21世紀高新生物技術

生物環保采油增產新技術

基因工程應用采油增產的前端技術

 

BIO-ACTIVATION THE MICROFLORA INDIGENOUS ENHANCED OIL RECOVERY

GAPOUR內源微生物激活增產環保技術

 

應用技術簡介

    GAPOUR內源微生物激活增產環保制劑是由SINCERITY石油技術公司同國內外多家生物工程研究所合作引進,并發展的又一種新型、高效的環保型油田增產技術系列產品,其主要成份是誘發激活內源微生物的營養激活劑(天然提取物組成)、異化菌、蛋白質-復合酶、糖苷等組成,是一種最新的微生物提高采收率技術(microbial enhanced oil recovery,MEOR)。

    關于內源微生物提高采收率技術的研究,美國和前蘇聯的科學家進行了大量的室內和現場試驗,并取得了一定的成果。我國遼河油田近幾年也與俄羅斯在內源微生物提高采收率已經進行了現場試驗的嘗試。目前,許多油田化工專家正在把該技術的發展做為自己新的研究方向。GAPOUR內源微生物激活吞吐增產環保制劑及應用技術是在充分借鑒國內外的開發和應用經驗,并合作美國內源微生物的研究人員、多家生物工程研究所,經過充分論證,提出并開發的新的微生物提高采收率環保增產技術,該技術明顯特征是利用基因工程增強菌體活力,強化已在油層中的烷烴作碳源的細菌繁衍能力和菌體透過巖石多孔介質的能力,并通過生物酶和生物活性因子的生物催化作用共同促進石油增產作用的產生。

    GAPOUR內源微生物激活增產技術做為一種新的提高采收率技術,其特點是:

    一、是與以往微生物采油技術相比,適應性強,對地層非均質敏感性小、工藝簡單、一次性作業費用低、增產效果明顯;

    二、是對產層無傷害,長期使用不會對油層造成損害,是一種能夠見到油藏保護效果的技術,可反復使用;

    三、是環保特征明顯,對人與環境無傷害,因而符合油田化學技術發展的新要求,是一種綠色環保制劑。

    四、是作為生物工程在石油工業領域的開拓性應用嘗試,GAPOUR增產技術具有明顯的經濟和技術上的可行性,GAPOUR制劑與大量油藏環境之間具有良好的協調性和配伍性。

    技術特征充分體現了(1)環保、,對人環境無傷害,符合油田開采越來越高的環境生產要求(HSE)。(2)適應性強,工藝簡便;(3)獨特“營養激活內源微生物”來激活油井最大產能

    多項優勢決定了GAPOUR內源微生物激活吞吐增產技術是一種有發展前景的采油工藝技術,特別對于老油田提高采收率,提高生產速度,更具推廣價值。關于GAPOUR激活增產劑的應用,研究人員主要開發成功的是油井吞吐提高產量(低產、特殊油井)工藝;現在我們的科技人員也將研究方向轉為有關內源微生物激活選擇性深部調剖,提高注水效率等技術的研究,希望同關注油田采油新工藝的油田服務商和工藝專家合作,共同促進內源微生物激活技術的前進。

    一、GAPOUR內源微生物激活增產劑的組成

    GAPOUR內源微生物激活增產劑主要是:

  • 營養激活劑(天然提取的BIOCA、BVA-P生物多糖及M糖、酵母等):主要作用是營養地下有益內源微生物群落原生細菌如烴類氧化菌、產甲烷菌等,增強原生細菌的繁殖和活動,產生生物表面活性劑、酸、少量生物聚合物和氣體,提高采收率,形成一定厚度強親水分子膜,剝落油膜并達到長期穩定油藏目的;
  • 蛋白質-復合酶(NOYEEAS、BOYEOS等):主要是利用它剝離碳氫化合物催化能力,快速有效的將積油厚膜從附著物和堵塞處剝落、稀釋;
  • 異化菌(ACAO等):誘導原生細菌的活動,并穩定材料成分。

    主要成分:營養激活劑(BVA-1) 、復合酶(NOYEES等)營養激活劑(BVB-10)等

 

    二、GAPOUR內源微生物激活增產劑

    吞吐工藝工作原理

    內源微生物(THE MICROFLORA INDIGENOUS)群落是油田開發過程中隨著注水進入油藏,適應并存在于油藏生態系統中,一定時期內在數量和種類上保持相對穩定的微生物群落。內源微生物種類多且數量大,以細菌為主,主要包括烴類氧化菌、產甲烷菌等。這些細菌中的一部分通過適應油藏特定環境,通過自身功能調節,部分轉入休眠狀態,部分生存并利用地層少量的營養物質進行活動、繁殖和代謝。

