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文檔簡介

1、生物酶驅(qū)提高采收率技術(shù)試驗(yàn)研究,生物酶技術(shù)發(fā)展概況,2002年,通過應(yīng)用生物酶解堵采油技術(shù),勝利油田海洋采油廠共進(jìn)行了20余口井的吞吐工藝,共增油約32萬噸。2006年10月,吐哈油田公司鄯善采油廠引進(jìn)應(yīng)用AE-2生物酶解堵技術(shù),效果非常明顯,經(jīng)濟(jì)效益也非常好。對(duì)于低滲透油藏,該技術(shù)具有良好的發(fā)展前景,特別是針對(duì)大慶油田采油十廠等外圍油田,它可以解決條件最苛刻的三類油藏采收率不高問題,可以解決微生物采油滲透率應(yīng)大于50毫達(dá)西的標(biāo)準(zhǔn)。,生物酶驅(qū)油機(jī)理及特點(diǎn),改變巖石潤濕性: 生物酶可以使儲(chǔ)層巖石表面的潤濕性從油濕向水濕轉(zhuǎn)化,從而改變儲(chǔ)層巖石的潤濕狀態(tài),明顯改變巖石潤濕性,降低油巖層間的界面張力,

2、釋放儲(chǔ)層巖石顆粒表面碳?xì)浠衔铮鍧嵱蛶r,使原油易于從巖石表面剝離下來。在這個(gè)過程中,酶的數(shù)量(即濃度)只影響剝離油的速度(即:單位時(shí)間內(nèi),從固體表面剝離多少油)。經(jīng)過這一過程后,固體的潤濕性被改變,變得不再親油。而油的分子并沒有任何改變 。,2.1生物酶驅(qū)油機(jī)理,1生物酶驅(qū)油機(jī)理,改變巖石潤濕性:,圖2-1 模擬地下巖層的情況 圖2-2 酶制劑作用后的情況,1生物酶驅(qū)油機(jī)理,油田在開采過程中,巖石中易產(chǎn)生微顆粒的松動(dòng)與運(yùn)移,加之以顆粒為中心,形成油、蠟包裹體,堵塞油層正常通道。當(dāng)使用酶解堵劑后,固體(砂粒)與包裹的油、蠟分離,疏通了被堵塞的油、水通道,提高了近井地層滲透能力,降低了液體流動(dòng)阻

3、力。對(duì)于微生物由于體積進(jìn)不去的孔隙,生物酶解堵劑成分可以滲流進(jìn)去。生物酶解堵劑通過滲流作用進(jìn)入微小孔道,將原油剝落降粘帶出孔隙,并將巖心轉(zhuǎn)變?yōu)樗疂?。且生物酶解堵劑使用條件比較寬松,不像微生物因?yàn)榄h(huán)境的變化考慮存活問題。,清理產(chǎn)液通道及降低液體流動(dòng)阻力:,1生物酶驅(qū)油機(jī)理,生物酶解堵劑具有良好的降粘作用和一定的降解作用,包括將飽和蠟選擇性降解為不飽和烯烴的能力,降低原油粘度,從而降低了原油在地層孔隙中的流動(dòng)阻力。通過改善粘度比和提高流速,將孤立原油降粘稀釋,讓油滴在地層中聚集,連成片,成為稀釋油墻。和普通原油相比,稠油中膠質(zhì)與瀝青質(zhì)含量較高,而且隨著膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的增加,輕質(zhì)餾分進(jìn)一步減少,原油的

4、相對(duì)密度和粘度同時(shí)增加,原油的流變性進(jìn)一步惡化。只有當(dāng)原油含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)極少時(shí)是一種真溶液狀態(tài),大多數(shù)原油并不是以完全的真溶液狀態(tài)存在,而是以一種相對(duì)穩(wěn)定的膠體分散體系存在,其分散相是以瀝青質(zhì)為核心,以膠質(zhì)為溶劑而構(gòu)成的膠束,其分散介質(zhì)主要由油和部分膠質(zhì)組成,而分散介質(zhì)的芳香度必須足夠高才能使體系穩(wěn)定。解堵劑中的酶,通過催化反應(yīng),保持了相對(duì)穩(wěn)定的分散體系,并能阻止瀝青的聚合沉降,改善原油的流動(dòng)性。洗油效果良好。,稠油降粘及改善原油流變特性 :,2.2生物酶驅(qū)油的性能優(yōu)點(diǎn)和選井原則,大多數(shù)生物酶具有以下的特點(diǎn): 生物酶是天然提取物,是非酸解堵劑,不會(huì)產(chǎn)生酸液解堵工藝過程中出現(xiàn)的有毒有害氣體,不受

