在油藏开发过程中,以往的微生物采油技术所使用的微生物多在地层水中进行分离筛选。华北油田通过与北京大学企校合作,“借脑引智”创新思维,选取亲油性更强的微生物菌群,将以前不能流动的石油变成能流动的石油,有效提高了油藏产量。
数据显示,截至3月初,华北油田二连分公司低温稠油油藏巴51断块的巴51-37井、巴51-46井、巴51-49井,通过注入新型微生物菌群,关井恢复生产后4个多月增油近1000吨,为稠油油藏效益开发开辟一条新路径。
从问题出发
找到症结“开处方”
华北二连巴51断块于2003年投入开发。经过10余年开发,巴51断块目前处于“两低一高”状态。为改善油藏开发效果,华北油田技术人员结合油藏地质特点,制定治理方案,相继开展了二元复合驱、微生物吞吐等措施,但效果不理想。
是油藏特征分析不到位,还是治理措施不科学?近几年,技术人员本着问题导向,决定从根源找症结,提高油藏治理工作成效。
通过一系列繁杂的分析归纳工作,对比开发基础资料,地质技术人员发现,在水井开展微弱组合驱先导试验中,从凝胶注入情况看,一是随着注入轮次的增加,平均单井凝胶注入量随之增加;二是随着注入轮次的增加,凝胶浓度随之提高。从油井见效情况看,每轮次调驱后均有不同程度的见效反应,但总体效果呈下降趋势。
在油井开展微生物、二氧化碳、表活剂等吞吐措施,同样收效不明显。其中,2006年10月开展3口井微生物吞吐试验,位于高部位的两口油井效果较好,但平均单井日增油仅1.5吨,有效期59天。2007年10月共实施二氧化碳吞吐5口井,有3口井见效,单井日增油1.7吨,有效期47天。
虽然通过多种手段治理,取得了一定成效,但未能从根本上改善稠油油藏开发效果。由于油水黏度比高,注水止进严重,含水上升速度快,巴51断块仍处于低速低效开发状态。从油藏实际生产情况与理论计算结果对比看,表现为较快的含水上升速度,偏离注水开发理论线,反映出注入水沿大孔道推进、注水利用率低的特点。
技术人员发现,以往的微生物采油技术多注重水相微生物,忽略了油藏油相中的微生物,使用的微生物多分离至水中。华北工程技术研究院三次采油研究室技术人员与专家不断探索,发现油藏微生物除了分布在水相或油水界面中外,在油藏油相中也有广泛分布,且由于受原油、芽孢形态等保护作用其对高温高压等条件具有一定耐受性,这些微生物亲油性更强,在合适条件下更易与原油接触发挥作用。
因此,另开新路,找到亲油性更好的菌种,激发菌群活力,打开了油藏开发新思路。
以创新解题
新菌种激发油藏活力
针对巴51断块开发状况,2016年年底,华北油田决定“借脑引智”与北京大学合作,通过企校合作,用前沿技术来解决巴51断块的开发难题。
合作中,北京大学专家通过实验分离筛选的微生物菌群,由多种分离至原油中的功能微生物配伍形成。这些微生物均分离至油相,比常规微生物更具亲油性,易于在原油或油水界面中聚集并作用于原油。这些微生物菌群兼具厌氧特性,能够适应地层中氧含量变化,使其在油藏环境下能够实现有效繁殖。
研究中,科研人员利用假单胞菌能够在缺/厌氧条件下快速生长并释放大量生物气体的特点,提高局部地层能量并扩大波及范围。
同时,辅以注入激活剂,可使微生物菌群产生更多的生物表活剂,降低油水界面张力,建立微生物菌群调控新方法和新技术,从而达到激活微生物菌群的采油功能。特别是,利用油相中菌株独特基因编码方式,能够形成一种特殊的蛋白酶,可显著扩大对石油烃的利用范围,获得先前所不具有的利用长链复杂烷烃的能力。
配套使用的激活剂由采油功能菌所需的多项离子元素筛选复配而成,能够有效激活油藏中的内源微生物,通过多种代谢产物的协同作用有效提高了油藏开发效果。
重实效评价
全过程跟踪提效增产
技术创新是驱动,现场实施来提效。由于宝力格油田巴51断块地层渗透率较低,试验油井的合理选择成为技术创新成果转化的重要一环。
本着“有潜力、地质条件较好、井网完善”等基本选井原则,在华北油田公司开发事业部的组织下,通过与二连分公司联合,在对巴51断块以往开展微生物吞吐先导试验效果分析的基础上,选择在巴51-37井、巴51-46井、巴51-49井开展试验。
在现场实施前,技术人员再次分析油井生产状态,“个性化”选定微生物菌群,科学调配激活剂的配比及注入剂量。实施时,与二连分公司、天成公司等相关单位紧密合作,全程跟踪,保质保量地完成好现场实施工作。
经过多方协同努力,3口井共注入工作液1425立方米。为保证措施实施效果,工程技术研究院和二连分公司技术人员做好数据录取,研究参数变化。恢复生产后,技术人员每日认真分析数据,目前,3口油井日均增油超过8吨,超过项目预期目标,实现油藏增油增产的目标。
下一步,华北油田将进一步加大攻关力度,扩大本原菌群的研究筛选力度,提高微生物适应性,为规模推广这项技术工艺、实现稠油油藏有效开发提供新方法新工艺,实现新成效新突破。