一種激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微生物采油【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種通過選擇性激活微生物驅(qū)油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑來提高原油采收率的方法，其方法包括以下步驟：A、對(duì)油藏樣品中的產(chǎn)生物乳化劑微生物種群進(jìn)行分析；B、確定產(chǎn)生物乳化劑的微生物種群及其關(guān)鍵代謝底物，設(shè)計(jì)激活劑配方體系；C、激活劑配方體系的優(yōu)化；D、激活劑現(xiàn)場(chǎng)注入工藝優(yōu)化；E、進(jìn)行激活劑礦場(chǎng)注入試驗(yàn)。本發(fā)明具有針對(duì)性強(qiáng)、可靠性高、油藏適用范圍廣、方法簡單、可操作性強(qiáng)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果好等優(yōu)點(diǎn)，因此可廣泛地應(yīng)用于微生物驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中。
【專利說明】一種激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微生物采油【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種通過選擇性激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑來提高原油采收率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微生物驅(qū)油原理之一就是利用其代謝產(chǎn)物作用來實(shí)現(xiàn)。微生物的代謝產(chǎn)物有多種，其中生物乳化劑是微生物在生長代謝過程中產(chǎn)生的一種高分子量的生物表面活性劑。這類物質(zhì)可與石油烴等疏水性物質(zhì)作用形成穩(wěn)定的乳狀液，降低界面張力，增加原油流動(dòng)性，而且還具有毒性低、可生物降解等特性。
[0003]目前，生物乳化劑驅(qū)油主要采取向油藏注入生物乳化劑發(fā)酵產(chǎn)品與產(chǎn)生乳化劑外源微生物兩種方式。前者發(fā)酵成本較高，是制約其大規(guī)模應(yīng)用的主要因素之一，而外源微生物存在菌種對(duì)油藏環(huán)境的適應(yīng)性問題。相對(duì)而言，利用油藏中已存在的內(nèi)源微生物的大量生長繁殖來發(fā)揮驅(qū)油功能的內(nèi)源微生物驅(qū)油技術(shù)，克服了上述技術(shù)的劣勢(shì)。但是由于油藏中的內(nèi)源微生物種群存在生態(tài)復(fù)雜性，其中乳化功能微生物的驅(qū)油效果沒有得到充分有效的發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，通過分析確定油藏內(nèi)源微生物中產(chǎn)生物乳化劑的微生物種群，針對(duì)其關(guān)鍵代謝底物設(shè)計(jì)激活劑配方體系，選擇性激活產(chǎn)生物乳化劑的內(nèi)源微生物，從而提高原油采收率。
[0005]本發(fā)明提供的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，包括以下步驟，但不限于以下步驟:
[0006]A、對(duì)油藏樣品中的產(chǎn)生物乳化劑微生物種群進(jìn)行分析；
[0007]B、確定產(chǎn)生物乳化劑的微生物種群及其關(guān)鍵代謝底物，設(shè)計(jì)激活劑配方體系；
[0008]C、激活劑配方體系優(yōu)化；
[0009]D、激活劑現(xiàn)場(chǎng)注入工藝優(yōu)化；
[0010]E、進(jìn)行激活劑礦場(chǎng)注入試驗(yàn)。
[0011]其中，所述對(duì)油藏樣品中的產(chǎn)生物乳化劑微生物種群進(jìn)行分析，是指采用乳化功能基因定量和16S rDNA測(cè)序分析方法。
[0012]所述的乳化功能基因定量分析方法，是指采用與生物乳化劑代謝合成密切相關(guān)的蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶基因的簡并引物，通過實(shí)時(shí)PCR儀定量分析油藏樣品微生物總DNA中該功能基因的數(shù)量，若油藏樣品中該功能基因達(dá)到200COpieS/mL以上，則該油藏具備激活內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑進(jìn)行驅(qū)油的潛力。
