酸氢二铵，体积浓度分别为0.5％和0.03％，混合均匀；③往上述混合液中冲入不同体积空气；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养5d，培养温度75℃，培养压力10MPa；⑤培养时间结束后观察激活效果，激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定空气的配注量。
根据上述方法确定的空气配注量为空气与淀粉废水比例体积为10:1。
(4)淀粉废水注入量的确定
淀粉废水注入量的确定采用物理模拟驱油实验法，具体步骤如下：(1)填装模拟岩心，岩心渗透率为300毫达西；(2)模拟岩心抽真空、饱和试验区块地层水；(3)饱和试验区块原油，饱和至岩心出口产出液含油100％，岩心老化7天；(4)模拟岩心一次水驱，水驱至采出液含水至目前试验区块产出液平均含水率值；(5)注入不同体积的含有氮源和磷源的淀粉废水，计算提高采收率值；(6)根据提高采收率值大于8.0％确定淀粉废水的注入量。
根据上述方法确定的淀粉废水注入量为1.0PV。
(5)现场试验及现场试验结果的跟踪及分析
配制出含有氮源和磷源的淀粉废水2.1×104m3，用高压泵车从试验区块水井注入，注入速度10m3/h，同时从水井中配注空气2.1×105m3，空气注入速度为5×103Nm3/h。通过利用该方法现场试验累计增油0.54×104t，提高原油采收率10.4％。

Claims (5)

1.一种利用淀粉废水提高原油采收率的方法，具体包括以下步骤：
(1)淀粉废水预处理
首先将淀粉废水过滤，去除其中的固体废弃物及残渣，其次，淀粉废水的pH调至6.0～8.0；
(2)氮源和磷源体积浓度的确定
氮源和磷源体积浓度的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水；②往淀粉废水中加入不同体积浓度的氮源和磷源；③将投加氮源和磷源的淀粉废水与试验区块的地层水按照1:1的比例混合，摇匀；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养7d～15d，培养箱温度为试验区块油藏温度，培养压力为试验区块油藏压力；⑤培养时间结束后观察激活效果，根据激活效果确定氮源和磷源体积浓度；
氮源和磷源体积浓度分别为0.2％～0.5％和0.01％～0.03％；
(3)空气配注量的确定
空气注入量的确定采用静态培养法，具体方法如下：①取100mL经过预处理的淀粉废水和100mL试验区块的地层水，均匀混合，装入高压培养器中；②加入氮源和磷源，混合均匀，氮源和磷源的体积浓度按照步骤(2)中确定的浓度；③往上述混合液中冲入不同体积空气；④将上述混合物放置在恒温和恒压培养箱中，培养3d～5d，培养箱温度为试验区块油藏温度，培养压力为试验区块油藏压力；⑤培养时间结束后观察激活效果，根据激活效果确定空气的配注量；
空气配注量为空气与淀粉废水比例体积为5～10:1；
(4)淀粉废水注入量的确定
淀粉废水注入量的确定采用物理模拟驱油实验法，具体步骤如下：(1)填装模拟岩心，岩心渗透率为试验区块油藏的渗透率；(2)模拟岩心抽真空、饱和试验区块地层水；(3)饱和试验区块原油，饱和至岩心出口产出液含油100％，岩心老化7天；(4)模拟岩心一次水驱，水驱至采出液含水至目前试验区块产出液平均含水率值；(5)注入不同体积的含有氮源和磷源的淀粉废水，计算提高采收率值；(6)根据提高采收率值确定淀粉废水的注入量；
淀粉废水注入量为0.5PV～1.0PV；
(5)现场试验及现场试验结果的跟踪及分析
配制出含有氮源和磷源的淀粉废水，用高压泵车从试验区块水井注入，同时从水井中配注空气。
2.根据权利要求1所述的利用淀粉废水提高原油采收率的方法，其特征在于，所述的氮源为硝酸钠和硝酸钾中的一种，磷源为磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的利用淀粉废水提高原油采收率的方法，其特征在于，所述的根据激活效果确定氮源和磷源体积浓度，是指根据激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定出氮源和磷源的体积浓度。
4.根据权利要求1或2所述的利用淀粉废水提高原油采收率的方法，其特征在于，所述的根据激活效果确定空气的配注量，是指根据激活后菌浓大于1.0×108个/ml确定出空气注入量。
5.根据权利要求1或2所述的利用淀粉废水提高原油采收率的方法，其特征在于，所述的根据提高采收率值确定淀粉废水的注入量，是指根据提高采收率值大于8.0％确定出淀粉废水的注入量。
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