微生物驱油在胜利

  到目前为止,绿色的地球是唯一为人类所认知的一块生命栖息地。在地球的陆地和海洋,与人类相依相存的有另一个缤纷多彩的生命世界。在这个目前对人类仍有太多未知的生命世界里,除了我们熟知的动物、植物,还有一个神秘的群体。无论是繁华的现代城市、富饶的广阔田野、还是人迹罕至的高山之巅、辽阔的海洋深处,到处都有它们的踪迹。它们太微小了,以至用肉眼看不见或看不清楚,它们的名字叫微生物。

  微生物驱油在胜利

  在河口采油厂邵家油田沾三区块,矗立着一个绿色的储罐,特别显眼。这也是与其他采油区块的明显区别。河口采油厂工艺所油田化学主管师毛源介绍,那里在进行的就是微生物驱油。储罐里的营养液是专为地下有驱油潜力的微生物准备的,营养液通过供液注入系统注入到地下1200多米的地层,获得营养液的微生物会在地层极大繁殖活跃起来,直接或间接地促进原油开采。别看小小的微生物,它们的目标直指2000多万吨的石油地质储量。

  通过微生物驱油,该断块水驱稠油油藏的含水量已经从实施微生物驱油前的93.7%下降到现在的89.2%,增油50多吨/天。像这样在胜利油田进行微生物驱油的已有八个区块。

  微生物驱油特点

  微生物驱油是现代生物技术在采油工程领域开拓性的应用,也是技术含量较高的一种提高采收率技术。它利用微生物或其代谢产物提高原油产量和采收率。具体来说,微生物本身可以达到驱油目的,比如在地下岩石表面油膜下生长繁殖,迫使原油从岩石表面脱离,从而驱出原油。有的微生物还可以吃掉原油,主要吃原油中的长链饱和烃,这样原油黏度降低了,流动性增强,也会变得更容易被开采出来。此外,微生物的代谢产物对油藏也有间接作用,比如CO2、甲烷、氢气等气体以及表面活性剂等,气体溶解在原油中,以及表面活性剂达到的“洗洁精”作用,致使吸附在岩石表面的油膜脱落,都可以达到提高采收率的作用。

  目前微生物驱油被定位为继热驱、化学驱和气驱之后的第四种提高采收率的方法,特别是对于高含水和近枯竭的老油田更显示出强大的生命力。微生物驱油技术主要分为两种类型——一类是把细菌代谢物(又称外源微生物)作为驱油剂注入地层;另一类是直接在地层中有目的地培养和发展微生物(又称内源微生物),形成具有驱油特性的细菌代谢物。内源微生物驱是胜利油田微生物驱采油的重点方向。

  微生物驱油技术的优势在于,首先它是一项绿色环保技术。传统化学驱的污水处理难度较大,微生物驱油技术对整个油田的生产系统,包括地面脱水、采油污水合理利用起到了很好的作用。微生物驱油技术利用地层中微生物本身的代谢活动达到提高采收率的目的,不会对整个系统和后续的处理过程带来不利的影响,有效地缓解了油田零排放的环保压力。

  其次,微生物驱油技术一次性投入低。热采在蒸汽驱前要建专门的锅炉、拉管网、配备配套的工艺管柱,整个投资比较大。化学驱要建配聚站,聚合物的用量较大。而微生物驱只需在原有的注水井中注入营养液即可,整个地面流程不需要大的改变,前期工作和运营过程中的投入均较少。此外,相比化学驱和热驱投资回收周期短,见效期内增油幅度高。微生物驱整体上表现为温和见效,有效期长,可持续时间达十几年之久。

  再者,微生物驱油技术产出投入比高,经济效益较好。美国目前的微生物驱油技术产出投入比大于5∶1,胜利油田成功的区块产出投入比也达到甚至超过了这个比例。

  目前,胜利油田已拥有了自己的菌种库。位于石油工程技术研究院微生物采油研究中心的现代化菌种库已拥有功能菌200余株。建成的微生物采油菌液工业化生产车间,年产菌液达1500吨。国内兄弟油田、企业纷纷委托该微生物中心进行加工生产。

  微生物驱油在油田的发展历程

  我国从二十世纪六十年代虽然已经开始进行微生物驱油技术研究,但进展较慢。直到进入九十年代,一些油田相继开展了微生物驱油的现场研究和应用,并取得一定的成效,胜利油田微生物驱油的序幕也在九十年代中期拉开序幕。

