微生物驱油模型
微生物驱油的参数敏感性分析
件 相 同 。 菌 注 入 速 率 为０． ｃ ｓ 营 细 ４ ｍ／ 。
养液初 始浓度为 ２０ 。 ．％
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石 油 勘
９ ８ ２ ０ 年 ８ 月 ０２
探
与 开
发
Ｖ 。 ２９ Ｎｏ． １ ４
．
ＰＥＴＲＯ ＬＥＵ Ｍ ＥＸ ＰＬＯ ＲＡ Ｔ Ｉ ＯＮ Ｎ Ｄ Ａ ＤＥＶ ＥＬＯ ＰＭ ＥＮ Ｔ
文 章 编 号 ：０ ００ ４ （０ ２ ０ —０ ８０ １ ０ —７ ７ ２ ０ ）４０ ９ —３
１ １细 菌 注 入 速 率 对 注 入 井 井 底 细 菌 浓 度 的 影 响 ．
细 菌 注 入 速 率 分 别 取 ０ ｃ ｓ ０ ２ ｍ／ 、 ． ．ｉｍ／ 、 ． ｃ ｓ ０ ３ ｃ ｓ０ ４ ｍ ／ 、 ． ｃ ｓ 模 拟 计 算 结 果 （ 图 １ ）表 ｍ／ 、 ． ｃ ｓ ０ ５ ｍ／ ， 见 ａ 明 ， 着 生 产 时 间 增 加 ， 入 井 井 底 细 菌 浓 度 逐 渐 增 随 注
见 文献 ［ ］ ， 微 生物驱 油 过程 中参 数敏 感性进 行 分析 。 ３ ）对
１细 菌 注 入 速 率 分 析
假 设 其 它 条 件 相 同 ， 菌 初 始 浓 度 为 ０．５ （ 文 细 ０ ％ 本 浓 度 均 为 质 量 百 分 比 ） 营养 液 初 始 浓 度 为 ２ ０ 。 ， ．％
微 生 物 驱 油 的 参 数 敏 感 性 分 析
陈 军 斌 ， 荣 军 ， 志 太 张 王
（ 安 石 油学 院） 西
摘 要 ： 反 映 细 菌 、 养 液 在 油 藏 中 的 传 输 及 细 菌 繁 殖 的 一 维 三 相 微 生 物 采 油 数 学 模 型 进 行 微 生 物 驱 油 过 程 中 的 参 数 敏 用 营 感 性 分 析 。 结 果 表 明 ， 微 生 物 驱 油 过 程 中 ， 在 驱 油 效 果 最 好 的 细 菌 注 入 速 率 最 佳 值 ； 菌 初 始 浓 度 越 大 ， 入 井 井 底 在 存 细 注 细 菌 浓 度 增 长 就 越 快 ， 菌 沉 积 量 相 应 就 越 大 ； 养 液 初 始 浓 度 越 大 ， 菌 生 长 率 就 越 大 。 图 ３表 １参 ６（ 军 斌 摘 ） 细 营 细 陈 关 键 词 ： 生物 驱 油 ； 学模 型 ； 值 模 拟 ； 感性 分 析 ； 数 微 数 数 敏 参
微生物驱相对渗透率曲线测定
温产 聚合 物菌 ．
学 者进行 过 相关 探 索 与研 究 ， 始 终 没有 实 现 直 接 但
激活剂 ： Ａ ① Ｂ一１菌激 活 剂 为 Ｋ Ｏ ５ ， ａ １ Ｈ Ｐ ｇ Ｎ Ｃ
１ ， Ｓ ４ ． ５ｇ Ｎ ４ Ｏ ． ， ａ Ｏ ， 糖 ０ｇ ＭｇＯ ２ ， Ｈ Ｎ ３ ７ ｇ Ｎ Ｎ ３ ｇ 蔗 ０ ０ １
实验 岩心 为 中一 区 Ｎ ３天然 岩 心 ， ｇ 岩心 长 度 为
２— ｍ， 径 为 ２ ５ｃ ６ｃ 直 ． ｍ．
数学模型的建立与完善提供理论依据． 微生物驱相 对 渗透 率 曲线 的测 量 过 程 由于受 到 油 藏 润 湿 性 、 温
度、 渗透 率 、 微生 物 种类 和 注入 量 等 影 响 ， 有 许 多 虽
１ ２ 实验 仪器 ．
生物后油水相对渗透率曲线．
１ 室 内 实验
１ １ 实验材 料 ．
ｓ Ｌ一４型 油水 相 对 渗 透 率 测 定 装 置 ， 置 主 要 装
技术 指标 ： 力 ０～３ ａ 温 度 为 室温 一 ０℃ ； 压 ０ＭＰ ； ８ 油
实 验用 油是 将 中一 区 Ｎ ３块 脱 水 、 气 原 油 与 ｇ 脱
Ａ Ｂ一１ 后岩 心束 缚水 饱 和度 见 图 １注 微 生 物 Ａ 前 ， Ｂ
一
残 余油 饱 和度是 残余 油体 积 占岩石孔 隙体 积百
分 比 残余油饱和度越小 ， 说明提 高采 收率 程度越 高． 中注微生物 Ａ １ 其 Ｂ一 前后岩心残余油饱和度见 图 ３ 注 微 生 物 Ａ 一２前 后 岩 心 残 余 油 饱 和度 见 ， Ｂ
