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油田採油不暢 “益生菌”來幫忙
2019-08-02 08:25:24 來源: 科技日報
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  日前,中國石化勝利油田科研人員研發的一批高端生物制劑被送到油田注水站,用于注入配聚水中以提高採油成功率,效果不錯。在孤島東區南區塊,聚合物溶液黏度由30毫帕秒上升到50毫帕秒——採油人都明白,聚合物溶液黏度是影響聚合物驅油效果的最大因素。

  聚合物溶液黏度由30提升到50不容易,足足花費了油田科研人員6年時間。

  人們常常用“一個摔碎的盤子,又被踢了一腳”來形容勝利油田的地下狀況,而那個“盤子”幾乎囊括了世界上2/3的油藏類型。勝利油田的難,難在復雜的地質體,難在沒有現成經驗可循,特別是經過50多年勘探開發,找油拿油的難度更大。

  在地處山東東營的勝利油田,石油開發經歷自噴採油、注水採油等階段後,還需經過三次採油處理頑固難開採的油藏。作為一種典型的三次採油方式,勝利油田化學驅資源儲量達到21.86億噸。依靠化學驅(在注入水中添加各種化學劑,以改善水的驅油及波及性能,從而提高原油採收率的採油方法的一項主要措施),勝利油田連續12年化學驅年增油保持在150萬噸以上,共增油6000余萬噸,成為油田穩産的重要措施。

  聚合物驅油是化學驅,能大幅度提高老油田採收率,為老油田持續穩産作重要支撐。在宏觀上,它主要靠增加驅替液黏度,降低驅替液和被驅替液的流度比,從而擴大波及體積;在微觀上,聚合物由于其固有的黏彈性,在流動過程中産生對油膜或油滴的拉伸作用,增加了攜帶力,提高了微觀洗油效率。

  在這其中,聚合物溶液黏度是影響聚合物驅油效果的最大因素,黏度越高,擴大波及,驅油效果越好。問題在于:聚合物驅在勝利油田應用已有30多年,效果卻逐漸下降,其中原因是黏度的下降。

  問題出在哪裏?經過努力,科研人員最終發現在油藏中、管線中,甚至是採出水配置的溶液都存在著一種“壞細菌”——硫酸鹽還原菌。硫酸鹽還原菌是一種厭氧的微生物,廣泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油氣井等缺氧環境中,它們對鋼鐵等有著強腐蝕性。

  找到了聚合物溶液黏度下降的“罪魁禍首”,如何對付它?以前,科研人員使用甲醛作為殺菌劑,但保黏效果不好,對人體還有危害。

  歷經6年多的立項攻關,科研人員形成了“勝利化學驅聚合物溶液保黏關鍵技術與應用”,其中包含了以“微生物脫硫抑硫提高化學驅聚合物溶液黏度技術”為關鍵技術的四項原創成果。

  “簡單來講,這是一種利用有益微生物來提高聚合物溶液黏度的方法。”勝利油田油藏工程首席專家兼油氣開發管理中心主任束青林告訴科技日報記者,科研人員通過實驗研究找到了一係列對化學驅溶液配制有除硫抑硫功能的“益生菌”,並可以針對不同區塊採出水特性進行優選復配使其發揮最大功效,將“益生菌”制成微生物制劑添加到聚合物溶液中後,“這些細菌能夠完全適應化學驅開發的苛刻油藏條件,不僅能夠去除‘壞細菌’硫酸鹽還原菌代謝産生的有害産物,還能夠佔領它們的營地,擠壓它們的生存空間,有效降低它們的活性,這樣聚合物溶液黏度下降的弊端就會得到顯著遏制”。

  這是一項“一箭N雕”的技術。採用微生物脫硫抑硫提高化學驅聚合物溶液黏度技術後,油田實現了由淡水配制母液向採出水配制的轉變,大幅緩解了富余採出水處置壓力。同時,用微生物替代甲醛,不僅能提高溶液黏度,還消除職業健康危害。

  如今,這項關鍵技術被推廣到勝利油田所有化學驅項目,為我國Ⅱ類、Ⅲ類油藏實施化學驅提供了核心及升級換代技術。(王延斌 徐海峰 郭 卉 李金志

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【糾錯】 責任編輯: 劉佳
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