    GAPOUR內源微生物激活增產技術就是利用地層中原有的內源微生物群落,通過注入GAPOUR內源微生物激活增產劑(可適量注入少量空氣)營養并激活油藏內的內源微生物,利用基因工程增強菌體活力。通過內源微生物群落自身在油藏中的有益活動、代謝活動及代謝產物(生物表面活性劑、有機溶劑、有機酸、生物氣等)與巖石/原油/水界面相互作用,降低界面張力,改善原油的流動性質,并將活動延伸到原來已經成為死油的區域,原來不流暢的生產區域重新被激活。并且,GAPOUR制劑本身含有的生物復合酶因子能夠促進生化反應進行,同時,GAPOUR本身含有的生物酶和生物活性因子協同加快促進生化反應進行,并利用其本身的生物催化特有性能,疏通滲流孔道,誘導、激活細菌活動和油流活動,加快石油烴的降粘稀釋,流動力增強,激活油井最大效能。由于營養物的沉積維護作用,使內源微生物在一段時間內保持積極活動,從而大大提高油井的采收率,激活油井的最大產能。

    GAPOUR內源激活增產劑的工作過程

    (一)、利用生物復合酶的潔凈油砂功能,快速將堵塞處油垢和巖石覆蓋油膜剝離、稀釋,降低生產壓差,促進滲透條帶通暢和內源微生物的活動空間增大;

    (二)、利用基因工程科技,GAPOUR生物制劑和少量空氣共同營養激活油藏內源微生物群落,加速微生物對石油烴降解(降解石蠟、瀝青質),加速微生物的活動力。原來休眠厭氧的細菌通過活化而在巖石/原油界面上形成微生物膜,通過細菌的積極有益活動、代謝活動,不斷產生活性物質,使巖石表面粘附原油剝離、催化和降粘;

    (三)、微生物膜耗盡周圍碳源后,活躍的微生物群落繼續向含油豐富的地帶推進,并積極拓寬微生物膜的面積區域,不斷剝落油膜,直到條件不允許為止,從而將疏通區域拓寬到最大化;

  • 形成一定厚度分子膜,呈現強親水特征,具有改善穩定巖層、阻止垢再次沉積,誘導油流的作用,大大增加作用期;
  • GAPOUR制劑還在金屬等親水物質表面附著,形成一層生物活性分子膜,能夠有效阻止石蠟沉積。這是因為GAPOUR含有的生物酶及其生物活性因子、連同C不斷產生的物質共同作用,同蠟晶發生催化,抑制蠟晶的形成,促進蠟晶的崎變,改變蠟晶形態,阻止蠟晶體進一步生長,從而有效地防止蠟、瀝青質、膠質等重質組分的沉積,明顯降低蠟的析蠟點,增強設備效率,延長洗井周期;

    三、GAPOUR內源微生物激活增產劑吞吐增產工藝

    GAPOUR內源微生物激活增產技術是21世紀一項高新生物技術,與外源微生物技術相比,具有適應范圍廣,評價和操作容易,產生負面結果可能性極小,工藝簡單,方便易行,投入少,經濟效益好,便于廣泛應用的多項優勢。

GAPOUR內源微生物激活吞吐增產工藝主要可以應用在如下條件斷塊井

  • 注水不完善、供液不足,產能低,結蠟嚴重的油井;
  • 井眼有機結垢,一定堵塞的稠油高凝油藏,需解堵疏通,提高產能;
  • 需要強化開采,提高產能的油井;
  • 溫度在20-98℃的油井;
  • 產能降低快,需要提高采收率的問題油井;
  • 小斷塊、薄油層、水驅控制程度低或枯竭砂巖油藏;
  • 其它需要探討的油藏。

    Gapour激活吞吐技術選井原則:

  • 油層溫度20-95℃;
  • 地層水氯離子含量〈 6╳105 mg/l;
  • 殘余油飽和度 〉20%;
  • 油藏含水率>5%.

    施工需了解參數

    一般施工低于巖石破裂壓力條件進行,采取大排量的方式,這就要了解和確定:

  • 油層深度、壓力、飽和度、滲透率、有效厚度、孔隙度等;
  • 確定工作液濃度、用量、替液用量、是否復配其它藥劑;
  • 動態數據(功圖、液面、沉沒度、溶解氣量等);

    進行GAPOUR內源激活工藝,要及時統計井的生產動態數據和操作成本,將工藝處理井的前后做出比較。組成物理性質的數據包括:

    • 原油的API重度,оAPI;
    • 瀝青質濃度,wt%;
      • 石蠟濃度,wt%;
      • 粘度,mpa.s;
      • 硫含量,wt%.
      • 油氣比率(GOR)的有關數據,
      • 含水率,wt%。

    GAPOUR內源微生物激活吞吐增產工藝設計

    使用GAPOUR生物產品進行激活增產工藝,需要盡量充分的收集油井地質、生產資料,從而提出更加有針對性的、科學的解決方案。一般使用清水(熱污水也可以)配制藥劑,配液公式為:

V=∏R2.hФ

    其中:V – GAPOUR制劑擠入量;

         R - 油井處理半徑;

         H - 油層有效厚度;

         Ф- 油層有效孔隙度.

