大慶油田:用細(xì)菌把原油趕出來

2022-04-18 09:01  來源:中國石油報 王志田  瀏覽:  

大慶外圍油田微生物降黏技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場。徐立志 攝

“擴大微生物采油現(xiàn)場試驗規(guī)模,以更低成本實現(xiàn)更好的增油效果。”4月13日,大慶油田勘探開發(fā)研究院采收率二室微生物采油課題組組長李蔚告訴記者,大慶油田逐年加快微生物采油技術(shù)攻關(guān)步伐,成效顯著,前景廣闊。

據(jù)悉,微生物采油技術(shù)是將菌液和營養(yǎng)劑注入油層,或單純注入營養(yǎng)劑,利用微生物的代謝作用及其代謝產(chǎn)物來提高原油采收率的一項技術(shù),技術(shù)優(yōu)勢在于成本低、無污染、適用于各類油藏。大慶外圍油田已探明地質(zhì)儲量雖然豐富,但是新油區(qū)接替儲量潛力嚴(yán)重不足,且老油區(qū)進(jìn)入高含水期后,剩余儲量依靠常規(guī)水驅(qū)難以有效挖潛,給原油穩(wěn)產(chǎn)、技術(shù)攻關(guān)和效益開發(fā)帶來巨大挑戰(zhàn)。因此,加快微生物采油技術(shù)步伐,不斷擴大外圍微生物驅(qū)應(yīng)用規(guī)模,力爭“十四五”末形成原油年產(chǎn)5萬噸規(guī)模,對大慶油田高質(zhì)量原油穩(wěn)產(chǎn)意義重大。

“形象地說,微生物采油技術(shù)就是把千百萬個小細(xì)菌注入地下,讓微生物進(jìn)行繁殖,進(jìn)而把油趕出來。”在大慶油田微生物采油技術(shù)實驗室內(nèi),高級工程師王蕊告訴記者,在大慶外圍油田有這樣一類井,由于原油蠟?zāi)z質(zhì)含量高、黏度高,采油生產(chǎn)面臨著地層深部驅(qū)替難、近井地帶流動難、井筒部位采出難“三大難題”。采油七廠通過先導(dǎo)試驗發(fā)現(xiàn),一些特殊的細(xì)菌能在一定程度上降解石蠟的碳鏈,阻止其凝固結(jié)蠟。經(jīng)過兩年的攻關(guān)試驗,單井年累計增油337噸,平均有效期227天,平均單井投入產(chǎn)出比達(dá)到1∶4以上。目前,微生物降黏增產(chǎn)這一新技術(shù)已順利進(jìn)入現(xiàn)場施工階段,預(yù)計在葡萄花油田治理低產(chǎn)井30口,有效增油8000噸以上,為大慶外圍油田再添一項低成本增產(chǎn)利器。

“微生物采油是儲備技術(shù),也是顛覆性技術(shù)。”李蔚介紹,多年來,大慶油田幾代科研人員強化“一噸油”意識,堅持不懈地進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場試驗,在微生物采油技術(shù)的驅(qū)油機理、高效驅(qū)油體系構(gòu)建、降解原油成甲烷氣等方面均取得長足進(jìn)步。尤其是針對國家重大專項技術(shù)——微生物吞吐現(xiàn)場試驗攻關(guān),增油效果已高于國內(nèi)外平均水平。“微生物吞吐具有投入產(chǎn)出比高、單井能多輪次應(yīng)用等特點,可作為外圍油田常規(guī)增產(chǎn)措施,這無疑為‘十四五’期間組織實施外圍油田微生物驅(qū)油擴大試驗奠定了基礎(chǔ)。”他說。

微生物采油技術(shù)中的微生物驅(qū)油跟蹤調(diào)整技術(shù)正逐年擴大試驗規(guī)模。進(jìn)入“十四五”,大慶油田加快推進(jìn)慶新油田衛(wèi)21區(qū)塊南部和葡南油田葡南三斷塊等外圍微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場試驗。通過現(xiàn)場試驗,含油面積、地質(zhì)儲量、單井有效厚度等參數(shù)明顯優(yōu)化,有效增加了可采儲量,實現(xiàn)微生物菌液注入和原油采出同步進(jìn)行。截至目前,葡南油田試驗區(qū)日產(chǎn)液量上升、日產(chǎn)油穩(wěn)定、綜合含水率穩(wěn)定良好。