5、各種剪切、降解、壓力、水礦化度等的影響。 良好的活性和催化力,能快速激活剝離碳?xì)浠衔?,清潔油垢能力顯著,具有改變巖石的潤濕性、降解蠟質(zhì)、降粘等特性。pH值為7,屬中性,對(duì)油田管道和井下設(shè)備基本無腐蝕。 水溶性產(chǎn)品完全溶于水,可用任何礦化度的污水配制,不溶于油,產(chǎn)品為水溶液,沸點(diǎn)100。,生物酶驅(qū)油特點(diǎn):,2.2生物酶驅(qū)油的性能優(yōu)點(diǎn)和選井原則,潤濕效果好,能加快水分子運(yùn)動(dòng),提升油水運(yùn)動(dòng)能力,作業(yè)時(shí)無固相、殘?jiān)?,并可在巖石顆粒表面形成一層有效的分子膜結(jié)構(gòu),起到預(yù)防再次垢沉積、防止水傷害的作用。 生物酶可以生物降解和化學(xué)降解屬于環(huán)保產(chǎn)品,符合油田HSE標(biāo)準(zhǔn),對(duì)生產(chǎn)環(huán)境無污染,對(duì)人無傷害。不會(huì)產(chǎn)

6、生著火或爆炸,該生物酶是一種生化催化劑,具有非常高的剝離固體粒子表面的碳?xì)浠衔锏哪芰Γ饔萌羰沁^程是生化催化反應(yīng),使用過程中不損耗,可以分離后反復(fù)使用。,生物酶驅(qū)油特點(diǎn):,2.2生物酶驅(qū)油的性能優(yōu)點(diǎn)和選井原則,(1)儲(chǔ)層有能量,因稠油積垢造成的油井堵塞,蠟等結(jié)晶、沉積導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)量降低的井或不能正常開采的問題; (2)高產(chǎn)區(qū)的低產(chǎn)井; (3)特低滲透油田的油井; (4)選取儲(chǔ)層被堵塞傷害的油井; (5)油層具有一定的吸入和導(dǎo)流能力; (6)油井動(dòng)、靜態(tài)資料齊全,能夠進(jìn)行效果分析的井; (7)抽油設(shè)備齊全,完好,井口裝置能保證正常生產(chǎn)的井; (8)油井固井質(zhì)量好,無套損,井下無落物; (9)選擇

7、表皮因子較高、油層傷害重的井,選取比產(chǎn)液能力較低的井; (10)解除有機(jī)垢質(zhì)對(duì)井眼井筒堵塞而需洗井、作業(yè)的油水井; (11)泥質(zhì)含量相對(duì)較高的井; (12)油井因作業(yè)傷害造成的產(chǎn)量降低問題; (13)完井后不能達(dá)到生產(chǎn)要求的井和其它在井條件下酶能起作用的井。 (14)含水最好在60%80%之間;,生物酶驅(qū)油選井原則:,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),2007年以來, 油田分別在三類區(qū)塊A區(qū)塊和二類區(qū)塊B區(qū)塊開展了生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn)。A試驗(yàn)區(qū)與水驅(qū)對(duì)比井組相比,取得了降低注水壓力、控制產(chǎn)量遞減、提高階段采出程度的效果;鑒于二類區(qū)塊的儲(chǔ)層特性,為改善開發(fā)效果,開展了B區(qū)塊生物酶降壓驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),選擇B區(qū)塊的4