    GAPOUR激活吞吐增產工藝設計流程:

    1、循環洗井,清洗凈管道堵塞物;

    2、注入清水或污水稀釋的GAPOUR生物藥劑,濃度一般為5%至油層(為確立營養效果,最低不能低于4%的濃度),可協同注入一定量空氣;

    3、悶井3d,開井正常生產。

    采取吞吐解堵增產工藝,一口井一般應用GAPOUR激活生物制劑1-4噸,空氣20-40方(考慮到注入生物制劑時,空氣會相應帶入一部分,所以有時也可以不加空氣)。對于含蠟嚴重的井可在環空中適量加入GAPOUR少量生物制劑,從而提高修井質量。

    生產井可以在初期吞吐工藝同時,在一定時間后通過環空擠分批處理,提高有效期。設計的目的是在平衡條件下利用內源激活劑激活細菌群體成長,恢復和提高油井生產。

    GAPOUR內源生物制劑維護含蠟井生產現場施工方法

    施工方法:(1)用熱水或熱油洗井,清除井筒蠟沉積,一般常規熱洗即可;熱洗應當徹底,避免死蠟脫落卡泵。(2)熱洗后,直接通過套管注入近井地帶,用低濃度GAPOUR藥劑頂替,關井沉積后3-5d開井生產即可。

    GAPOUR內源微生物制劑在應用在含蠟特殊井的維護增產上,優越性如下:

    • GAPOUR制劑催活內源生物,產生的排泄物能夠在金屬和近井地帶表面附著,形成一層生物活性分子膜,阻止石蠟沉積,并逐步釋放藥劑,保證修井期的延長;
    • C排泄產物,同蠟晶發生催化作用,參與蠟晶的形成,促進蠟晶的崎變,改變蠟晶形態,阻止蠟晶體進一步生長,從而有效地防止蠟、瀝青質、膠質等重質組分的沉積;
    • 明顯降低蠟的析蠟點;
    • 通過添加在井眼附近或井筒內,可以明顯的延長熱洗周期,提高井的產能;
    • 對油品、環境和工人健康不會造成不良影響,且不會傷害地層.特征工程參考.

    Tupungat油田,用GAPOUR生物制劑處理油井2口,每井2噸,配制濃度5%,燜井3d,開井,隨后每月加入0.15噸。原油平均提高產量18%,8天回收成本。試驗16個月,增油2256噸,效果明顯。

    某油田,其特點是含蠟和瀝青質比較高,砂巖相對疏松。采取GAPOUR生物制劑吞吐工藝,采取3個月處理一次工藝的井2口,、6個月處理一次的工藝2口,共處理4口井,平均每口井每次使用GAPOUR2t,燜井3天后普遍都見到明顯效果,原油粘度下降、泵效提高,采油量得到明顯提高,整個工藝為1年,截止統計期1年2個月,共增原油4260噸,后續效果仍然繼續。

    附:GAPOUR內源生物激活增產劑的試驗數據:

    (1)GAPOUR(A-100)防蠟率實驗

    用5%GAPOUR生物制劑做防蠟實驗,實驗結果如下:

    油藏溫度下,取地層原油75%,(5%的清水GAPOUR)25%,培養放置五天,測試觀察。

實 驗 項 目

5%GAPOUR試驗一

5%GAPOUR試驗二

防蠟率%

30.6

28.9

析蠟點降低℃

4522.9

4523.1

 

    (2)GAPOUR(A-100)催化溶垢能力

    55℃烘烤稠油樣24小時成油垢樣,浸泡在5%的GAPOUR(55℃)恒溫密閉5d的溶液中,觀察:稠油迅速降解成稀軟油流,溶垢迅速,漂在水的表面,油水分界明顯。倒出上層稀釋稠油,利用底層剩余生成的溶液,繼續放入稠油樣,觀察,洗油率仍然超過60%。

    (3)GAPOUR內源微生物激活增產劑(A-100)對原油物性發生變化

物性參數

測定結果

實驗一

實驗二

作用前

作用后

作用前

作用后

粘度(mPa.s)

54.6

5.8

76.8

1.65

凝點(℃)

5

1

16

1.2

含蠟量(%)

23.5

9.6

24.5

8.0

瀝青質加石蠟(%)

18.6

8.68

19.8

4.6

API重度,(оAPI)

26.2

16

26.1

16.8

    地層原油75%,配制5%GAPOUR制劑25%,密閉,地層溫度恒溫10d,培養測試。

    注意:在所有室內和現場實驗中,為了提高效果,我們還提供一種免費的增強藥劑GOUR-F9培養提高劑,每噸GAPOUR內源激活藥劑,一般添加0.3-0.5噸的GOUR-F9培養提高劑。

SUNCOO PETROLEUM CO.,(CANADA) www.suncoo.ca

中國油田化學網 www.coc888.com

中國盛世石油 www.bwgmox.live

聯系電話:(0546 )7782891 7782868

 

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