[0013]所述的16S rDNA測(cè)序分析方法，是指對(duì)提取的油藏樣品中微生物的總DNA進(jìn)行16S rDNA測(cè)序，分析內(nèi)源微生物群落結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生物乳化劑的微生物種群。[0014]所述的確定產(chǎn)生物乳化劑的微生物種群，其方法如下:(1)取油藏樣品，油藏樣品由注水井注入水和油井產(chǎn)出水按1:1的比例組成，分別以原油、蔗糖和淀粉為碳源的激活劑進(jìn)行激活實(shí)驗(yàn)；(2)對(duì)激活后的樣品，在12000rpm和4°C條件下進(jìn)行離心，收集樣品中的微生物，提取其總DNA ；(3)應(yīng)用乳化功能基因定量方法，并結(jié)合16SrDNA測(cè)序分析結(jié)果，確定產(chǎn)生物生物乳化劑的微生物種群，所述的以原油為碳源的激活劑配方為原油質(zhì)量濃度0.5%、玉米漿干粉質(zhì)量濃0.4%、(NH4)2HPO4質(zhì)量濃度0.3%、NaNO3質(zhì)量濃度0.2%，以蔗糖為碳源的激活劑配方為蔗糖質(zhì)量濃度0.5%、玉米漿干粉質(zhì)量濃度0.4%、(NH4)2HPO4質(zhì)量濃度0.3%、NaNO3質(zhì)量濃度0.2%，以淀粉為碳源的激活劑配方為淀粉質(zhì)量濃度0.5%，玉米漿干粉質(zhì)量濃度0.4%，(NH4)2HPO4質(zhì)量濃度0.3%，NaNO3質(zhì)量濃度0.2%。
[0015]所述的確定產(chǎn)生物乳化劑微生物種群的關(guān)鍵代謝底物，是指通過檢索和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，明確油藏中產(chǎn)生物乳化劑微生物勢(shì)種群的生理生化特性，分析確定其關(guān)鍵代謝底物。
[0016]所述的設(shè)計(jì)激活劑體系配方，是指根據(jù)確定的產(chǎn)生物生物乳化劑微生物種群的關(guān)鍵代謝底物，設(shè)計(jì)出滿足種群生長代謝所需的碳源、氮源和磷源營養(yǎng)體系的組成。
[0017]所述的激活劑配方優(yōu)化，其具體步驟為:(I)在200mL厭氧瓶中分別加入160mL混合液和2g?3g原油，混合液由注入水和產(chǎn)出液按1:1的比例組成；(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的正交實(shí)驗(yàn)表分別加入激活劑配方，在油藏溫度、IOOrpm下振蕩培養(yǎng)，每隔12h取一次培養(yǎng)液，檢測(cè)產(chǎn)生物乳化功能基因的數(shù)量和乳化指數(shù)；(3)綜合考慮乳化功能基因數(shù)量和乳化指數(shù)，確定激活劑配方。
[0018]所述的激活劑現(xiàn)場(chǎng)注入工藝優(yōu)化，其具體步驟為:(I)根據(jù)油藏孔隙度、滲透率和飽和度，裝填管式填砂模型；(2)抽真空，飽和油藏地層水；(3)飽和油藏脫水脫氣原油；
(4)一次水驅(qū)3PV (孔隙體積)地層水；(5)注入激活劑和配注空氣；(6)培養(yǎng)20d?30d后，二次水驅(qū)至出口不含油為止，計(jì)算二次水驅(qū)采收率；(7)根據(jù)二次采收率值確定激活劑現(xiàn)場(chǎng)注入工藝。
[0019]所述的進(jìn)行激活劑礦場(chǎng)注入試驗(yàn)，是指按照優(yōu)化的激活劑及其注入工藝進(jìn)行礦場(chǎng)驅(qū)油試驗(yàn)，選擇2?3 口油井，每隔30d?40d取一次產(chǎn)出液樣品，應(yīng)用功能基因定量和16SrDNA測(cè)序方法分析樣品中產(chǎn)生物乳化劑種群的變化，結(jié)合油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效
果O
[0020]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0021](I)針對(duì)性強(qiáng)，可靠性高，實(shí)現(xiàn)有效定向激活油藏中的乳化功能微生物；
[0022](2)油藏適用范圍廣，適合所有微生物驅(qū)油的油藏；
[0023](3)方法簡單、可操作性強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果好，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可提高原油采收率8.5%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0025]實(shí)施例1:以勝利油田河口采油廠A3區(qū)塊為例
[0026]該油藏埋藏深度1162m?1350m，油藏溫度65°C，滲透率變異系數(shù)0.528，孔隙度35%，空氣滲透率1600X 10_3 μ m2，試驗(yàn)區(qū)含油面積0.83km2，有效厚度10.lm，地質(zhì)儲(chǔ)量154.9X 104t，實(shí)施本發(fā)明的步驟為:[0027]1、對(duì)油藏樣品中的產(chǎn)生物乳化劑微生物種群進(jìn)行分析
[0028]對(duì)油藏樣品進(jìn)行微生物乳化功能基因定量分析，結(jié)果見表1。
[0029]表1A3塊油藏樣品的乳化功能基因定量分析
【權(quán)利要求】