8、口水井及其連通的17口油井作為試驗(yàn)井組。試驗(yàn)井組含油面積0.72km2,地質(zhì)儲(chǔ)量34.4104t,平均有效厚度7.5m,有效孔隙度16.0%,空氣滲透率9.010-3m2,原始含油飽和度52.0%,油層溫度51.4,飽和壓力7.04MPa。 4口注水井,平均注水壓力14.5MPa,單井日注水21m3,單井累積注水5.39104m3;連通油井17口,日產(chǎn)油11.5t,綜合含水56.6%,單井累計(jì)產(chǎn)油1.13104t。,試驗(yàn)區(qū)概況:,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),試驗(yàn)區(qū)水井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表,為對(duì)比試驗(yàn)效果,選取了相鄰的3注12采井組作為對(duì)比井組。對(duì)比井組含油面積0.64km2,平均單井有效厚度

9、8.1m;注水井平均注水壓力14.7MPa,單井日注水20m3;連通油井12口,出油井8口,日產(chǎn)油9.9t,綜合含水31.6%。,藥劑體系優(yōu)選: 室內(nèi)配制不同配比的6種溶液進(jìn)行評(píng)價(jià),最后優(yōu)選由混合生物酶、粗提生物表面活性劑、烴降解菌菌液、乳化防膨劑組成的新配方,其配比為14:4:2:1。對(duì)配方的穩(wěn)定性、均勻性、界面張力、吸附量、耐溫性、抗鹽性、乳化率、降粘率及洗油能力進(jìn)行了室內(nèi)評(píng)價(jià)。,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),現(xiàn)場試驗(yàn)情況:,根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,生物酶濃度選擇3%,綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素,試驗(yàn)參數(shù)確定注入體積倍數(shù)為1.6%PV?,F(xiàn)場需要配制生物酶原液用量為550t。 生物酶現(xiàn)場注入從2009年11月至201

10、0年5月連續(xù)注入生物酶原液498t,2011年1-4月段塞注入生物酶原液77t,酶溶液總注入量1.72104m3。 試驗(yàn)區(qū)注入生物酶以來,見到降壓驅(qū)油效果,試驗(yàn)3個(gè)月后油井采出液檢測到了生物酶成份,采出液礦化度及原油物性發(fā)生明顯變化。,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),水井注入狀況分析:,在保持注水量不變的情況下平均注水壓力下降0.4MPa,吸水指數(shù)由1.45m3/dMPa上升到1.49m3/dMPa,上升0.04m3/dMPa,表明生物酶的注入對(duì)提高油層的吸水能力起到了較為積極的作用。,B區(qū)塊生物酶試驗(yàn)水井生產(chǎn)曲線,對(duì)比井組水井生產(chǎn)曲線,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),層間吸水狀況得到改善:,通過水井注生物酶前后吸水

11、剖面資料對(duì)比看,水井層間吸水差異變小。,吸水層數(shù)百分?jǐn)?shù),砂巖厚度吸水百分?jǐn)?shù),有效厚度吸水百分?jǐn)?shù),50.0%,59.2%,68.8%,67.4%,56.3%,62.2%,18.8%,8.2%,5.9%,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),連通油井生產(chǎn)狀況分析:,試驗(yàn)前2年平均月度遞減幅度1.36%,目前試驗(yàn)井組日產(chǎn)油由11.5t上升到12.8t,上升1.3t,綜合含水基本穩(wěn)定,截止5月底試驗(yàn)區(qū)累計(jì)增油1040t。,生物酶試驗(yàn)井組油井生產(chǎn)曲線,對(duì)比井組油井生產(chǎn)曲線,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),地層壓力恢復(fù):,試驗(yàn)前后,分別對(duì)連通的2口油井進(jìn)行了壓力恢復(fù)測試,測井資料顯示,試驗(yàn)前后對(duì)比平均地層壓力上升0.44 MPa。,地層壓力測試結(jié)果,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),油井采出液中見到生物酶成份:,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),采出液礦化度與原油物性發(fā)生明顯變化:,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),采出液礦化度與原油物性發(fā)生明顯變化:,生物酶驅(qū)油現(xiàn)場試驗(yàn),(1)生物酶具有改變巖石潤濕性,降低原油粘度,增加原油流動(dòng)性,降低界面張力,降低巖石表面粘附功的特點(diǎn)。 (2)生物酶驅(qū)試驗(yàn)井組水井注水壓力有所下降,說明生物酶具有降壓増注的效果;從吸水剖面測試結(jié)果看,水井層間吸水差異得到改善,增加了新的受效層。 (3)生物酶驅(qū)試驗(yàn)井組油井產(chǎn)量下降趨勢得

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