勝利油田微生物技術(shù)石油學(xué)會

1、 2 2 微生物采油發(fā)展趨勢微生物采油發(fā)展趨勢 3 3 1 1 HDBHDB TGBTGB TGBTGB TGBTGB 1 1、微生物對原油的乳化作用、微生物對原油的乳化作用 1 1、微生物對原油的乳化作用、微生物對原油的乳化作用 在在 多多 孔孔 介介 質(zhì)質(zhì) 中中 乳乳 化化 原原 油油 1 1、微生物對原油的乳化作用、微生物對原油的乳化作用 壓力壓力10MPa 5A2 Y1 B5-1 HP-8 A2-1 B10-3 A6-1 I2 細(xì)菌在平面形成擴(kuò)油圈細(xì)菌在平面形成擴(kuò)油圈 1 1、微生物對原油的乳化作用、微生物對原油的乳化作用 CK2CK2 1-21-2 WJ-13WJ-13 WJ-6-1

2、WJ-6-1 ZJ-3ZJ-3 ZJ-5ZJ-5 J-6-1J-6-1 CK2CK2 WJ-13WJ-13 ZJ-3ZJ-3 1-21-2 ZJ-5ZJ-5 1 1、微生物對原油的乳化作用、微生物對原油的乳化作用 微生物在多孔介質(zhì)中生長研究微生物在多孔介質(zhì)中生長研究 CO2 H2 CH4烴類、糖類 好氧、厭氧 Robert T. Anderson, Derek R. Lovley NATURE | VOL 404 | 13 APRIL 2000 盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn)盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn) 盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn)盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn) 盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn)盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn) 有反應(yīng) 無反應(yīng) 油 氣 Gas Oil 生物氣的

3、產(chǎn)生增加了油和氣的產(chǎn)出體積生物氣的產(chǎn)生增加了油和氣的產(chǎn)出體積 巖石巖石 油膜油膜 地層水地層水 1 1、巖心內(nèi)部、巖心內(nèi)部 產(chǎn)出液產(chǎn)出液 拆解巖芯，計(jì)數(shù)分析拆解巖芯，計(jì)數(shù)分析 滲透率滲透率1.61.6mm2 2 內(nèi)源菌激活后內(nèi)源菌激活后充分水驅(qū)充分水驅(qū) 產(chǎn)出液產(chǎn)出液 產(chǎn)出液離心分離產(chǎn)出液離心分離 離心管離心管 約約5-205-20倍（單位體積）倍（單位體積） 2 2、產(chǎn)出液油水界面、產(chǎn)出液油水界面 產(chǎn)出液水相產(chǎn)出液水相 約約2-82-8倍（單位體積）倍（單位體積） 菌體濃度菌體濃度 微微 生生 物物 分分 布布 定定 量量 分分 析析 2 2 微生物采油發(fā)展趨勢微生物采油發(fā)展趨勢 3 3 1

4、1 、微生物清防蠟技術(shù)、微生物清防蠟技術(shù) 、微生物單井吞吐技術(shù)、微生物單井吞吐技術(shù) 、微生物驅(qū)油技術(shù)、微生物驅(qū)油技術(shù) 1 1、微生物清防蠟技術(shù)、微生物清防蠟技術(shù) 效果體現(xiàn)效果體現(xiàn) 油 油 井井 維維 護(hù)護(hù) 勝利油田已實(shí)施勝利油田已實(shí)施16391639口井，增油口井，增油1717萬噸。萬噸。 1 1、微生物單井處理技術(shù)、微生物單井處理技術(shù) 清除清除 2 2、微生物單井吞吐技術(shù)、微生物單井吞吐技術(shù) 在生產(chǎn)參數(shù)不變的情況下，開井后日產(chǎn)液由試驗(yàn)前在生產(chǎn)參數(shù)不變的情況下，開井后日產(chǎn)液由試驗(yàn)前5555噸提高到噸提高到8484噸，日產(chǎn)噸，日產(chǎn) 油由油由3.43.4噸提高到噸提高到10.410.4噸，含水率由

5、試驗(yàn)前噸，含水率由試驗(yàn)前93%93%下降到下降到88%88%。截至。截至20102010年年1212月月2020 日，開井生產(chǎn)日，開井生產(chǎn)6565天，累計(jì)增油天，累計(jì)增油160160噸。噸。 注注 入入 激激 活活 劑，劑， 關(guān)關(guān) 井井 作作 業(yè)業(yè) 關(guān)關(guān) 井井 2 2、微生物單井吞吐技術(shù)、微生物單井吞吐技術(shù) 生物培養(yǎng)監(jiān)測結(jié)果生物培養(yǎng)監(jiān)測結(jié)果 乙酸根濃度監(jiān)測結(jié)果乙酸根濃度監(jiān)測結(jié)果 （小時(shí)）（小時(shí)） （小時(shí)）（小時(shí)） 開井后開井后開井后開井后 2 2、微生物單井吞吐技術(shù)、微生物單井吞吐技術(shù) 假單胞菌（烴氧化菌）假單胞菌（烴氧化菌） 索氏菌（芳香族索氏菌（芳香族 化合物降解，硝化合物降解，硝 酸鹽還