一
３ ％之间 ， ５ 注微生物后岩心 的束缚水饱 和度主要分 １ 之前岩心的残余油饱 和度 主要分布在 ２ ％ ） ０ 布在 ３％ ～ ０ ０ ４ ％之 间． 注微 生物之 前 相 比 ， 与 束缚 ３ ％之间， ０ 注微生物后岩心的残余油饱和度主要分
利用微生物的封堵作用提高原油采收率
度堵塞 ，利用 微生物的这一作用可以使注入水 。 始油区。这两个区域的剩余油都是提 高采收率 ； 的溶 解 平衡 ，这 么大 的注水 量显 然是 不 实际 进 入二次采油 过程 中没有被水所波及到的低渗 技 术的作用 目标 。微生物强化水驱就 是微生物 的。在实际油层条件 下，这 个作用是微 不足道 透 区去 驱油 来提 高采收 率 ，这 就是 微生 物的 在地 下的代谢产物 （ 有机酸 、溶剂 、气体等 ） 选择性封堵 （ ｃｏ ｉｌＳｌ ｔ ｅ ｌｇ ｉｇ 来作 用于 油、水和岩石 ，通过降低油水界面张 Ｍｉ ｂａ ｅ ｃ ｖ Ｐｕ ｇｎ ，： ｒ ｅｉ
提 高采收率技术已经广泛应用的假象 。而 实际 察 ，许多实验室研究都已经证实 了这些机理。
０ 量为７ ｋ 。通 常产生这 么 ０ｇ 使生产成本增加。但在三次采油过程 中 ，通过 剩余油以油珠或 油膜的形式附着在岩石孔隙空 饱和时 ，需要 的Ｃ ２
营养物质的注入刺激某些微生物在油 层中的生 间 ，继续注水 已不能采 出这部 分油。一般在注 多Ｃ０２ 需要 ５ ｋ 的０２ ２ ｋｇ ０ｇ ￣１０ 的Ｃ反应 ，０２ 在
施 。然而在 许多文献 中，微生物单井处理技术 ｊ 石润湿 性和 原油组分 、黏度 、界面张 力等性 质 ｊ 被作为提高采收率技术来 报道 ，这在 石油工业 ！ 变化 ，及岩 芯渗透率减少来证明这种机理 ，还
微生物吞吐渗流理论及预测方法
微 生 物 吞 吐 渗 流 理 论 及 预 测 方 法
朱 维 耀 刘 圣 志 ， 元 基 ， 王
（ ． 京 科 技 大 学 ；２ 中 国石 油勘 探 与 生产 公 司 ） １北 ．
基 金 项 目 ： 家重 点基 础 研 究发 展 规 划“ ７ ” 目（ ９ ０ ２ １ 资 助 国 ９３项 Ｇ１ ９ ２ ５ ）
Ｐｒｄｕ ｔ ｎＣｏ ａ ｙ，Ｂｅｊ ｎ ０ ０ １ ｏ ｃｉ ｍｐ ｎ ｏ ｉｉｇ １ ０ １ ，Ｃｈ ｎ ｉａ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａ ｓ ｒｅ ｏ ｍｕ ｔ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｍｉｒ ｂ ａ ｍａ ｈ ｍａ ｉａ ｍｏ ｅ ｓ ｒ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ａ ｅ Ｏ ｍｉｒ ｂ ａ ｆ ｏ ｉ ｇ ｅ ｉｓ ｆ ｌｉ ｏ ｏ ｅ ｔ — ｃ ｏ ｉｌ ｔｅ ｔ ｌ ｃ ｄ ｌ ａ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ｂ ｓ ｄ ｎ ｃ ｏ ｉｌ ｌ ｄ ｎ ｏ
摘 要 ： 微 生物 驱 油 作 用 实验 基 础 上 ， 在 通过 对微 生 物 繁 殖 代 谢 过 程 中 的 微 生 物 生 长 与 衰 竭 ， 生 物 间 的 竞 争 排 斥 作 用 、 微 诱
导 作 用 ， 物 的增 溶 、 解 等 化 学 反 应 ， 散 、 浮 、 附 等 作 用 机 理 和 规 律 的研 究， 用 质 量 传 输 流 体 力 学 、 学 动 力 学 、 产 降 扩 沉 吸 应 化 物 质 平 衡 原 理 ， 立 了微 生物 驱 油 吞 吐 渗 流 数 学 模 型 。该 模 型 能反 映微 生物 吞 吐 过 程 中 的 微 生 物 运 移 、 学 剂 扩 散 、 井 建 化 关 压 力 传 播一 性 膨 胀 、 体 物理 化 学 变 化 、 产 （ 吐） 效 时 间 等 的作 用 规 律 以及 微 生 物 作 用 与 多孔 介 质 中 流 固环 境 对 吞 弹 流 增 吞 有 吐 效 果 的 影 响 。 在 阐 述 微 生 物 吞 吐 增 产 的 基 本 渗 流 理论 的 基 础 上 ， 出 了模 拟 计 算 方 法 。 研 究 表 明 ， 生 物具 有 驱 油 、 提 微 调
