一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物甲烷氣的方法，屬于微生物采油【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法具體包括如下步驟：檢測油藏樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌；利用正交實驗法進(jìn)行烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑的篩選；現(xiàn)場注入工藝參數(shù)的優(yōu)化；開井生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)甲烷菌的方法來提高油藏產(chǎn)生物氣的產(chǎn)量，具有方法簡單、操作簡易、針對性和可操作性強、適用的油藏范圍廣的特點，因此，可廣泛應(yīng)用于枯竭油藏開采中。
【專利說明】一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微生物采油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]利用油藏內(nèi)源微生物，通過降解原油長鏈烷烴，將難以開采的重質(zhì)原油降解并轉(zhuǎn)化為甲烷(油變氣)進(jìn)行氣態(tài)開采，是一項極具發(fā)展?jié)摿Φ奈⑸锊捎托录夹g(shù)，受到很多國家的支持和關(guān)注。但是儲層中微生物代謝產(chǎn)生的生物氣體較難達(dá)到氣體驅(qū)油所需的氣體量，油藏中普遍存在產(chǎn)甲烷菌，它們能接受末端電子產(chǎn)生甲烷，解除生物鏈的末端抑制，但是它們本身不能降解石油烴，必須依靠烴降解菌將石油烴分解為小分子有機酸才能進(jìn)一步合成甲烷，而且研究也發(fā)現(xiàn)油藏中烴降解菌常和甲烷菌圍繞固態(tài)烴底物形成一定的共生生態(tài)關(guān)系，石油烴厭氧降解產(chǎn)甲烷這一過程是需要不同的功能菌群共同參與，發(fā)揮協(xié)同作用完成的，若要提高儲層中微生物代謝產(chǎn)生的氣體量，需要充分激活油藏中的甲烷菌和烴降解菌。
[0003]經(jīng)專利檢索，專利號為“201110278642.4”，專利名稱為“一種調(diào)控石油烴厭氧生物降解產(chǎn)甲烷速率的方法”，該方法包括以下步驟:分析石油烴厭氧生物降解體系樣品中硫酸鹽和磷酸鹽濃度；在石油烴厭氧生物降解體系樣品中補充加入硫酸鹽和磷酸鹽，使石油烴厭氧生物降解體系中硫酸鹽的濃度為1.5?2mM ;收獲甲烷。但該發(fā)明具有如下缺點和不足:(1)針對性不強，沒有針對具體油藏選擇不同的激活體系和激活工藝；(2)方法過于籠統(tǒng)、可操作性不強；(3)方法適用的油藏范圍小，只適合存在烴類降解菌和產(chǎn)甲烷菌的油藏。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，該方法是通過有效地激活油藏中的產(chǎn)甲烷菌和烴降解菌，利用產(chǎn)甲烷菌和烴降解菌的協(xié)同作用達(dá)到提高產(chǎn)生物氣的目的。
[0005]一種調(diào)控微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟:
[0006](I)檢測油藏樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌
[0007]利用最大可能數(shù)法檢測樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌，如果油藏樣品中檢測不到烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌或檢測到烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌均含量小于1.0X 13個/mL，需要向油藏中補充烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌，使其在油藏中含量均大于1.0 X 13個/mL。
[0008](2)烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選
[0009]利用正交實驗法進(jìn)行烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑的篩選。
[0010]烴降解菌激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入200ml?250ml的油藏地層水和1g?15g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)6h?12h后檢測樣品中烴降解菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定烴降解菌的激活劑配方。
[0011]產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入200ml?250ml的油藏地層水和20g?25g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)3月?6月后檢測產(chǎn)甲烷菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定產(chǎn)甲烷菌的激活劑配方。
[0012](3)現(xiàn)場注入工藝參數(shù)的優(yōu)化
[0013]首先向油藏中注水井注入烴降解菌激活劑，注入量為0.05PV?0.10PV，注入速度為6m3/h?8m3/h，關(guān)井培養(yǎng)15d?20d后注入產(chǎn)甲烷菌激活劑，注入量為0.1PV?0.2PV,注入速度為8m3/h?10m3/h，激活劑注完后關(guān)井培養(yǎng)12個月?18個月。
[0014](4)開井生產(chǎn)
[0015]其中，所述步驟(I)中油藏樣品的取樣采用密閉取樣方法。
[0016]所述的烴降解菌激活劑包括硝酸鹽、磷酸鹽和微量元素，質(zhì)量濃度分別為2g/L?3g/L、lg/L?2g/L和0.lg/L?0.3g/L，所述的硝酸鹽為硝酸鈉和硝酸銨中的一種，所述的磷酸鹽為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉中的一種,所述的微量元素為MnCl2.4H20、Na2MoO4和CoCl2.6H20 中的一種。
