CN110863809A - 一种利用电场和微生物复合驱油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于微生物采油技术领域，具体涉及到一种利用电场和微生物复合驱油的方法。该方法具体包括如下步骤：试验区块筛选；试验区块电极点的排布；试验区块含油饱和度与电阻率关系的确定；试验区块电极点电阻率的检测；试验区块电极点含油饱和度的确定；试验区块电极点电压的确定；现场调控；现场实施效果评价。本发明具有方法合理、工艺简单、操作简易、安全可靠，投入少、成本低；同时具有现场试验效果良好，提高采收率大于15％，投入产出比大于1∶10，因此，推广应用前景广阔。

Description

一种利用电场和微生物复合驱油的方法
技术领域
本发明属于微生物采油技术领域，具体涉及到一种利用电场和微生物复合 驱油的方法。
背景技术
微生物驱油包括内源微生物驱油和外源微生物驱油，其中内源微生物驱油 技术是通过向油藏注入激活剂，利用激活后的油藏内源微生物菌群生长代谢活 动及代谢产物提高原油采收率，油藏实施二次及三次采油后，从注入到产出端， 油藏中的内源微生物群落及剩余油呈现规律性分布，近注水井附近由于长期驱 替剩余油含量低，主要分布好氧类内源微生物，该类菌生长代谢速率快；油藏 中深部剩余油量多，主要分布兼性和厌氧微生物，该类微生物生长代谢速率慢， 内源微生物驱油技术从注水井注入激活剂的传统激活方法，无法针对油藏富含 剩余油的区域进行内源微生物定点激活，大部分激活剂都被近注水井附近的好 氧类微生物快速消耗，产生的大量菌体及活性代谢产物受地层多孔介质滞留和 吸附作用，只有少量能运移到富含剩余油的区域与其发生相互作用，少量运移 到油藏中深部的激活剂，受该区域内源微生物代谢速率慢的制约，无法产生足 够的菌体及代谢产物与该区域大量的剩余油相互作用，激活剂高效激活区域与 油藏剩余油富集区域不匹配的问题直接影响了内源微生物驱油技术现场实施效 果，急需建立一种可以辅助激活剂实现油藏驱油功能菌群定点激活调控的方法， 提高内源微生物与剩余油作用效率，进一步改善内源微生物驱油技术现场实施 效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，将激活剂激活油藏内源微生物与 微电流调控微生物生长代谢相结合，提供一种可定点激活油藏内源微生物，提 高内源微生物驱油现场驱油效果的方法，该方法解决了内源微生物驱油过程中 激活剂无法实现油藏定点激活的难题，提高了激活剂的利用效率，激活后的内 源微生物菌体及其代谢产物可以与剩余油充分作用，从而进一步提高内源微生 物驱油效果。
本发明公开了一种利用电场和微生物复合驱油的方法，具体包括如下步骤：
(1)试验区块筛选
区块的筛选标准为：油藏渗透率>100×10-3μm2，油层埋深＜500m、厚度>5m， 原油地下粘度＜50mPa·s，注水井与油井对应性和连通性良好。
(2)试验区块电极点的排布
从试验区块的注入井到与其具有对应性关系的油井径向均匀排布电极点。
电极点的数量与油水井的井距L相关，L≤100m，电极点的数量为3组； 100m＜L≤200m，电极点的数量为4～5组；L＞200m，电极点的数量为6～9组， 电极编号原则为注水井指向油井方向从①开始依次编号。
(3)试验区块含油饱和度与电阻率关系的确定
取试验区块的原油和地层水，配置不同含油饱和度的油水混合物，测定混 合物的电阻率，绘制含油饱和度随电阻率变化的曲线，经回归拟合，得到含油 饱和度与电阻率的关系式。
(4)试验区块电极点电阻率的检测
检测试验区块各电极点的电阻率。
(5)试验区块电极点含油饱和度的确定
根据含油饱和度与电阻率的关系式以及测得的电阻率，确定出试验区块 电极点含油饱和度。
(6)试验区块电极点电压的确定
含油饱和度大于等于35％的电极点的电压值为0.3V～1.0V，含油饱和 度小于等于25％的电极点的电压值为1.5V～2.0V。
(7)现场调控
从试验区块的注水井注入激活剂溶液，同时按照步骤(6)确定的电压值对 电极点间断式地施加电压，施电和断开的时间比为1∶0.2～0.3，施电时间为1～2h； 每间隔6～8个月检测一次电极点的电阻率，根据步骤(5)确定电极点的含油饱 和度，根据步骤(6)重新确定试验区块不同电极点电压。
(8)现场实施效果评价
现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价的指标为提高采收率值， 投入产出比。
电场对微生物的生长代谢具有一定的影响，在合适的微电场条件下，电流 可以提高细胞膜对离子的通透性，促进微生物对营养的摄取从而加快微生物的 生长代谢速率，当电场强度增大到一定程度后，电流反而会对细胞膜的通透性 造成破坏，抑制微生物的生长代谢活性，甚至杀死微生物。微生物驱油过程中， 地层中的微生物由于长期生活在寡营养的环境中，代谢速率较低，注入激活剂 后，可以通过微电场促进油藏内源微生物的生长代谢速率，显著提高微生物对 激活剂的利用效率。此外，随着微生物驱替过程的推进，剩余油分布发生动态 变化，可以通过调控不同位点电场强度抑制低剩余油饱和度区域的微生物生长 代谢，有效地避免激活剂在低剩余油饱和度区域的消耗，促进高剩余油饱和度 区域的内源微生物的生长代谢活性，实现不同区域油藏内源物的定向激活。该 发明不仅提高了油藏内源微生物对激活剂的代谢效率，同时还实现了不同时间 及不同空间尺度下的油藏内源微生物代谢活性的动态调控，从而显著地提高内 源微生物驱油效果。