  目前,胜利油田微生物单井处理技术已经进入工业化应用阶段,成效显著。自2000年开始立项研究以来,先后开展了内源菌分析研究、内源菌激活研究和物模试验,已推广应用1640余井次,累计增油17万余吨,并减少热洗15500余井次,还节省了大量化学药剂用量。

  胜利油田最早开展微生物驱油的区块是罗801区块,也是目前全球实施微生物驱油最系统、成效最显著、时间最长的项目区块。从1999年7月开始在该区块开展微生物驱油试验,先后经历了外源微生物驱油阶段、空气辅助外源微生物驱油阶段以及目前的油藏内源微生物生态调控阶段。截至目前,已连续实施18年。试验区综合含水上升率由8.43%降至0.39%,综合含水控制在86%左右,试验区70%的油井见效明显,截至2017年底已累计增油超过16万吨,阶段提高采收率5.6%,最终可提高采收率10.17%,增加可采储29.6万吨。

  2004年,油田首次在单12区块现场展开内源微生物驱油先导试验,两年内增油达7900吨,投入产出比达到1∶3。如本文开篇提到的,目前在河口采油厂沾三块,有一个内源微生物驱先导试验正在进行当中。这是国家“863”项目“中高温油藏微生物驱油技术研究”的现场实施区块。从已经取得的阶段成果来看,投入产出比已经突破1∶5。

  沾三区块1985年投入开发,1989年转注水开发,实施微生物驱前综合含水已达到92%。按照先导试验设计要求,分三阶段实施内源微生物驱油试验:第一阶段从2011年11月开始进行1口井注入微生物激活剂,第二阶段自2013年5月份开始进行3口井注入激活剂,第三阶段从2014年开始进行5口井注入激活剂。

  沾三块实施内源微生物驱油6个月后见效,产油量从最低24 吨/天上升至74 吨/天,含水由96%下降至89.1%。综合含水最低降至88.6%。截至2016年6月,该区块综合含水由96.1%降低至90.33%,累计增油达到3.92万吨。区块预计可提高采收率7.99%,增加可采储22.5万吨。最终将增产原油16.14万吨。

  辛68断块为胜利油田第八个微生物驱油区块,为典型的高温高盐深层稠油油藏,油藏温度89℃至93℃。胜利油田在这一区块展开高温高盐深层稠油油藏内源微生物驱油技术研究,自2016年8月18日投入现场实施以来,产出液中有益菌得到有效的激活,菌含量明显上升,2口油井见到明显的降水增油效果,迄今已累计增油4600吨。该区块的成功应用表明胜利油田在国内中高温油藏微生物驱油领域依然处于领先地位。

  微生物驱油未来闯新路

  世界范围内,美国和俄罗斯等国家微生物驱油技术水平较高,处于领先地位。二十世纪八十年代,美国和前苏联的微生物驱油技术已进入矿场试验阶段,美国的微生物现场应用区块和单元已经达到上百个,并且形成了相对完善的筛选标准和应用标准。俄罗斯现场应用规模也较大,数据显示自1983后的20年中增油近60万吨,是所有报道中增油最多的国家。我们国家正在奋起直追,尤其近年来进步很快。

  胜利油田目前形成了系列化经济有效的针对高含水油藏的微生物驱油提高采收率技术,整体已经达到国际领先水平;在8个区块开展现场试验,试验区块数量为国内油田最多,累计增油26.2万吨。此外,依托微生物技术,还开发了配聚污水生化脱硫保粘技术、非常规压裂返排液无害化处理技术和稠油污水膜污染生物控制技术等系列采油污水生化处理技术,在国际油价走低的严峻形势下,微生物驱油技术在胜利方兴未艾,正为油田提质增效升级发展和绿色开发、节能减排闯出一条新路。

  自2000年开始立项研究以来,先后开展了内源菌分析研究、内源菌激活研究和物模试验,已推广应用1640余井次,累计增油17万余吨。油田最早开展微生物驱油的区块是罗801区块,也是目前全球实施微生物驱油最系统、成效最显著、时间最长的项目区块,已连续实施18年。试验区综合含水上升率由8.43%降至0.39%,综合含水控制在86%左右,试验区70%的油井见效明显,截至2017年底已累计增油超过16万吨。

信息来源:胜利日报
2018-04-24