新聞背景

【技術(shù)簡介】微生物提高原油采收率技術(shù)是繼熱力驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、聚合物驅(qū)等方法之后的一項綜合性技術(shù)。利用微生物的有益活動及代謝產(chǎn)物來提高原油采收率,就是讓肉眼看不見的細(xì)菌代替水或化學(xué)劑驅(qū)動油藏多孔介質(zhì)中的原油,是現(xiàn)代生物技術(shù)在采油工程領(lǐng)域開拓性的應(yīng)用。

其應(yīng)用原理可概括為幾個方面。一是代謝產(chǎn)生生物表活劑、低分子溶劑、有機酸,降低油水界面張力,提高驅(qū)替毛管數(shù)和洗油效率。二是代謝產(chǎn)生氣體,使原油膨脹,提高地層的壓力從而達(dá)到氣驅(qū)的目的。三是通過降解原油中的重質(zhì)組分,降低原油的黏度,改善流動性。四是細(xì)菌細(xì)胞及生物聚合物在地層中起到調(diào)堵的作用,擴大水驅(qū)波及體積。

【應(yīng)用效果】大慶油田于20世紀(jì)90年代開始研究微生物提高原油采收率技術(shù),歷經(jīng)基礎(chǔ)研究、先導(dǎo)試驗、快速發(fā)展三個階段。截至目前,大慶油田累計實施近百口井的微生物吞吐,總成功率達(dá)到74.3%,單井平均增油148噸,投入產(chǎn)出比達(dá)1∶5以上。其中,在朝陽溝油田開展的9注24采微生物驅(qū)試驗,注入量僅為0.03孔隙體積,提高采收率幅度達(dá)到4.95個百分點。葡南三斷塊微生物驅(qū)現(xiàn)場試驗效果突出,日產(chǎn)油由20.4噸增加到55.9噸,全區(qū)較受效前含水率下降8.8個百分點,預(yù)測提高采收率達(dá)6個百分點以上。今年3月,慶新油田完成第一周期微生物驅(qū)注入工作,油井采出液中微生物菌濃較試驗前增長兩個數(shù)量級,日產(chǎn)油增加7.9噸,綜合含水率下降2.9%,階段增油700噸。

 延伸閱讀

問:這項技術(shù)的研發(fā)背景是什么?

大慶油田微生物采油技術(shù)課題組:補齊技術(shù)短板是解決我國能源技術(shù)自主化的根本需求。加快微生物采油技術(shù)現(xiàn)場試驗和規(guī)?;瘧?yīng)用步伐,是實現(xiàn)高水平科技自立自強、為大慶油田高質(zhì)量原油穩(wěn)產(chǎn)提供有效接替技術(shù)保障的需要,意義重大,前景廣闊。

以微生物吞吐、微生物驅(qū)和微生物選擇性封堵為主要技術(shù),中國、美國、俄羅斯、挪威和加拿大等20多個國家相繼開展了室內(nèi)研究和現(xiàn)場試驗,但始終沒有大規(guī)模應(yīng)用。近10年來,大慶油田微生物采油技術(shù)在驅(qū)油機理、高效驅(qū)油體系構(gòu)建、降解原油成甲烷氣等方面均取得長足進(jìn)步。

問:這項技術(shù)的優(yōu)勢是什么?

大慶油田微生物采油技術(shù)課題組:該技術(shù)具有五大優(yōu)勢。一是施工成本低,可用現(xiàn)有的注水管線注入,不需要添加專用管線和專用設(shè)備。二是施工操作方便,可針對油藏具體條件靈活調(diào)整微生物配方。三是適用范圍廣,對于低產(chǎn)油藏、枯竭油藏,微生物采油技術(shù)可實現(xiàn)長期增產(chǎn)效果。四是適用于開采各種類型的原油(重質(zhì)、輕質(zhì)及高含蠟的原油)。五是綠色環(huán)保,采油微生物菌種培養(yǎng)物質(zhì)以及代謝產(chǎn)物均為可生物降解物質(zhì),微生物和代謝產(chǎn)物不損害地層,產(chǎn)出液無后處理問題,同時對石油煉制沒有不良影響。

大慶長垣外圍油田探明地質(zhì)儲量豐富,但持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)難度非常大。因此,必須不斷擴大微生物驅(qū)應(yīng)用規(guī)模,特別是針對外圍低產(chǎn)、關(guān)停井,逐年擴大微生物吞吐試驗范圍;針對外圍油田低滲透儲層開展的微生物驅(qū),擴大其試驗和現(xiàn)場應(yīng)用規(guī)模,確保增油效果。這是目前其他采油技術(shù)無法實現(xiàn)的。

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