阅读说明：本技术 一种激活油藏内部微生物产生封堵作用的分段式激活剂注入方式 (A kind of activation oil reservoir inside microorganism generates the segmented activator injection mode of plugging action ) 是由 王健伟 吴晓磊 柳泽深 池昌桥 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种激活油藏内部微生物产生封堵作用的分段式激活剂的注入方式。本发明提供了分段式激活剂注入方法,包括如下步骤：向油田目标地层按照如下1)-4)的顺序分段注入由如下不同种类激活剂组成的分段式激活剂,形成主段塞：1)磷源激活剂；2)氮源激活剂；3)含有无机盐和微量元素激活剂；4)碳源激活剂；本发明采用分段注入不同组分的激活剂,使激活剂中的所有成分能够达到预定的目标位置形成一个完整的激活剂体系,成功的激活油藏内源功能微生物,提高微生物向封堵部位聚集的效率,从而发挥有效的堵水作用,提高原油采收率。(The invention discloses the injection modes that microorganism inside a kind of activation oil reservoir generates the segmented activator of plugging action.The present invention provides segmented activator injection methods, include the following steps: to oil field formation at target locations according to following 1) -4) sequential segment inject the segmented activator being made of following variety classes activator, form principal piece plug: 1) phosphorus source activator；2) nitrogen source activator；3) contain inorganic salts and microelement activator；4) carbon source activator；The present invention injects the activator of different component using segmentation, so that all the components in activator is reached scheduled target position and forms a complete activator system, the successfully activation endogenous functional microorganism of oil reservoir, improve the efficiency that microorganism assembles to closure site, to play effective plugging function, oil recovery factor is improved.)

一种激活油藏内部微生物产生封堵作用的分段式激活剂注入 方式

技术领域

本发明涉及属于生物技术领域，尤其涉及一种激活油藏内部微生物产生封堵作用的分段式激活剂注入方式。

背景技术

随着石油的不断开采，国内绝大多数的油藏进入中高含水期的开采阶段。目前传统采用的方法是选用化学封堵剂对油藏内部的水侵区进行封堵，然而化学封堵剂价格昂贵、效果不稳定、而且由于化学物质的注入导致严重的环境污染风险。利用微生物封堵则具有效果好、成本低、绿色环保等特点，是一种值得大面积推广的堵水方法。具体来说，微生物封堵是指将带有产多糖、生物膜的外源功能微生物及其营养物质注入到油藏高渗透部位，使功能微生物形成生物膜和产多糖，从而降低油藏孔隙率进行堵水，以提高原油采收率。

目前，微生物封堵技术并没有在中高含水油藏中得到很好的应用，其原因主要是将各种激活剂中的营养成分混合在一起进行注入。这样操作虽然方便，但是这样没有考虑到各种营养成分在注入过程中的吸附、消耗和运移，从而无法高效地发挥激活剂中营养物质的作用、是油藏微生物得到充分激活并有效地发挥堵水作用。

发明内容

为了更有效的实现微生物封堵，本发明提供如下技术方案：

本发明的目的是提供一种分段式激活剂注入方法。

本发明提供的分段式激活剂注入方法，包括如下步骤：向油田目标地层按照如下1)-4)的顺序分段注入由如下不同种类激活剂组成的分段式激活剂，形成主段塞：

1)磷源激活剂；所述磷源激活剂包括如下溶质：磷酸钠和次磷酸纳；

2)氮源激活剂；所述氮源激活剂包括如下溶质：谷氨酸盐和谷氨酸；

3)含有无机盐和微量元素激活剂；所述含有无机盐和微量元素激活剂包括如下溶质：氯化钙、硫酸镁、硫酸铁、硫酸铜；

4)碳源激活剂；所述碳源激活剂包括如下溶质：玉米浆和玉米淀粉。

上述谷氨酸盐在本发明的实施例中具体采用谷氨酸钠，公司：北京拜尔迪生物技术有限公司货号：DE0045。

上述方法中，所述各种激活剂还包括溶剂；

所述各种激活剂由各个溶质和溶剂组成；

所述分段式激活剂由所述磷源激活剂、所述氮源激活剂、所述含有无机盐和微量元素激活剂和所述碳源激活剂组成。

上述方法中，所述各种激活剂中各个溶质在所述分段式激活剂的质量体积比如下：

所述磷酸钠在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.5％，

所述次磷酸纳在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为1％；

所述谷氨酸盐在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.02％；

所述谷氨酸在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.01％；

所述硫酸铜在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.006％；

所述硫酸铁在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.03％；

所述氯化钙在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.03％；

所述硫酸镁在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.03％。

所述玉米浆粉在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.3％；

所述玉米淀粉在所述分段式激活剂的质量体积百分含量为0.5％。

上述方法中，在注入所述磷源激活剂前，还包括如下步骤：向所述油田目标地层注入清水作保护剂，形成前置段塞。

根据每种激活剂在地层的消耗和运移规律综合确定的(微生物调剖室内模拟实验)计算每种激活剂占分段式激活剂总体积V的份数，在本发明的实施例中，具体如下：所述磷源激活剂的注入量为所述分段式激活剂的0.3倍体积；所述氮源激活剂的注入量为所述分段式激活剂的0.2倍体积；所述含有无机盐和微量元素激活剂的注入量为所述分段式激活剂的0.2倍体积；所述碳源激活剂的注入量为所述分段式激活剂的0.3倍体积。