本发明与现有技术相比具有如下优点及有益：
(1)本发明的方法合理、工艺简单、操作简易、安全可靠，投入少、成本 低；
(2)本发明具有现场试验效果良好，提高采收率大于15％，投入产出比大 于1∶10，因此，推广应用前景广阔。
附图说明
图1为区块G12油水井的井位及电极点分布图；
图2为区块G12电阻率与含油饱和度关系曲线；
图3为区块H15油水井的井位及电极点分布图；
图4为区块H15电阻率与含油饱和度关系曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的说明。
实施例1
胜利油田某区块G12，该区块油藏渗透率380×10-3μm2，油层埋深420m、厚 度7.3m，地下原油粘度36mPa·s，一注四采井网，水井编号1-0，四口油井分别 编号1-1、1-2、1-3、1-4，通过示踪剂检测注水井与四口油井对应性和连通性良 好。计划在该区块实施本发明，具体步骤如下：
(1)试验区块筛选
区块G12的油藏渗透率380×10-3μm2，油层埋深420m、厚度7.3m，地下原 油粘度36mPa·s，通过示踪剂检测注水井与四口油井对应性和连通性良好。符合 本发明的筛选标准。
(2)试验区块电极点的排布
从试验区块的注入井到与其具有对应性关系的油井径向均匀排布电极点， 油井与注水井的井距及设计的电极点的数量见表1、图1，该井组共布25组电 极点。
表1区块G12油水井的井距及电极点数量
油井号 与注水井井距，m 电极点数量
1-1 267 6
1-2 183 4
1-3 369 7
1-4 524 9
(3)试验区块含油饱和度与电阻率关系的确定
取试验区块G12的原油和地层水，配置含油饱和度10％、15％、20％、25％、 30％和35％的油水混合物，测定不同含油饱和度下混合物的电阻率，绘制含油饱 和度随电阻率变化的曲线，见图2。
经回归拟合，得到含油饱和度与电阻率的关系式：
y＝0.0591n(x)+0.0201
(4)试验区块电极点电阻率的检测
检测试验区块G12各电极点初始电阻率，检测结果见表2。
(5)试验区块电极点含油饱和度的确定
根据含油饱和度与电阻率的关系式以及测得的电阻率，确定出试验区块 电极点含油饱和度，见表2。
(6)试验区块电极点电压的确定
各电极点电压见表2，对其中含油饱和度大于等于35％的13组电极点施加 0.3V～1.0V电压促进该区域微生物的生长代谢，对其中含油饱和度小于等于25％ 的3组电极施加1.5V～2.0V的电压抑制该区域微生物的生长代谢。
表2不同电极点电阻率、含油饱和度及电压值
Figure BDA0002243127980000051
Figure BDA0002243127980000061
(7)现场调控
2018年5月从试验区块G12的注水井1-0注入激活剂溶液，同时按照步骤(6) 确定的电压值对电极点间断式地施加电压，施电和断开的时间比为1∶0.2，通电 时间1h，断开12min，每隔6个月检测一次电极点的电阻率，根据步骤(5)确 定电极点的含油饱和度，根据步骤(6)重新确定试验区块不同电极点电压。
表3和表4分别为第2次和第3次的电阻率检测结果及计算出的电压值， 其中第2次的检测时间为2018年11月，第3次为2019年5月。
表3电极点电阻率、含油饱和度及电压值(第2次)
Figure BDA0002243127980000062
Figure BDA0002243127980000071
表4电极点电阻率、含油饱和度及电压值(第3次)
Figure BDA0002243127980000072
(8)现场实施效果评价
现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价结果表明提高采收率值为22.6％，投入产出比1∶15.3，现场试验效果良好。
实施例2
胜利油田某区块H15，该区块油藏渗透率1250×10-3μm2，油层埋深347m、 厚度12.8m，地下原油粘度49mPa·s，一注四采井网，水井编号2-0，四口油井 分别编号2-1、2-2、2-3、2-4，通过示踪剂检测注水井与四口油井对应性和连通 性良好。计划在该区块实施本发明，具体步骤如下：
(1)试验区块筛选
区块H15的油藏渗透率1250×10-3μm2，油层埋深347m、厚度12.8m，地下 原油粘度49mPa·s，通过示踪剂检测注水井与四口油井对应性和连通性良好。符 合本发明的筛选标准。
(2)试验区块电极点的排布
从试验区块的注入井到与其具有对应性关系的油井径向均匀排布电极点。 油井与注水井的井距及设计的电极点数量见表5、图3，该井组共布21组电极 点。
表5区块H15油水井的井距及电极点数量
油井号 与注水井井距(m) 电极点数量
2-1 147 4
2-2 231 6
2-3 157 4
2-4 345 7
(3)试验区块含油饱和度与电阻率关系的确定