油藏内源微生物生长代谢及驱油特性研究
驱油试验 ｅ ｅ ， 发 现 微 生 物代 谢 产 生 的 生 物 表 面 活 性 剂 可 改 变 、增 强 剩 余 油 的 流 动 性 ， 并 在 驱 替 过 程 中 出
现了 “ 润 湿 反 转” 、“ 波及 体 积 扩 大 ” 和 “ 前 缘 断脱 ” 等 现 象 ，具 有 其 他 化 学 剂 驱 无 法 比拟 的特 性 ，显 著
石 油 天然 气 学 报 （ 江 汉 石 油 学 院 学 报 ）２ ０ １ ４ 年１ 月 第３ ６ 卷第１ 期 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ Ｇａ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｊ ． Ｊ Ｐ Ｉ ）Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４ Ｖ ｏ １ ． ３ ６ Ｎ ｏ ． １
技术 的优 势 ，发挥其 潜 力 ，对 于进 一步 提 高我 国微 生物 采 油技术 水平 十分必 要 川。
笔 者针对 胜利 油 田 已经进 入 注水开 发 晚期 的沾 ３区块 ，考察 了压 力 以及孔 隙介质 对其 中 内源微 生物 生 长代谢 的影响 ，并采 用微 观仿 真 光刻 蚀 可 视 化模 型 ，利用 激 活 的 内源混 合 微 生 物 ，进 行 微 观驱 油 试 验 ，对 驱替 过程 中剩余 油 的形态 和流 动 特 征进 行 显 微 观 察 和分 析 ，揭 示 微 生 物 在油 藏 条 件 下 的驱 油 特
［ 收稿 日期］ ２ ０ １ ３—０ ６ —２ １ ［ 基金项目］国家自然科学基金项 目 （ ５ ０ ９ ３ ４ ０ ０ ３ ） ；国家科技重大专项 （ ２ ０ ｌ １ ｚ ｘｏ ５ ｏ １ ｏ ） 。 ［ 作者简介］夏小雪 （ １ ９ ８ ７一 ） ，女 ，２ ０ １ ０年大学毕业 ，硕士生 ，现主要从事化学驱 油提高采收率方面的研究。
高温产乳化剂菌原位生长下的微观驱油机理
高温产乳化剂菌原位生长下的微观驱油机理宋永亭;李彩风;冯云;刘涛;曹嫣镔【摘要】以高温产乳化剂菌嗜热脂肪地芽孢杆菌SL-1为对象,研究该菌株的生长和界面趋向性,同时利用微观仿真可视模型,研究SL-1菌对水驱后残余油的驱替作用和机理.结果表明:该菌具有嗜烃性能,在高温(65℃)和高压(10MPa)复合极端环境中,SL-1菌能够以原油为唯一碳源进行繁殖代谢,降解原油;代谢产生的生物表面活性剂具有乳化原油和改变岩石润湿性的作用,残余油被乳化分散成油滴;此外,该菌可降低油水界面张力和原油粘度,改善残余油的流变性.膜状残余油、柱状残余油以及盲端残余油等不同类型的残余油都能被有效驱替,最终提高原油采收率为12.84％.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2018(025)002【总页数】6页(P90-95)【关键词】产乳化剂菌;烃降解;生长代谢;界面特性;微观驱油;提高采收率【作者】宋永亭;李彩风;冯云;刘涛;曹嫣镔【作者单位】中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】TE357.9微生物采油技术主要是利用微生物自身在油藏中的活动、微生物的代谢作用以及代谢产物与油藏中岩石、流体的作用来提高原油采收率［1-6］。
中国各油区发育的油藏类型多样，油藏温度主要为50～100℃，高温油藏分布广泛。
胜利油区微生物采油技术资源潜力分析结果表明，适合微生物采油的地质储量为10.7×108t ［7］，其中55 ℃以上的中高温油藏的原油地质储量占88.5%。
