低渗透油藏内外源复合微生物吞吐采油技术研究

1 研究背景

低渗透油藏由于储层物性差、敏感性强、地层能量低、原油流动性差以及胶质沥青质含量高等特点，传统采油方法面临采收率低、成本高等诸多难题，难以充分动用其中的剩余油，开采难度极大。在强化注水的同时，亟需在油井段突破补充新的“补能 + 降粘 + 驱油”一体化提产技术手段。微生物降粘吞吐技术作为一种绿色、环保的采油技术，在低渗透油藏开采中展现出一定的应用前景。然而，不同微生物具有特定的生长环境和代谢特性，只有针对研究区筛选出适应特定区块油藏条件的微生物配方体系，才能确保其在油藏中发挥有效的采油作用。此外，微生物与油藏环境的相互作用复杂多变，只有针对性地研究出与特定区块环境相匹配的微生物吞吐技术，才能有效提高措施的效果和效益。

1.1 传统技术的局限性

传统的微生物吞吐技术存在诸多不足。应用微生物表面活性剂类或生物酶等人工合成化学类药剂注入地层降粘驱油，以及单独应用内源微生物菌种或外源微生物菌种进行驱油降粘，在低渗透油藏中均面临问题。对于传统生物表活剂类药剂，由于低渗透油藏渗透率低、孔喉结构复杂等特点，施工时存在注不进、二次堵塞地层、贾敏水锁、成本高等问题。而单独应用内源微生物菌种或外源微生物菌种的吞吐技术，存在菌群培养不佳、菌种单一、难以适应复杂油藏环境、地层匹配性差等局限性，不能达到有效降粘驱油的效果。同时，不同区块的油藏特性、地质条件存在差异，需要开展特定区块针对性的复合微生物吞吐技术研究。

1.2 研究目的与意义

本研究旨在研发一种适合试验区块低孔低渗透油藏的内外源复合微生物吞吐技术，针对研究区块培养特定配伍的内外源微生物菌种，发挥协同增效作用，达到降低原油粘度、改善原油流动性、降低表面张力、驱油提产的目的。该技术具有绿色、环保、成本低的特点，能增能保压、驱油降粘、提高单井产量，适用于低渗透油藏稠油井的开采提采。该复合微生物吞吐技术应用于张强油田低产井，为该油田的高效开采提供实践指导，具有重要现实意义。

2 微生物吞吐采油技术研究

2.1 微生物筛选

结合目标油藏地质、原油性质特征来评价筛选优秀内、外源采油功能菌株。为保证筛选的菌株对油藏环境的适应性，根据微生物采油机理，从耐温性、耐盐性、乳化原油能力、厌氧生长气、产表活降界面张力等 5 个方面进行筛选。首先进行内源微生物筛选。从张强区块低渗透油藏的 2 口井产出液中分离内源微生物。将产出液样品进行梯度稀释，涂布于以原油为唯一碳源的筛选培养基平板上，置于 40^∘C 恒温培养箱中培养 7-10 天。对长出的菌落进行形态观察、革兰氏染色及生理生化特性鉴定，具有降粘能力的芽孢杆菌类原生微生物。其次进行外源微生物筛选。优选已知具有良好降粘驱油性能的芽孢杆菌类外源微生物菌种 20 株，将这些外源微生物分别接种到含有张强区块原油的培养基中，在模拟油藏条件的摇瓶中培养培养 7 天。通过测定原油粘度的降低率，筛选出降粘率较高（ ⩾60% ）且能适应油藏环境的外源微生物。根据实验评价，选择产表活的内、外源微生物进行原油乳化实验，其中内源菌R5-1、外源菌T3 接种原油后出现较好乳化效果。

3 微生物吞吐采油技术应用

本研究以开鲁盆地强 1 块 2 口低产井为试验对象，生产层位均为低渗透储层。其中强 X 井渗透率 1.9MD，有效孔隙度 7.4% ， 50^∘C 原油粘度 881mpa・s，属于典型低渗稠油井。该井在实施本技术前，采用间开方式，平均日产油 0.1 吨。为提高该井产量，试验微生物吞吐采油技术。实施中，向地层注入微生物吞吐液，现场分三个段塞注入，一段塞为前置热水（温度大于等于 30^∘C ，小于等于 60^∘C ），目的是预热地层，降低原油粘度，为后续菌剂注入创造有利条件；二段塞为复合微生物菌剂水溶液，确保菌剂能够均匀分布到油藏中；三段塞为顶替热水，将菌剂全部推入油藏深部。注入速度宜控制在 5-15m³/h ，根据井口压力及地层吸水情况适时调整。完成注入后关闭井口，定期检测产出液微生物菌种繁殖情况，通过取样分析产出液中目标微生物的数量变化，判断微生物在油藏中的生长代谢情况。焖井 45 天后，开井起抽，完成微生物吞吐技术施工。措施后间开井实现了连续生产，日增油 1.1 吨。本研究为开鲁地区低渗区块开拓了新的绿色提产技术手段，具有重要研究价值。

4 认识与结论

本研究通过筛选合适的内外源微生物、营养物质，优化低渗透油藏内外源复合微生物吞吐施工工艺参数，在张强油田 2 口试验井应用中取得良好效果。所使用的内外源复合微生物菌剂具有纳米级粒径、降粘驱油特性，使得微生物菌剂可以进入渗透率较差的地层，微生物及代谢产物与岩石和流体作用，实现了稠油改质、降低油水界面张力，减少原油粘附功，提高原油的流动性，从而提高了原油采收率。

该技术中，内外源微生物协同作用，克服了单独使用内源或外源微生物的吞吐技术的局限性。内源微生物更适应油藏环境，外源微生物能补充特定的代谢功能，两者结合提高了菌群的适应性和代谢能力。同时，营养物质的合理配比为微生物的生长代谢提供了充足的养分，进一步增强了微生物的作用效果。施工过程中，分三段塞注入的方式以及对注入速度、温度、焖井时间等参数的控制，是该吞吐技术成功应用的关键，确保了微生物菌剂能够充分进入油藏并发挥作用，避免了传统技术中出现的注不进、堵塞地层等问题。

该技术具有绿色环保、外来流体不堵塞地层、工艺施工简单、措施成本低等特点，适合低渗透油藏原油粘度高、流动性差、缺乏有效动用手段、开采程度低的油井。其成功应用为低渗透油藏的高效开采提供了一种新的有效技术手段。下一步可研究该技术在不同地质条件下的油藏适用性，优化微生物菌种和营养物质的配比，完善施工工艺，以提高其应用范围及措施效果。

参考文献：

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