王志堅(jiān)，高志衛(wèi)，孫立柱，王 靜

(1．中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司新春公司，山東 東營(yíng) 257000;2．中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院,山東 東營(yíng) 257000)

新疆春風(fēng)油田排6南區(qū)目的層為白堊系吐谷魯群組，其油藏類(lèi)型為淺層地層特稠油油藏。位于春風(fēng)油田西南部，構(gòu)造位置位于車(chē)排子凸起的東北部，區(qū)域構(gòu)造上屬于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起的次一級(jí)構(gòu)造單元。排6南區(qū)K1tg頂面構(gòu)造簡(jiǎn)單，整體呈向南西傾斜條帶分布，整體比較平緩，南低北高，構(gòu)造傾角1～2°，油水界面為625m。含油面積3.8km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量355×104t。埋深410～620m，油藏溫度下脫氣原油粘度19683mPa·s，油層厚度4～10m，孔隙度35.2%，滲透率5000～10000×10-3μm2。油藏地層壓力為5.71MPa，壓力系數(shù)為1.07，地層溫度32.97℃。屬于常溫常壓高孔、高滲特稠油油藏。排6南屬于邊底水影響區(qū)，原油粘度高，油水流度比差異大，經(jīng)歷多輪次蒸汽吞吐，油井生產(chǎn)過(guò)程中指進(jìn)嚴(yán)重，目前持續(xù)特高含水，周期產(chǎn)油量降低，蒸汽吞吐效果越來(lái)越差。為改善該區(qū)塊油井熱采后，特高含水、產(chǎn)油量低的現(xiàn)狀，對(duì)該井采取功能性激活劑延長(zhǎng)微生物激活時(shí)間的基礎(chǔ)上，調(diào)整滲流通道；通過(guò)微生物常規(guī)激活劑及菌液乳化分散，降低原油粘度，提高原油流動(dòng)性，達(dá)到控水穩(wěn)油，提高油井產(chǎn)量的目的。

1 室內(nèi)研究

1.1 樣品來(lái)源

排6南產(chǎn)出液及含油土壤樣品。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

生化培養(yǎng)箱、振蕩培養(yǎng)箱、超凈工作臺(tái)、雙重蒸餾水器、電子分析天平、自動(dòng)電熱壓力蒸汽滅菌器、表面張力儀、冰箱、培養(yǎng)皿、三角瓶、試管、各種量筒、各種燒杯等。

1.3 實(shí)驗(yàn)材料

(1)篩選培養(yǎng)基：葡萄糖0.3%、蛋白胨0.3%、酵母粉0.3%、磷酸氫二鉀0.3%、氯化鈉0.5%，蒸餾水定容至1L，pH值為7.0～7.2。

(2)發(fā)酵培養(yǎng)基：甘油3%、硝酸氨0.3%、磷酸氫二鉀0.2%、磷酸二氫鉀 0.2%、氯化鈉0.1%、酵母粉0.1%。蒸餾水定容至1L；115 ℃，高壓蒸氣滅菌20 min。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 高效降粘微生物的篩選

取 1.0 g含油土樣放入三角瓶中，33℃，200 r/min搖床富集培養(yǎng)48 h；稀釋?zhuān)坎?，獲得單一菌株。將單一菌株分別接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，33 ℃，200 r/min搖床培養(yǎng)48h；再涂布、劃線(xiàn)分離，得到純種菌株WJ-21[1-3]。

1.4.2 菌種性能評(píng)價(jià)

在油藏溫度下33℃下，10%菌種發(fā)酵液與排6南原油進(jìn)行乳化、降粘以及潤(rùn)濕效果評(píng)價(jià)。

1.4.2．1 乳化性能

不同濃度發(fā)酵液按照油水比1∶9的比例，在250mL燒杯中加入油10g，不同WJ-21發(fā)酵液90mL，不攪拌，在33℃烘箱中靜置兩天觀察乳化情況[4-5]。