前期室内实验和矿场试验表明，微生物乳化原油是微生物采油的一个重要机理［8-13］，因此高温产乳化剂微生物成为中高温油藏环境中一类重要的驱油功能菌，在驱油过程中具有举足轻重的作用［14-18］。
河间东营油藏微生物驱替现场试验
４ ４ ％， 菌液 浓 度 的升 高 ， Ｈ 值 下 降 幅 度 加 大 ， ．３ 随 ｐ
而 ｐ 值 的 下降 幅 度受 温 度 影 响较 小 。 Ｈ
１２ ４ 原 油 色谱 分析 对 菌液 作 用 前 后 的 原 油 进 ． ．
为 了进 ～ 步验 证 所 选 菌种 对该 油 藏 原 油 的作 用 性 能 ， 室 内做 了 菌 液 浓 度 为 ２ ４ ６ 在 ％、 ％、 ％与 试 验 温 度 分别 为 ６ ℃ 、０ 、０ 、０ 、 ５ 时 的 性 能 试 ０ ７℃ ８℃ ９ ℃ ９℃ 验 ． 作 用主 要 表 现 为 以下 几方 面 。 其 １２ １ 对 原 油 的 降 粘 作 用 配 伍 菌液 对 该 油 藏 的 ． 、 原 油有 较 好 的 降 粘 作 用 ， 降粘 幅 度 在 ｌ ％ ～３ ％， ５ ７ 总 趋势 是 ： 度 相 同 的条 件 下 ， 菌 液 浓 度 的 增 加 ， 温 随 降粘 效果 变 好 ； 菌 液 浓 度 相 同 时 ， 在 随温 度 增 加 ， 降
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石 油 钻 采． 艺 ２ ０ Ｙ ０ ２年 （ ２ － 第 ４卷 ） ２期 第
河 间东营油 藏 微生 物驱 替现场 试验
刘淑敏 周晓 郝明圈 俊 赵 英 田 孙良品 小川
（ 北 油 田 公 司 采 油三 厂 ． 北 河 问 华 河 ０２ Ｎ ） ６４ ）
粘 率 下降 。 １２ ２ 油水 界 面 张 力的 变化 ．、 不 同试 验 温 度 、 同 不
过多 次 注采 系统 的 调整 ， 网调 整 的 余 地 已经 很 小 ； 井
依靠 平面 调 水效果 越 来 越 差 ； 九 五 ” 自“ 以来 油 藏 产
CMG 介绍
流体膨胀
M is c
GEM
凝析气模拟
液体析出
开采优化
循环注气
堵塞
GEM
气体循环 （循环注气） 液量增加
100 90 80 70
Percentage Recovery
50 40 30 20 10
气体补偿
lig ht c
om po
60
Target for gas recycling projects try to bring heavy component recovery curve closed to light
STARS
蒸汽驱示意图
蒸汽
油+水
热损失
开采区
蒸汽区 蒸汽+热水
冷凝蒸汽 热油 冷油 基岩
重力
注入井
生产井
STARS
注蒸汽
死油或活油 单组份或多组份油 稠油流度增加 蒸汽拖曳分析 区域/垂直开采效率 热损失估计及控制 开采预测
STARS
蒸汽吞吐
气体添加剂 (CO2, CH4, N2, etc.) 烃类添加剂 (溶剂等) 段塞大小及设计 井内连通 润湿性变化 循环区转换
IMEX
模拟功能: 2相, 3相,达到4种组分 油/气/水、 气/水、 油/水 聚合物、拟-混相、易挥发油 简单的煤层甲烷 与地面设施模拟器(FORGAS)结合
IMEX
四种描述裂缝的方法:
双渗
双孔
子域 MINC
IMEX
地质力学特征:
应用Geertsma’s相关性描 述油藏中的非达西流动
采出以及注入
垂直、水平和倾斜、多级井
大庆油田微生物采油技术研究及应用
第28卷第2期油气地质与采收率Vol.28,No.22021年3月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyMar.2021—————————————收稿日期：2020-12-11。
作者简介：侯兆伟（1975—），男，山东成武人，高级工程师，在读博士研究生，从事三次采油方面的研究工作。
E-mail ：houzhw@ 。