6、原硫氧化）酸鹽還原硫氧化） 假黃單胞菌（烴氧化菌）假黃單胞菌（烴氧化菌） 硫膨大桿菌硫膨大桿菌 萊茵海默氏菌萊茵海默氏菌 東海菌東海菌 大洋桿菌大洋桿菌 海旋菌海旋菌 梭菌（厭氧發(fā)酵菌）梭菌（厭氧發(fā)酵菌） 腸球菌（厭氧發(fā)酵菌）腸球菌（厭氧發(fā)酵菌） 土芽孢桿菌（烴氧化菌）土芽孢桿菌（烴氧化菌） 弧菌（厭氧發(fā)酵菌）弧菌（厭氧發(fā)酵菌） 試驗(yàn)后試驗(yàn)后試驗(yàn)前試驗(yàn)前 2 2、微生物單井吞吐技術(shù)、微生物單井吞吐技術(shù) 開井生產(chǎn)后，產(chǎn)出液中檢測到營養(yǎng)物，其中總磷源為注入濃度的開井生產(chǎn)后，產(chǎn)出液中檢測到營養(yǎng)物，其中總磷源為注入濃度的27%27%， 總氮源為注入濃度的總氮源為注入濃度的53%53%。 開井后開井后

7、檢測時(shí)間檢測時(shí)間 （小時(shí)）（小時(shí)） 2 2、微生物單井吞吐技術(shù)、微生物單井吞吐技術(shù) 累增油14 萬噸 3 3、微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)、微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn) l微生物驅(qū)目的層S1、S3、S4 典型區(qū)塊：羅典型區(qū)塊：羅801801塊微生物驅(qū)試驗(yàn)塊微生物驅(qū)試驗(yàn)羅羅801801井井羅羅801-16801-16井油藏剖面圖井油藏剖面圖 l設(shè)計(jì)注入井：設(shè)計(jì)注入井：2 2口口 受效油井：受效油井：1212口口 l注入方式：注入方式：周期性注入菌液周期性注入菌液 激活劑激活劑 l注入周期注入周期: : 25 25天天 l設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)注入量：注入量：0.25PV0.25PV （菌液（菌液4850m4850m3 3

8、+ + 營養(yǎng)物營養(yǎng)物 6062.5m6062.5m3 3） l預(yù)計(jì)提高采收率預(yù)計(jì)提高采收率5%5% 原方案要點(diǎn)原方案要點(diǎn) l含油面積含油面積 1.25 1.25 kmkm2 2 l地質(zhì)儲量地質(zhì)儲量291 291 10 104 4t t l空氣滲透率空氣滲透率211.7211.7 1010-3 -3um um2 2 l原油粘度原油粘度353353mPa.smPa.s， l地層水礦化度地層水礦化度9794mg/L 9794mg/L l油藏溫度油藏溫度 75-80 75-80 o oC C 主要油藏參數(shù)主要油藏參數(shù) 探索微生物驅(qū)提高斷塊油藏采收率探索微生物驅(qū)提高斷塊油藏采收率 3 3、微生物驅(qū)油技術(shù)

9、、微生物驅(qū)油技術(shù) u 截至截至20112011年年5 5月月, , 累計(jì)增油累計(jì)增油10.3710.3710104 4t t ，階段提高采收率，階段提高采收率3.5%3.5%。 羅羅801801斷塊實(shí)際產(chǎn)量與遞減預(yù)測曲線斷塊實(shí)際產(chǎn)量與遞減預(yù)測曲線 1999.7 - 1999.7 - 至今至今 1994.5-1998.61994.5-1998.6 1998.6-1998.6- 1999.7-1999.7- 2002.92002.9 2002.10-2002.10-至今至今 日日 油油 水水 平平 /t/t 天然天然 能量能量 開發(fā)開發(fā) 階段階段 注水開注水開 發(fā)階段發(fā)階段 微生物驅(qū)微生物驅(qū) 空氣

10、輔助微生物驅(qū)空氣輔助微生物驅(qū) 微生物驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)階段微生物驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)階段 羅羅801801斷塊實(shí)際年產(chǎn)油曲線斷塊實(shí)際年產(chǎn)油曲線 羅羅801801塊微生物驅(qū)塊微生物驅(qū)整體實(shí)施效果整體實(shí)施效果 y = 7.2294ey = 7.2294e-0.0649x -0.0649x R R2 2 = 0.8248 = 0.8248 y = 14.643ey = 14.643e-0.1842x -0.1842x R R2 2 = 0.7536 = 0.7536 3 3、微生物驅(qū)油技術(shù)、微生物驅(qū)油技術(shù) 33 中中1 12020 中中1 11616 中中1 11515 中中3 33 3 中中1010 孤孤1 16