1.4.2．2 降粘性能

按照油水比7：3的比例，在250mL燒杯中加入油70g，10%WJ-21發(fā)酵液90mL，不攪拌，在33℃烘箱中靜置兩天直接測(cè)試靜置油水狀態(tài)下粘度[5-10]。

1.4.2．3 潤(rùn)濕性能

切割面積為1.5×1.5cm2玻璃片，采取不同方式浸泡：(1)用10%WJ-21發(fā)酵液浸泡48h，用乙醇和去離子水洗滌干凈后測(cè)定模型表面接觸角；(2)表面覆蓋原油，油藏溫度下放置7天，使充分接觸，硅酸鹽表面由親水性轉(zhuǎn)為疏水性，再將玻片在10%WJ-21發(fā)酵液中處理48h，取出后用石油醚洗滌去除表面殘留原油，分別以乙醇和去離子水洗滌干凈，測(cè)定其表面接觸角。

1.4.3 激活體系優(yōu)化

1.4.3.1 常規(guī)激活體系的優(yōu)化

根據(jù)WJ-21菌株?duì)I養(yǎng)特點(diǎn)，碳源濃度按25%，氮源濃度按0.1% ，在地層水的基礎(chǔ)上直接添加不同碳源、氮源組成7種不同激活劑配方(見(jiàn)表1)，通過(guò)菌濃、乳化、降粘、潤(rùn)濕效果等分析從而確定最佳激活體系[11-12]。

表1 激活劑配方

1.4.3.2 功能性激活劑的研制

在排6南油藏條件下，利用功能性激活劑體系進(jìn)行微生物激活實(shí)驗(yàn)，激活劑濃度0.3%，評(píng)價(jià)激活后菌濃及乳化降粘性能。

1.4.4 內(nèi)外源復(fù)合性能評(píng)價(jià)

菌種：WJ-21

激活劑：最佳激活體系

用排6南產(chǎn)出液按照不同激活劑配方配置營(yíng)養(yǎng)分裝在200mL厭氧瓶中，每瓶150mL，如下表2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，外源菌接種量10%，原油10%，氮?dú)庵脫Q厭氧瓶?jī)?nèi)空氣，擰緊瓶蓋，33℃下靜置培養(yǎng)，不同時(shí)間取樣評(píng)價(jià)菌濃、乳化降粘以及潤(rùn)濕效果。

表2 排6南復(fù)合吞吐配方體系

1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.5.1 菌種篩選結(jié)果

從排6南產(chǎn)出液中篩選到發(fā)酵液呈淺綠色的菌株(見(jiàn)圖1)WJ-21菌落圓形,淺綠色,光滑凸起，濕潤(rùn)，邊緣整齊中央較厚，因產(chǎn)色素而使培養(yǎng)基呈綠色。菌體直桿狀，以極生鞭毛運(yùn)動(dòng)，革蘭氏陰性細(xì)菌，經(jīng)細(xì)菌鑒定是假單孢菌。

圖1 WJ-21形態(tài)圖

1.5.2 菌種性能評(píng)價(jià)

1.5.2.1 乳化性能：

如表3所示，不同濃度發(fā)酵液按照油水比1∶9的比例，在250mL燒杯中加入油10g，10%WJ-21發(fā)酵液90mL，不攪拌，在33℃烘箱中靜置兩天觀察乳化情況，發(fā)現(xiàn)10%WJ-21發(fā)酵液乳化最好。

表3 發(fā)酵液對(duì)排6南原油乳化性能評(píng)價(jià)

1.5.2.2 降粘性能

如圖2所示，按照油水比7∶3的比例，在250mL燒杯中加入油70g，10%WJ-21發(fā)酵液90mL，不攪拌，在33℃烘箱中靜置兩天直接測(cè)試靜置油水狀態(tài)下黏度，降粘率達(dá)到79%。