取试验区块的原油和地层水，配置含油饱和度10％、15％、20％、25、30％ 和35％的油水混合物，测定不同含油饱和度下混合物的电阻率，绘制含油饱和 度随电阻率变化的曲线，经回归拟合，得到含油饱和度与电阻率的关系式：
y＝0.0641ln(x)-0.0323
(4)试验区块电极点电阻率的检测
检测区块H15电极点电阻率，检测结果见表6。
(5)试验区块电极点含油饱和度的确定
根据含油饱和度与电阻率的关系式以及测得的电阻率，确定出试验区块 电极点含油饱和度，见表6。
(6)试验区块电极点电压的确定
各电极点电压见表6，对其中含油饱和度大于等于35％的7组电极点施加 0.3V～1.0V电压促进该区域微生物的生长代谢，对其中含油饱和度小于等于25％ 的5组电极施加1.5V～2.0V的电压抑制该区域微生物的生长代谢。
表6不同电极点电阻率、含油饱和度及电压值
Figure BDA0002243127980000091
(7)现场调控
2017年12月从试验区块的注水井注入激活剂溶液，同时按照步骤(6)确 定的电压值对电极点间断式地施加电压，施电和断开的时间比为1∶0.3，通电时 间2h，断开时间36min，每隔8个月检测一次电极点的电阻率，根据步骤(5) 确定电极点的含油饱和度，根据步骤(6)重新确定试验区块不同电极点电压。
表7和表8分别为第2次和第3次的电阻率检测结果及计算出的电压值， 其中第2次的检测时间为2018年8月，第3次为2019年4月。
表7电极点电阻率、含油饱和度及电压值(第2次)
Figure BDA0002243127980000101
表8电极点电阻率、含油饱和度及电压值(第3次)
Figure BDA0002243127980000102
Figure BDA0002243127980000111
(8)现场实施效果评价
现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价结果表明提高采收率值为25.6％，投入产出比1∶16.5，现场试验效果良好。

Claims (9)

1.一种利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：
(1)试验区块筛选；
(2)试验区块电极点的排布；
(3)试验区块含油饱和度与电阻率关系的确定；
(4)试验区块电极点电阻率的检测；
(5)试验区块电极点含油饱和度的确定；
(6)试验区块电极点电压的确定；
(7)现场调控；
(8)现场实施效果评价。
2.根据权利要求1所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述的区块筛选标准为：油藏渗透率＞100×10-3μm2，油层埋深＜500m、厚度＞5m，原油地下粘度＜50mPa·s，注水井与油井对应性和连通性良好。
3.根据权利要求1所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述电极点的排布是指从试验区块的注入井到与其具有对应性关系的油井径向均匀排布电极点。
4.根据权利要求3所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述的电极点的数量与油水井的井距L相关，L≤100m，电极点的数量为3组；100m＜L≤200m，电极点的数量为4～5组；L＞200m，电极点的数量为6～9组，电极编号原则为注水井指向油井方向从①开始依次编号。
5.根据权利要求1所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述的试验区块含油饱和度与电阻率关系的确定，具体方法如下：取试验区块的原油和地层水，配置不同含油饱和度的油水混合物，测定混合物的电阻率，绘制含油饱和度随电阻率变化的曲线，经回归拟合，得到含油饱和度与电阻率的关系式。
6.根据权利要求1所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述的试验区块电极点含油饱和度的确定，具体方法如下：根据含油饱和度与电阻率的关系式以及测得的电阻率，确定出试验区块电极点含油饱和度。
7.根据权利要求1所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述的试验区块电极点电压的确定，具体方法如下：含油饱和度大于等于35％的电极点的电压值为0.3V～1.0V，含油饱和度小于等于25％的电极点的电压值为1.5V～2.0V。
8.根据权利要求1所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述的现场调控，具体步骤如下：从试验区块的注水井注入激活剂溶液，同时按照步骤(6)确定的电压值对电极点间断式地施加电压，施电和断开的时间比为1∶0.2～0.3，施电时间为1～2h；每间隔6～8个月检测一次电极点的电阻率，根据步骤(5)确定电极点的含油饱和度，根据步骤(6)重新确定试验区块不同电极点电压。
9.根据权利要求1所述的利用电场和微生物复合驱油的方法，其特征在于，所述的现场实施效果评价是指在现场试验结束后进行，现场试验效果评价的指标为提高采收率值和投入产出比。
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