上述方法中，在注入所述碳源激活剂后，还包括如下步骤：向所述油田目标地层注入采出液作顶替液，形成顶替段塞。

上述方法中，所述油田为中高含水油田；

和/或，所述中高含水油田的含水量大于等于40％。

上述提高油藏内部微生物封堵作用中的应用也是本发明保护的范围。

本发明另一个目的是提供一种提高油藏内部微生物封堵作用的产品。

本发明提供的产品，包括上述的方法中独立包装的各种激活剂。

分段式激活剂注入提高油藏内部微生物封堵作用中的应用也是本发明保护的范围；

所述分段式激活剂注入为依次注入上述方法中的磷源激活剂、氮源激活剂、含有无机盐和微量元素激活剂和碳源激活剂。

本发明第3个目的是提供一种提高油藏内部微生物封堵作用的方法。

本发明提供的方法，包括上述分段式激活剂注入方法，实现提高油藏内部微生物封堵作用。

上述提高油藏内部微生物封堵作用体现在降低所述油藏的原油含水率和/或提高所述油藏的产油量。

本发明采用分段注入不同组分的激活剂，使激活剂中的所有成分能够达到预定的目标位置形成一个完整的激活剂体系，成功的激活油藏内源功能微生物，提高微生物向封堵部位聚集的效率，从而发挥有效的堵水作用,提高原油采收率。

附图说明

图1为分段式激活剂注入使油田含水率显著下降增油效果显著。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中油井的选择标准(如表1)按照微生物采油的标准，同时选择中高含水的油藏。

表1

实施例1、一种微生物采油中分段式激活剂注入方法

一、分段式激活剂的各组分

分段式激活剂由如下4种种类的激活剂组成：

氮源激活剂，其包括如下溶质：0.02％谷氨酸盐(具体为谷氨酸钠，公司：北京拜尔迪生物技术有限公司货号：DE0045)、0.01％谷氨酸，余量为水；

磷源激活剂，其包括如下溶质：0.5％磷酸钠(上海泰坦科技股份有限公司货号：01220500)、1％次磷酸纳，余量为水；

碳源激活剂，其包括如下溶质：0.3％玉米浆(军科弘创(北京)生物技术有限公司货号：FA0100)、0.5％玉米淀粉(百盈利创生物科技(北京)有限公司货号：S11149)，余量为水；

含有无机盐和微量元素激活剂，其包括如下溶质：0.006％硫酸铜，0.03％硫酸铁，0.03％氯化钙和0.03％硫酸镁，余量为水；

上面每种激活剂中各组分的百分比为各组分占分段式激活剂总体积的质量体积比，单位均为g/l。

上面每种激活剂由各个浓度溶质和溶剂水组成；

二、分段式激活剂中各种激活剂注入量的计算

根据如下计算公式，计算分段式激活剂总体积V。

分段式激活剂总体积V和油藏的处理半径、有效厚度和孔隙度有关，油藏的有效厚度对于每个特定的油藏是有一个固定的数值：

V＝(π/2)*r²*h*φ

V—激活剂总体积，m³

r—处理半径，m，,直井取15米,水平井取3米，；

h—油藏有效厚度，m，

φ—油藏孔隙度，％，

再根据分段式激活剂总体积V中每种激活剂中各个组分的质量体积百分含量，计算每种激活剂中每种组分的质量；再根据每种激活剂在地层的消耗和运移规律综合确定的(微生物调剖室内模拟实验)计算每种激活剂占分段式激活剂总体积V的份数，具体如下：

磷源激活剂注入量为0.3倍体积；

氮源激活剂注入量为0.2倍体积；

含有无机盐和微量元素激活剂注入量为0.2倍体积；

碳源激活剂注入量为0.3倍体积。

三、激活剂的分段注入

激活剂注入同一个地层，不同组分只是注入地层的不同半径位置。

激活剂的注入过程采用不动管柱，利用地面设备(罐车和泵车)通过注入泵将激活剂及保护液等油套管环空注入，整个注入分为3个段塞按照顺序进行注入：前置段塞、主段塞、和顶替段塞。具体注入步骤如下：