圖2 排6南降粘性能評(píng)價(jià)

1.5.2.3 潤(rùn)濕性能

圖3 WJ-21發(fā)酵液對(duì)排6南原油潤(rùn)濕性能評(píng)價(jià)

從圖3可以看出，采取不同方式浸泡，玻片用10%WJ-21發(fā)酵液浸泡48h，可以將玻片表面由親水轉(zhuǎn)變成弱親水，表面老化原油7天后，玻片表面由親水性轉(zhuǎn)為疏水性，再將玻片在10%WJ-21發(fā)酵液中處理48h，發(fā)現(xiàn)10%WJ-21發(fā)酵液可以將疏水表面轉(zhuǎn)變?yōu)槿跤H水表面，因此確定WJ-21具有較強(qiáng)的潤(rùn)濕調(diào)控功能。

1.5.3 內(nèi)源微生物激活體系優(yōu)化

1.5.3.1 常規(guī)激活體系的優(yōu)化

如圖4、圖5，不同激活體系對(duì)內(nèi)源微生物激活的影響評(píng)價(jià)，4號(hào)配方體系菌濃最高，產(chǎn)氣量最大，乳化降粘洗油效果最高。

圖4 不同激活劑體系對(duì)內(nèi)源微生物激活的影響評(píng)價(jià)

圖5 不同激活體系對(duì)原油作用效果評(píng)價(jià)

1.5.3.2 功能性激活劑的研制

對(duì)功能性激活劑激活以后的菌濃及對(duì)原油的乳化特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，與常規(guī)激活劑相比功能性激活劑激活以后菌濃達(dá)到了6×108個(gè)/mL，高于常規(guī)激活劑的激活菌濃。對(duì)原油的乳化指數(shù)功能性激活劑達(dá)到了95%，對(duì)原油具有較好的乳化特性(圖6)。

圖6 功能性激活劑與常規(guī)激活劑激活后菌濃和乳化指數(shù)對(duì)比

1.5.4 排6南內(nèi)外源復(fù)合體系性能評(píng)價(jià)

針對(duì)排6南油藏(見(jiàn)圖6、表4)， 篩選到內(nèi)源微生物激活劑配方4和外源菌WJ-21，從評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，WJ-21的加入可以進(jìn)一步提高微生物對(duì)原油的乳化性能、改善潤(rùn)濕性(瓶壁粘附油少)，增強(qiáng)原油流動(dòng)性。因此，內(nèi)外源復(fù)合可以更好地解決排6南原油粘度高、流動(dòng)性差的問(wèn)題。

圖7 內(nèi)外源復(fù)合原油乳化效果評(píng)價(jià)

表4 內(nèi)外源復(fù)合性能評(píng)價(jià)

2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

2015～2018年在排6南實(shí)施微生物吞吐9口經(jīng)井16輪次，增油9308噸，平均單井增油1034噸，平均每輪次吞吐增油582噸，具有廣泛的應(yīng)用前景。

圖8 排6南-平48生產(chǎn)曲線(xiàn)

3 結(jié)論與建議

(1)針對(duì)排6南油藏條件篩選到常規(guī)微生物激活劑配方4、功能性激活劑以及外源潤(rùn)濕降粘菌WJ-21形成復(fù)合吞吐體系進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，乳化指數(shù)達(dá)到100%，降粘率達(dá)到97%，潤(rùn)濕性改變效率70%，可以解決排6原油粘度高，流動(dòng)性差的問(wèn)題。

(2)2015～2018年在排6南實(shí)施微生物吞吐9口井16輪次，增油9308噸，平均單井增油1034噸，平均每輪次吞吐增油582噸，具有廣泛的應(yīng)用前景。

(3)微生物采油技術(shù)在排6南邊底水稠油油藏具有良好的適應(yīng)性，建議進(jìn)一步優(yōu)化微生物吞吐工藝，提高其工藝適應(yīng)性。