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自2003年投產(chǎn)以來，盤33-21區(qū)塊累計(jì)采出13.77萬噸，采出程度17.89%，單井平均產(chǎn)液8.43方，綜合含水67.8%，注水井開井3口，日注水97方。在開采過程中，該區(qū)塊油水井主要曝露出如下問題：

注水井吸水狀況差，剖面水驅(qū)不均，水驅(qū)控制程度較低。2010年測(cè)吸水剖面顯示，均為尖峰狀或指狀吸水，注入水易沿高滲段突進(jìn)，導(dǎo)致油井含水上升速度加快，使得存水率、水驅(qū)指數(shù)下降，導(dǎo)致水驅(qū)效率降低。

含水上升趨勢(shì)加大，自然遞減明顯增大。根據(jù)油田動(dòng)態(tài)和數(shù)值模擬研究結(jié)果，并借鑒侏羅系油藏開發(fā)規(guī)律，該油藏區(qū)塊含水處于快速上升階段，自然遞減和含水上升率有所增大，其中自然遞減由22.93%提高至28.15%，含水上升率由4.44%提高至4.56%，油藏“控水穩(wěn)油”形勢(shì)嚴(yán)峻。在這種情況下，長(zhǎng)慶油田第三采油廠采用了微生物驅(qū)油技術(shù)。

微生物驅(qū)油機(jī)理

微生物驅(qū)油是通過內(nèi)、外源微生物結(jié)合調(diào)控油藏微生物生態(tài)系統(tǒng)，見圖1。其利用微生物自身的繁殖、代謝等功能，實(shí)現(xiàn)微生物群落結(jié)構(gòu)定向調(diào)控和油層的深部調(diào)剖；利用微生物所具有的驅(qū)油機(jī)理達(dá)到提高驅(qū)油效率的目的，從而降低井組對(duì)應(yīng)油井的含水，增加該井組對(duì)應(yīng)油井的產(chǎn)液量，最終提高該井組的原油采收率。利用微生物提高原油采收率不同于常規(guī)的化學(xué)驅(qū)油的單一機(jī)理，它是幾個(gè)作用機(jī)理的綜合利用。只要碳源和其它營養(yǎng)物質(zhì)充足，便可在油藏中利用其代謝產(chǎn)物或使細(xì)胞生長(zhǎng)，擴(kuò)大其使用范圍。主要作用是：

一、微生物在油層中增殖，形成生物量，當(dāng)密集成團(tuán)時(shí)可選擇性或非選擇性地堵塞地層中的孔道，從而改變流動(dòng)方向，擴(kuò)大掃油面積。由于菌體通常附在巖石表面，改變巖石表面的潤(rùn)濕性，從而將巖石上附著的油膜替代下來。

二、微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可產(chǎn)生如CO2、CH4、H2等氣體，增加油層壓力，從而提高產(chǎn)能，同時(shí)CO2、CH4等在一定壓力條件下可以部分溶解在原油中，從而使原油體積膨脹，粘度降低，大大提高采收率。代謝產(chǎn)物還可產(chǎn)生有機(jī)酸、表面活性劑，從而降低界面張力，提高洗油效率。代謝產(chǎn)生生物聚合物，增加驅(qū)替液的粘度，從而降低流度比，提高波及系數(shù)，并可選擇性封堵或非選擇性封堵地層。

三、能降解烴類的微生物可將高分子的石油烴類降解為低分子的烴類，從而降低石油的粘度和凝固點(diǎn)，增加原油的流動(dòng)。

微生物驅(qū)油技術(shù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

脫油效率檢測(cè)試驗(yàn)  （1）取1000克石英砂，120℃下烘干24小時(shí)，冷卻至室溫，置于干燥器中備用。（2）取1000克石英砂，加入125克原油，充分?jǐn)嚢瑁?5℃下烘干24小時(shí)。冷卻至室溫，置于干燥器中備用。（3）取烘干帶油石英砂500克置于吸水排油儀中，分別加入2%、5%的菌液置于恒溫箱中觀察，分別于0.5、1、3、6、12、24、48小時(shí)后取出讀取出油量。（4）結(jié)論 ：2%和5%的菌液在48小時(shí)的脫油效率分別為38.3%和43.7%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1。

洗油效率檢測(cè)試驗(yàn)  將原油樣品與石英砂充分棍合攪拌后，放入菌液中觀察洗油效果。溶液與油砂混合接觸后，使原油從石英砂表面分離下來，形成油滴狀或團(tuán)狀浮起，分離后砂粒表面清潔，且油水界面整齊，說明菌液有較好的洗油能力。