11、6 中中1 16 6 微生物驅(qū)試驗(yàn)區(qū) 1992年聚合物先導(dǎo) 試驗(yàn) 1994年聚合物驅(qū)擴(kuò)大試驗(yàn) 1997年轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū) 中一區(qū)Ng3聚合物驅(qū)后微生物驅(qū)油試驗(yàn) 3 3、微生物驅(qū)油技術(shù)、微生物驅(qū)油技術(shù) 2 2 微生物采油發(fā)展趨勢微生物采油發(fā)展趨勢 3 3 1 1 微生物細(xì)胞微生物細(xì)胞 微生物空間分布廣泛微生物空間分布廣泛 群落中種群類型豐富群落中種群類型豐富 驅(qū)油相關(guān)代謝功能全面驅(qū)油相關(guān)代謝功能全面 細(xì)菌：嗜熱、嗜鹽、厭氧、烴降解、產(chǎn)氫、互營細(xì)菌：嗜熱、嗜鹽、厭氧、烴降解、產(chǎn)氫、互營 古菌：極端嗜熱、嗜鹽、產(chǎn)甲烷古菌：極端嗜熱、嗜鹽、產(chǎn)甲烷 勝利油田油藏內(nèi)源微生物普查勝利油田油藏內(nèi)源微生物普查 普遍具

12、備微生物采油的物質(zhì)基礎(chǔ)普遍具備微生物采油的物質(zhì)基礎(chǔ) 油藏油藏 環(huán)境環(huán)境 1 12 2 4 43 3 1 1、油藏微生物生態(tài)調(diào)控技術(shù)研究、油藏微生物生態(tài)調(diào)控技術(shù)研究 1 1、油藏微生物生態(tài)調(diào)控技術(shù)研究、油藏微生物生態(tài)調(diào)控技術(shù)研究 國家國家“863863”項(xiàng)目內(nèi)源微生物驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目內(nèi)源微生物驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn)技術(shù)研究 石油烴類石油烴類 發(fā)酵菌發(fā)酵菌 丙酸丙酸/ /丁酸丁酸/ /乙醇等乙醇等 H H2 2/CO/CO2 2 乙酸乙酸 CHCH4 4/CO/CO2 2 發(fā)酵菌發(fā)酵菌 產(chǎn)乙酸互營菌產(chǎn)乙酸互營菌產(chǎn)氫互營菌產(chǎn)氫互營菌 酸解產(chǎn)甲烷菌酸解產(chǎn)甲烷菌 氫解產(chǎn)甲烷菌氫解產(chǎn)甲烷菌 氫解產(chǎn)甲烷：氫解

13、產(chǎn)甲烷：4H4H2 2+CO+CO2 2=CH=CH4 4+2H+2H2 2O O 酸解產(chǎn)甲烷：酸解產(chǎn)甲烷：CHCH3 3COOH=CHCOOH=CH4 4+CO+CO2 2 目的：延長油藏開發(fā)壽命目的：延長油藏開發(fā)壽命 產(chǎn)甲烷產(chǎn)甲烷：4H2+CO2=CH4+2H2O 石油烴、碳水化合物石油烴、碳水化合物H2 產(chǎn)氫產(chǎn)氫 二氧二氧 化碳化碳 激活劑激活劑 提高提高 采收率采收率 甲烷甲烷 油藏油藏 微生物微生物 澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究中心澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究中心 80 礦化度礦化度 1000104t 100儲量儲量1000 104t 合合 計(jì)計(jì) 單元數(shù)單元數(shù) /個(gè)個(gè) 地質(zhì)儲量地質(zhì)儲量1

14、04t 單元數(shù)單元數(shù) /個(gè)個(gè) 地質(zhì)儲量地質(zhì)儲量104t 一類資源一類資源771743883.7601837462257.7 二類資源二類資源601628532.0441654445076 合計(jì)合計(jì)1373372415.710434918 目前微生物驅(qū)油技術(shù)的潛力仍未充分發(fā)揮，需要從以目前微生物驅(qū)油技術(shù)的潛力仍未充分發(fā)揮，需要從以 下幾個(gè)方面進(jìn)行研究完善：下幾個(gè)方面進(jìn)行研究完善： 1.1.形成高效配方體系，提高驅(qū)油效率；形成高效配方體系，提高驅(qū)油效率； 2.2.油藏中營養(yǎng)分布擴(kuò)散規(guī)律研究；油藏中營養(yǎng)分布擴(kuò)散規(guī)律研究； 3.3.微生物驅(qū)油過程中代謝產(chǎn)物分類定量化表征；微生物驅(qū)油過程中代謝產(chǎn)物分類定量化表征； 4.4.微生物在多孔介質(zhì)中運(yùn)移、吸附和生物膜形成及其微生物在多孔介質(zhì)中運(yùn)移、吸附和生物膜形成及其 對滲透性的影響。對滲透性的影響。 在在 多多 孔孔 介介 質(zhì)質(zhì) 中中 乳乳 化化 原原 油油 1 1、微生物對原油的乳化作用、微生物對原油的乳化作用 盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn)盲孔模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn) 有反應(yīng) 無反應(yīng) 油 氣 Gas Oil 生物氣的產(chǎn)生增