[0017]所述的產(chǎn)甲燒菌包括氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲燒菌和乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲燒菌，其中，氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌激活劑配方為氯化銨、磷酸氫二鉀和硫酸鎂，質(zhì)量濃度均為lg/L?2g/L ;乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌激活劑配方為乙酸鈉、氯化銨和磷酸二氫鉀，質(zhì)量濃度均為2g/L?3g/L。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0019](I)方法簡單、操作簡易；
[0020](2)針對性和可操作性強；
[0021](3)適用的油藏范圍廣；
[0022](4)經(jīng)濟(jì)、可行的調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]實施例1:
[0025]勝利油田某枯竭區(qū)塊D油藏溫度為63 °C，油藏深度1240?1360m，油藏壓力12.07MPa,孔隙度28%，孔隙體積5.2X104m3，可采儲量1.1 X 104t，地層水礦化度為12750mg/L。在該區(qū)塊實施本發(fā)明的具體實施步驟為:
[0026](I)檢測油藏樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌
[0027]首先，用密閉取樣法進(jìn)行現(xiàn)場取樣，然后，將取到的樣品利用最大可能數(shù)法檢測樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌，通過MPN法檢測烴降解菌總菌數(shù)為1.5 X 13個/mL，產(chǎn)甲烷菌為氫營養(yǎng)型、濃度為1.1 X 13個/mL。
[0028](2)烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選
[0029]利用正交實驗法進(jìn)行烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑的篩選。
[0030]烴降解菌激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入200ml的油藏地層水和1g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)6h后檢測樣品中烴降解菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定出的烴降解菌的激活劑配方為:硝酸鈉2g/L、磷酸二氫鉀lg/L、MnCl2.4H200.lg/L。
[0031]產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入250ml的油藏地層水和25g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)3月后檢測產(chǎn)甲烷菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定出氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的激活劑配方為:氯化銨1.5g/L、磷酸氫二鉀1.0g/L和硫酸鎂2.0g/L。
[0032](3)現(xiàn)場注入工藝參數(shù)的優(yōu)化
[0033]首先向油藏中注水井注入烴降解菌激活劑0.26X 104m3、注入速度為6m3/h，關(guān)井培養(yǎng)15d后，注入氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌激活劑5.2X 104m3、注入速度為8m3/h，激活劑注完后關(guān)井培養(yǎng)12個月。
[0034]⑷開井生產(chǎn)
[0035]開井生產(chǎn)后，平均日產(chǎn)氣量3.5 X 104m3。
[0036]實施例2:
[0037]勝利油田某枯竭區(qū)塊E油藏溫度為53 °C，油藏深度1123?1165m，油藏壓力15.8MPa，孔隙度33.2 %，孔隙體積3.5 X 104m3,可采儲量2.3 X 104t，地層水礦化度為8960mg/L。在該區(qū)塊實施本發(fā)明的具體實施步驟為:
[0038](I)檢測油藏樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌
[0039]首先，用密閉取樣法進(jìn)行現(xiàn)場取樣，然后，將取到的樣品利用最大可能數(shù)法檢測樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌，通過MPN法檢測烴降解菌總菌數(shù)為2.1 X 14個/mL，產(chǎn)甲烷菌為乙酸營養(yǎng)型、濃度為3.5 X 13個/mL。
[0040](2)烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選
[0041]利用正交實驗法進(jìn)行烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑的篩選。
[0042]烴降解菌激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入250ml的油藏地層水和15g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)12h后檢測樣品中烴降解菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定出的烴降解菌的激活劑配方為:硝酸銨3g/L、磷酸氫二鈉2g/L、Na2MoO40.3g/L。