驅(qū)油效率試驗(yàn)  利用人工膠結(jié)巖心進(jìn)行室內(nèi)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共選用2塊巖心，平均孔隙度20%，平均氣相滲透率24×10-3μm2，可以得出，滲透率＜3×10-3μm2的巖心采收率增加18%~22%。從室內(nèi)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，菌液的濃度0.5%~1%時(shí)，采收率增產(chǎn)在18%~22%左右，注入壓力都明顯降低。 

微生物驅(qū)油技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)  微生物驅(qū)油用量計(jì)算依據(jù)。按照生物性驅(qū)油劑段塞使用量（V）按0.003計(jì)算。公式如下，式中：S——控制面積；H——油層厚度為11.2m；P——孔隙度為14%。

PV= S×H×P

V=0.003PV

段塞設(shè)計(jì)。采用復(fù)合式驅(qū)油段塞設(shè)計(jì)。復(fù)合式驅(qū)油段塞的主體結(jié)構(gòu)為：調(diào)剖段塞-驅(qū)油段塞。段塞1：調(diào)剖段塞，提高注水壓力和水驅(qū)波及范圍，調(diào)剖劑設(shè)計(jì)為3%調(diào)剖生物及營養(yǎng)液（排量30方）。營養(yǎng)液組成：1%淀粉、0.1%蔗糖、0.1%氯化銨等。段塞2：驅(qū)油段塞，提高采收率，2%驅(qū)油微生物及生物酶。段塞3：驅(qū)油段塞，提高采收率，2%驅(qū)油微生物及生物酶。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及效果

盤33-21區(qū)塊實(shí)驗(yàn)  盤33-21區(qū)塊微生物驅(qū)油注入曲線見圖2。從2010年9月27日開始，措施累計(jì)注入微生物108.3噸、營養(yǎng)液A 200kg、營養(yǎng)液B 3150kg，累計(jì)注入4388m3。

第一段塞由于馮64-71地層問題注不進(jìn)，第一段塞滯后，第二段塞和第三段塞合計(jì)一個(gè)段塞，所以第三段塞微生物用量明顯增大。盤32-21區(qū)塊微生物驅(qū)油試驗(yàn)井組生產(chǎn)曲線見圖3，盤33-21區(qū)塊微生物驅(qū)油試驗(yàn)效果見表2。

馮64-71井組實(shí)驗(yàn)  盤33-21區(qū)馮64-71井注微生物曲線見圖4。第一段塞：2010年9月27日—10月21日；累計(jì)注入量450方，油套壓從措施前的6.0MPa/6.0MPa上升至13.2MPa/12.5MPa。第二段塞/第三段塞：2010年10月22日~12月11日；累計(jì)注入量554方，油套壓下降至    12.5MPa/12.5MPa。

由上述進(jìn)行措施前后的效果分析：9口井中有6口井得到了較為明顯的措施效果，反映出了液量提升、含水下降的效果，措施日增油達(dá)到3.63噸，達(dá)到了預(yù)期目的。

實(shí)踐證明，微生物驅(qū)油效果明顯，區(qū)塊液量下降、油量上升、含水下降，油藏開發(fā)趨勢(shì)好轉(zhuǎn)。驅(qū)油段塞前加調(diào)剖段塞作用突出，為后續(xù)驅(qū)油微生物的作用得到更大限度的發(fā)揮。微生物注入工藝經(jīng)過盤33-21區(qū)塊的試驗(yàn)，顯示出一定的效果，但還要對(duì)微生物驅(qū)油注入工藝技術(shù)、調(diào)剖劑、微生物菌等做深入、精細(xì)的研究，可進(jìn)一步推動(dòng)該項(xiàng)工藝在侏羅系油藏的應(yīng)用。

今后，微生物驅(qū)油機(jī)理要進(jìn)一步做室內(nèi)試驗(yàn)，油層的滲透性與微生物菌的穿透能力的關(guān)系尚未確定，應(yīng)繼深入續(xù)研究。注入微生物后，應(yīng)更精細(xì)地加強(qiáng)效果監(jiān)測(cè)，便于分析效果。為了提高微生物的存活率，對(duì)注入工藝、注入設(shè)備影響微生物存活率的環(huán)節(jié)，也應(yīng)繼續(xù)深入精細(xì)研究。