1.一種激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，包括以下步驟，但不限于以下步驟: A、對(duì)油藏樣品中的產(chǎn)生物乳化劑微生物種群進(jìn)行分析； B、確定產(chǎn)生物乳化劑的微生物種群及其關(guān)鍵代謝底物，設(shè)計(jì)激活劑配方體系； C、激活劑配方體系的優(yōu)化； D、激活劑現(xiàn)場(chǎng)注入工藝優(yōu)化； E、進(jìn)行激活劑礦場(chǎng)注入試驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在于所述的對(duì)油藏樣品中的產(chǎn)生物乳化劑微生物種群進(jìn)行分析，是指采用乳化功能基因定量和16SrDNA基因測(cè)序分析方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在于所述的確定產(chǎn)生物乳化劑的微生物種群，其方法如下:(I)取油藏樣品，油藏樣品由注水井注入水和油井產(chǎn)出水按1:1的比例組成，分別以原油、蔗糖和淀粉為碳源的激活劑進(jìn)行激活實(shí)驗(yàn)；(2)對(duì)激活后的樣品，在12000rpm和4°C條件下進(jìn)行離心，收集樣品中的微生物，提取其總DNA ；(3)應(yīng)用乳化功能基因定量方法，并結(jié)合16S rDNA測(cè)序分析結(jié)果，確定產(chǎn)生物生物乳化劑的微生物種群。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在所述的確定關(guān)鍵代謝底物，是指通過檢索和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，明確油藏中產(chǎn)生物乳化劑微生物種群的生理生化特性，分析確定其關(guān)鍵代謝底物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在于所述的激活劑配方體系的優(yōu)化，其步驟如下:(1)在200mL厭氧瓶中分別加入160mL混合液和2g~3g原油，混合液由注入水和產(chǎn)出液按1:1的比例組成；(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的正交實(shí)驗(yàn)表分別加入激活劑配方，在油藏溫度、IOOrpm下振蕩培養(yǎng)，每隔12h取一次培養(yǎng)液，檢測(cè)產(chǎn)生物乳化功能基因的數(shù)量和乳化指數(shù)；(3)綜合考慮乳化功能基因數(shù)量和乳化指數(shù)，確定激活劑配方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在于所述的激活劑現(xiàn)場(chǎng)注入工藝優(yōu)化，其具體步驟為:(1)根據(jù)油藏孔隙度、滲透率和飽和度，裝填管式填砂模型；(2)抽真空，飽和油藏地層水；(3)飽和油藏脫水脫氣原油；(4) 一次水驅(qū)3PV (孔隙體積)地層水；(5)注入不同PV的激活劑配方；(6)培養(yǎng)20d~30d后，二次水驅(qū)至出口不含油為止；(7)根據(jù)二次水驅(qū)提高原油采收率數(shù)值確定激活劑現(xiàn)場(chǎng)注入工藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在于所述的進(jìn)行激活劑礦場(chǎng)注入試驗(yàn)，是指按照優(yōu)化的激活劑及其注入工藝進(jìn)行礦場(chǎng)驅(qū)油試驗(yàn)，選擇2~3 口油井，每隔30d~40d取一次產(chǎn)出液樣品，應(yīng)用功能基因定量和16S rDNA測(cè)序方法分析樣品中產(chǎn)生物乳化劑種群的變化，結(jié)合油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在于所述的乳化功能基因定量分析方法是指采用與生物乳化劑代謝合成密切相關(guān)的蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶基因的簡并引物，通過實(shí)時(shí)PCR儀定量分析油藏樣品微生物總DNA中該功能基因的數(shù)量，若油藏樣品中該功能基因達(dá)到200COpieS/mL以上，則該油藏具備激活內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑進(jìn)行驅(qū)油的潛力。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生物乳化劑的方法，其特征在于所述的以原油、蔗糖和淀粉為碳源的激活劑進(jìn)行激活實(shí)驗(yàn)，以原油為碳源的激活劑配方為原油質(zhì)量濃度0.5%、玉米漿干粉質(zhì)量濃度0.4%、(NH4) 2ΗΡ04質(zhì)量濃度0.3%,NaNO3質(zhì)量濃度0.2%，以蔗糖為碳源的激活劑配方為蔗糖質(zhì)量濃度0.5%、玉米漿干粉質(zhì)量濃度0.4%、(NH4)2HPO4質(zhì)量濃度0.3%,NaNO3質(zhì)量濃度0.2%，以淀粉為碳源的激活劑配方為淀粉質(zhì)量濃度0.5%、玉米漿干粉質(zhì)量濃度0.4%、(N`H4)2HPO4質(zhì)量濃度0.3%、NaNO3質(zhì)量濃度0.2%。
【文檔編號(hào)】C12Q1/68GK103527160SQ201310450633
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】張紹東, 宋永亭, 李彩風(fēng), 汪衛(wèi)東, 郭省學(xué), 曹嫣鑌, 郭遼原, 高光軍, 郝濱, 吳曉玲 申請(qǐng)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