[0043]產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入200ml的油藏地層水和20g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)6月后檢測產(chǎn)甲烷菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定出乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的激活劑配方為:乙酸鈉3.0g/L、氯化銨2.5g/L和磷酸二氫鉀2.0g/L。
[0044](3)現(xiàn)場注入工藝參數(shù)的優(yōu)化
[0045]首先向油藏中注水井注入烴降解菌激活劑0.35X 104m3、注入速度為8m3/h，關(guān)井培養(yǎng)20d后，注入乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌激活劑0.7X 104m3、注入速度為10m3/h，激活劑注完后關(guān)井培養(yǎng)18個月。
[0046](4)開井生產(chǎn)
[0047]開井生產(chǎn)后，平均日產(chǎn)氣量7.5 X 104m3。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: (1)檢測油藏樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌 利用最大可能數(shù)法檢測樣品中的烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌，如果油藏樣品中檢測不到烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌或檢測到烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌均含量小于1.0X 13個/mL，需要向油藏中補充烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌，使其在油藏中含量均大于1.0X 13個/mL ； (2)烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選 利用正交實驗法進(jìn)行烴降解菌和產(chǎn)甲烷菌的激活劑的篩選，其中，烴降解菌激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入200ml?250ml的油藏地層水和1g?15g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)6h?12h后檢測樣品中烴降解菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定烴降解菌的激活劑配方；產(chǎn)甲烷菌的激活劑篩選的具體步驟為:在滅菌的搖瓶中分別加入200ml?250ml的油藏地層水和20g?25g的原油，根據(jù)設(shè)計的正交實驗表分別加入設(shè)計出的激活劑組分，將搖瓶在油藏溫度下振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)3月?6月后檢測產(chǎn)甲烷菌的濃度，根據(jù)檢測結(jié)果確定產(chǎn)甲烷菌的激活劑配方； (3)現(xiàn)場注入工藝參數(shù)的優(yōu)化 首先向油藏中注水井注入烴降解菌激活劑，注入量為0.05PV?0.10PV，注入速度為6m3/h?8 m3/h，關(guān)井培養(yǎng)15d?20d后注入產(chǎn)甲烷菌激活劑，注入量為0.1PV?0.2PV，注入速度為8 τα/h?10 m3/h，激活劑注完后關(guān)井培養(yǎng)12個月?18個月； (4)開井生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述的油藏樣品的取樣采用密閉取樣方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述烴降解菌的激活劑包括硝酸鹽、磷酸鹽和微量元素，質(zhì)量濃度分別為2g/L?3g/L、lg/L ?2g/L 和 0.lg/L ?0.3g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述的硝酸鹽為硝酸鈉和硝酸銨中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述的磷酸鹽為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述的微量元素為MnCl2.4H20、Na2MoO4和CoCl2.6H20中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述的產(chǎn)甲燒菌包括氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲燒菌和乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲燒菌。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述的氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的激活劑配方為氯化銨、磷酸氫二鉀和硫酸鎂，質(zhì)量濃度均為Ig/L ?2g/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種調(diào)控油藏微生物代謝產(chǎn)生物氣的方法，其特征在于，所述的乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的激活劑配方為乙酸鈉、氯化銨和磷酸二氫鉀，質(zhì)量濃度均為2g/L ?3g/L。
【文檔編號】C12P5/02GK104404086SQ201410584212
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】譚曉明, 林軍章, 高光軍, 巴燕, 劉濤, 徐登霆, 潘永強, 徐闖, 徐鵬, 王剛, 汪衛(wèi)東 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院