TA的每日心情 | 开心 2014-2-28 20:46 |
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采油微生物的注意事项
1采油微生物应具备的生物学特性
采油微生物可以降低油—水界面和油—岩石界面的张力,降低原油黏度,由此改变原油的性质。因此,注入油层的采油微生物必须具备如下的基本生物特征。
①厌氧或兼性厌氧。在地层无氧条件下能生长繁殖并进行厌氧发酵,在地上有氧条件下也能生长繁殖。
②在油层高温、高压、高盐等极端环境下能生长繁殖并代谢,且生长速度比油层中本来存在的微生物生长速度快。
③采油微生物最好能以油层中存在的烃类作碳源,能以储油层内的无机盐作为氮源或营养元素,以减少成本。
④采油微生物必须与其注入油层的环境条件相配伍相适应。能在油层内运移,能生长繁殖,并产生有机、气体、表面活性剂、生物聚合物、有机溶剂等多种代谢产物。
能在50°C以上的温度及缺氧条件下生长的中度嗜盐细菌,是用于微生物采油的最有力的竞争者。
4.2菌种的选择及营养物的配制
4.2.1菌种的选择
不同的微生物适应地层中各种条件的能力及产生的代谢物不同。另外,不同的生物工程目的所需的微生物代谢产物也有所不同。因此,根据地层条件和生物工程目的合理选择菌种是工程获得成功的关键。
地层条件中,着先需要考虑的是地层温度,因为不同的微生物耐热能力不同(表2)。
表2 微生物生长的温度范围
类别 生长温度/°C 举例
最底 最适 最高
低温微生物
中温微生物
高温微生物 -5~10
5~10
25~40 10~20
15~40
45~65 25~30
45~50
70~100 活性淤泥
梭状芽孢杆菌
黄单胞杆菌
其他需要考虑的地层条件有矿化度、渗透率、PH和地层水化学组分等。通常,做一顶有关地层流体和所用的微生物之间的配伍性试验,即能检验出微生物能否适应这些条件,从而大体上预测出应用这种微生物能否获得增产效果。这种配伍性试验可用试管进行。方法是将八种微生物配方分别在地层流体(有时还要用地层岩石)中进行培养。对微生物的生长状况和代谢产物的生成情况进行测试,以便确定出最佳条件。用这种方法确定的标准可用来为具体的油藏条件选择出在用的微生物配方。
根据微生物工程目的选择菌种时可参考表3中列出的微生物处理类型
表3 微生物地层处理类型
微生物采油工艺 生产问题 所用的微生物类别
微生物增产处理 地层压力不足;注入能力问题;有毛管力造成的束缚油 通常使用能产生表面活性剂、气体、酸和醇类的细菌
微生物洗井 结蜡问题 使用能产生乳化剂,表面活性剂和酸的微生物,能降解烃类的微生物
微生物强化水驱 有毛管力造成的束缚油 通常使用能产生表面活性剂、气体、酸和酶的微生物
微生物改善渗透率 波及效率低 使用能产生聚合物或产生大量生物的细菌
生物聚合物驱油 注井入突进,不利的流度化 使用能产生聚合物的微生物
微生物堵水 高水油比 使用能产生聚合物或大量生物质的微生物
4.2.2营养液的配制
对注入地层的微生物必须提供营养液。营养液的配制主要根据选用的菌种、地层条件和工程目的来确定。通常,菌种不同,所需的营养物质也有所不同。微生物培养实验有助于确定微生物的最优营养配方组分。微生物一般都需要磷化合物,含氧化合物,含碳化合物,硫,各种微量元素,氢、维生素、二氧化碳等。地层中可能会缺乏这些营养物质中的一种或数种。因此,营养液的组分主要包括地层中缺乏的营养物质,利用从地层中取得的岩样,通过原子吸收先 法、离子层析法,由感耦合等离子体等技术可以额定出地层中缺乏的营养物质。
所选用的各种营养物质应当是在地层条件下具有热稳定性和化学稳定性的,而且不会与地层流体中的无机盐反应而形成沉淀物,以免堵塞地层。另外,在含黏土的地层中,营养液应不至于引起地层黏土膨胀和微粒远移。
为了增强微生物配方的效果,可选择某种化学试剂作为微生物配方的增效剂。增效剂可直接添加到菌种配方中,也可用作微生物增产处理液的前置液。增效剂可采用生物表面活性剂,也可采用工业合成化学剂。当增效剂作为前置液使用时,可通过岩石表面吸附来提高微生物细胞及微生物代谢产物的传递速度。当增效剂直接添加到微生物配方中时,可产生协同效应。另外,某些化学剂能促进微生物产生大量代谢产物,或通过改变微生物细胞的代谢途径而产生不同的代谢产物。
对于单井处理,在静压头下使菌种流入井内即可。可在注水井上安装一个旁通的接头,由此注入的菌种即被注入水冲入地层。在水驱开发中大规模处理时,最好用大罐装微生物和营养液,再通过分流管线泵入各注入井。
4.3适合微生物采油工程的油藏筛选标准和筛选程序
油藏是由固、液、气三相构成的,其物理化学性质对微生物的生存、繁殖和代谢活动都有决定性影响。并非所有油藏皆适于用微生物采油。根据大量的研究,油层的深度、压力、温度、地层水的化学组分、矿化度、PH和原油密度等参数对微生物的生存和代谢活动都有具体限制作用。只有这些参数的值在适当的范围内时,应用微生物采油技术才能获得增产效果。
根据油藏中对微生物有限制作用的各种参数,制定了以下油藏筛选程序(表5)
表5 油藏筛选程序
油藏参数 筛选程序
选用的菌种 确定提高原油产量的潜在机理
矿化度 应用配伍性试验评价微生物的生长与代谢活动
温度/深度 在地层条件下用配伍性试验评价微生物的生长与代谢活动
微量元素 应用配伍性试验确定出对微生物生长和代谢活动有害的影响
地层渗透率 如果进行各井微生物处理,应进行单井注放能力试验和岩芯驱潜研究
地层中固有微生物 在地层条件下应用配伍性试验评价微生物的生长和代谢活动 |
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