基金项目：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“大庆油气持续有效发展关键技术研究与应用”（2016E-0206）。
文章编号：1009-9603（2021）02-0010-08DOI ：10.13673/37-1359/te.2021.02.002大庆油田微生物采油技术研究及应用侯兆伟1，2，3，李蔚1，2，乐建君1，2，金锐1，2，窦绪谋1，2（1.国家能源陆相砂岩老油田持续开采研发中心，黑龙江大庆163412；2.中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163412；3.东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆163318）摘要：大庆油田微生物采油技术始于20世纪60年代，历经50多年的持续攻关，基础研究和现场应用均取得一定进展。
研究发现微生物存在主动趋向原油、黏附原油、产表面活性剂乳化原油3种趋向原油方式，确定实验菌株以氧化方式降解烷烃、芳香烃的降解机理。
在室内研究的基础上，针对特低渗透油田开展外源微生物现场试验，实施微生物吞吐试验93口井，单井平均增油量为149t ，吨增油菌液和激活剂成本为300元；在特低渗透油田开展微生物驱试验，朝阳沟油田累积增油量为6×104t ，采收率提高4.95个百分点，吨增油菌液和激活剂成本为557元，并明确注采关系是影响微生物驱效果的主要因素。
对大庆油田水驱、聚合物驱和复合驱后典型油藏菌群结构特征进行系统研究，研制出高效激活剂配方，在萨南油田聚合物驱后油藏开展了1注4采内源微生物驱现场试验，采收率提高3.93个百分点，吨增油激活剂成本为643元。
[NSFC]化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究
项目名称：化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究首席科学家：起止年限：2005.12至2010.11依托部门：一、研究内容二、预期目标1、总体目标在基础理论重大发展的基础上，使复合化学驱具备工业化应用的条件，在实施地区提高采收率5～15％（如果全国已开发油田平均提高采收率1%，就可增加石油可采储量1.8亿吨，可增加产值2000亿元以上），同时探索微生物驱提高石油采收率新方法。
2、五年预期目标本项目将围绕一个目标、发展两个理论、合成两类驱油剂、建立和探索四个方法，为“十一五”后形成提高采收率技术系列提供理论基础和科学依据。
围绕一个目标：提高石油采收率，在应用地区提高5～15％。
发展两个理论：发展定量化分子设计理论：通过化学剂结构与性能定量关系研究，发展定量化的化学驱油剂分子设计理论，为低/无储层伤害驱油剂合成提供理论指导。
发展物理化学渗流理论：通过化学驱油过程中物理化学非线性渗流和微观渗流特征研究及其数学描述，发展物理化学渗流理论，为正确描述化学驱复杂渗流机理和驱油过程及其优化设计奠定基础。
合成两类驱油剂：低/无储层伤害的表面活性剂：在分子设计理论指导下，合成出适合弱碱/无碱体系的低/无储层伤害新型表面活性剂体系，为化学驱矿场应用提供高效驱油表面活性剂。
适合中低渗储层和耐高温高盐的高效聚合物：在分子设计理论指导下，合成出适合中低渗透油藏的中分子量高效增粘聚合物及耐温（80-120℃）耐盐（30000-100000mg/l）聚合物，为化学驱矿场应用提供高效聚合物。
建立和探索四个方法：剩余油分布数字化定量描述方法：建立数字化油藏精细描述方法和定量预测剩余油分布方法，为化学驱和微生物驱方法的应用提供地质基础。
化学驱精细模拟方法：建立考虑复杂物理化学渗流的物理模拟和数值模拟方法，为化学驱应用提供科学的模拟方法和手段。
复杂产出液高效分离方法：通过复杂产出液组成特征、界面膜强度及其破裂机理研究，合成出新型高效破乳剂，建立产出液高效分离方法；探索微生物提高采收率方法：搞清微生物主要驱油机理，通过基因工程等方法培育有效菌种，探索微生物驱提高采收率新方法。