1、施工前对油井进行彻底热洗，使井筒内死油完全清除，直到洗井合格。

2、为了便于施工，便于对比试验效果，试验井采用不作业、不起泵、从套管注入的方式施工。

3、关闭注水井注水闸门，生产井先停抽，再关闭生产闸门。

4、将管线内残余压力放空，按照操作规程对管线进行连接。

5、分别将不同种激活剂中的各个组分在不同的配液罐里进行充分搅拌使得溶质混合均匀。

6、开启井口闸门和配液罐闸门。

7、启泵，用清水试压，管线不刺不漏，注入压力平稳为合格。

8、按照下面的设计的注入方案进行激活剂的注入：

激活剂的注入分为三个段塞按顺序注入，前置段塞、主段塞、和顶替段塞：

1)前置段塞

先注入30m³清水作为保护剂；保护主体段塞，起防窜和保护主体段塞；

2)主段塞

通过注入管路向地层依次分段注入成分不同的激活剂(注：这个深度是油藏的深度，这个深度每个是不同的，一般是通过波及范围来确定目标位置)

(1)注入0.3倍体积(这个体积是根据磷源在地层的消耗和运移规律综合确定的)磷源激活剂，达到目标位置的0.3倍里程；

(2)停留1个小时后接着注入0.2倍体积氮源激活剂，达到目标位置的0.2倍里程；

(3)不停留接着注入0.2倍体积含有无机盐和微量元素激活剂，达到目标位置的0.2倍里程；

(4)接着注入0.3倍体积碳源激活剂，达到目标位置的0.3倍里程；

上述激活剂的注入的参数：

注入方式：通过环空注入；

注入速度：注入速度20-30m³/h；

注入压力：根据单井动液面情况，原则上压力小于3Mpa,最大压力不得大于地层破裂压力。

3)、顶替段塞

用0.7倍体积采出液(这个采出液就是水驱后从地下抽出来的水)作为顶替液将激活剂顶替至地层深处到达目的含水区，有效激活油藏内源微生物，使其在高透层带大量繁殖，可并且起到堵水的作用。

实施例2、分段式激活剂注入方式激活油藏内部微生物产生封堵作用

位于内蒙古境内的某油田的2口油井，属于普通高含水稠油油藏，采用注水开发，高含水指进现象严重，具体油藏信息如下表2。

表2

一、激活剂的各组分

一、分段式激活剂的各组分

分段式激活剂由如下4种种类的激活剂组成：

氮源激活剂，其包括如下溶质：0.02％谷氨酸盐、0.01％谷氨酸，余量为水；

磷源激活剂，其包括如下溶质：0.5％磷酸钠、1％次磷酸纳，余量为水；

碳源激活剂，其包括如下溶质：0.3％玉米浆、0.5％玉米淀粉，余量为水；

含有无机盐和微量元素激活剂，其包括如下溶质：0.006％硫酸铜，0.03硫酸铁，，0.03％氯化钙和0.03％硫酸镁，余量为水；

上面每种激活剂中各组分的百分比为各组分占分段式激活剂总体积的质量体积比，单位均为g/l。

二、分段式激活剂中各种激活剂注入量的计算

根据如下计算公式，计算分段式激活剂总体积V。

分段式激活剂总体积V和油藏的处理半径、有效厚度和孔隙度有关，油藏的有效厚度对于每个特定的油藏是有一个固定的数值：

V＝(π/2)*r²*h*φ

V—激活剂总体积，m³

r—处理半径，m，,直井取15米,水平井取3米，；

h—油藏有效厚度，m，

φ—油藏孔隙度，％，

再根据分段式激活剂总体积V中每种激活剂中各个组分的质量体积百分含量，计算每种激活剂中每种组分的质量；再根据每种激活剂在地层的消耗和运移规律综合确定的(微生物调剖室内模拟实验)计算每种激活剂占分段式激活剂总体积V的份数，具体如下：

磷源激活剂注入量为0.3倍体积；

氮源激活剂注入量为0.2倍体积；

含有无机盐和微量元素激活剂注入量为0.2倍体积；

碳源激活剂注入量为0.3倍体积。

三、激活剂的分段注入

实验组：与实施例1方法一致。

对照组：目前不分段的注入就是将所有激活剂的营养混合后直接注入到地下，目前一般先15m³清水，接着注入5％糖蜜营养液加入适量(20～300mg/L)的酵母膏、柠檬酸盐、弱碱性磷酸盐、硝酸盐、低矿化度(30 000mg/L),低浓度(1～20mg/L)的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Co³⁺等(具体方法记载在如下文献中：吕振山,王利峰,邸胜杰,et al.扶余油田微生物堵水调剖矿场试验[J].大庆石油地质与开发,2002(5):48-50)，最后顶替注入15m³清水。

关井3个月。

四、检测

3个月后进行开井采油，开井后，根据《原油水含量测定法一蒸馏法》

(GB/T8929-1988)国标方法检测原油的含水率(由于堵水都在地下几千米的位置，无法进行直接的观察与检测，只能间接的通过原油含水率和增油效果来体现)。

结果如图1所示：

实验组：

井1综合含水率由98％降至60％，日均产油2.7吨。井2综合含水率由98％降至75％，日均产油4.5吨，周期平均单井产油903吨。

对照组：单井最高增产原油647吨,平均单井增油129.2吨。

上述结果表明，分段式激活剂注入使微生物充分发挥封堵作用，含水率显著下降，增油效果显著。