[发明专利]一种稠油生物冷采方法及应用

说明书

本发明公开了一种稠油生物冷采方法及应用，属于石油开采领域，该方法包括：将微生物发酵制品、杂多环芳烃降解菌、生物气产生菌中的两种或三种组合，得到复合制剂；将复合制剂稀释后注入稠油油井。本发明主要以微生物自身代谢活动和生物材料为主要的稠油冷采方法，针对不同粘度、不同油藏条件、将微生物发酵制品‑杂多环芳烃降解‑生物气等三功能有机组成，形成一系列多元的生物冷采方法。本发明以生物技术为核心，采用多功能结合的多元方式，所用的物品主要为微生物发酵制得，具有无毒无害、生态环保等特点，具有降阻、降粘、降凝、形成超低界面张力、催化裂解、提高稠油渗流能力等功能。

技术领域

本发明属于石油开采领域，特别涉及一种稠油生物冷采方法及应用。

背景技术

我国是世界第二位石油消费国，在成为世界第四大产油国的同时，我国 石油(稠油及油品)对外依存度已经超过70％。因此稠油开发技术的研究，对 稠油生产的重点转移，对满足国内对石油日益增长的需求，以及在21世纪 国际石油资源激烈争夺取得主动地位具有重要的战略意义。稠油资源的开发 是世界性的一大难题，关键技术瓶颈是降粘，增大稠油地下渗流能力。破坏 稠油胶质或沥青质中杂环和多环芳烃的分子结构或改善堆叠方式，或破坏因 氮硫氧原子或金属元素引起的分子间作用，是降粘主要机制。目前稠油降粘依靠热、气或、掺稀或化学法等，但这些方式成本高，污染重，仍处于小规 模试验阶段。特别是，稠油热采是目前最有效的开采方法，但后期热消散快、 汽窜严重、无法形成有效热腔，有效波及范围小、采收率逐渐降低、残余油 无法再次启动。在这种形势下，生物采油技术作为一种可持续发展环保型稠 油增产技术备受世界关注。然而，生物技术在稠油开采的尝试效果不明显， 关键原因是稠油粘度机制、稠油油藏功能微生物及其在稠油油藏条件下的功能基因表达、以及环境因素对功能表达的影响等机理认识还不清。因此，稠 油生物复合强化降粘及体系研发对稠油开采非常重要。在人工干预下杂多环 芳烃降解-生物表明活性剂-生物气等三功能为一体来讲述生物技术如何在破 坏稠油胶质或沥青质中杂环和多环芳烃的分子结构或改善堆叠方式，或破坏 因氮硫氧原子或金属元素引起的分子间作用为基础的降粘主要机制，从而丰 度微生物稠油冷采的机理认识，研发稠油开发的药剂体系。

在油田的石油开采过程中往往会出现因为稠油中有机重质组分(蜡质、沥 青质)在地层或者管道表明积累，从而使得水或者稠油流通通道变窄，有效渗 透率降低，严重影响石油开采。同时稠油由于沥青质和胶质含量较大，所以 具有粘度高、密度大的特点；高凝油含蜡高，尤其是在地层与地表温度差别 大的情况，蜡质析出明显；近井地带或井筒堵塞、流动性差，所以难以正常 开采。引起稠油粘度高的原因是杂环和多环芳烃的大分子堆叠纠缠。稠油的 开发关键问题是粘度或凝固点的降低，即破坏稠油中杂环和多环芳烃的结构或相互作用，或者降低重质组分的含量。目前，稠油开发方式是热采、气采 或者添加有机溶剂或者化学剂等方式，然后这些方式成本很高，污染很重， 只能进行小范围的试验，达不到环保推广要求。因此急迫需要环保实用的稠 油冷采技术。热力采油、化学驱油、注气驱油等增产技术是常规三次采油技 术。热力采油是目前稠油开采中应用较为有效的技术，是将热源(热水、蒸 汽或火)引入油层，通过降低稠油粘度，提高流动性来提高采收率。但是存 在明显缺陷：中后期因热源的流动速度过快、指进现象以及地层条件的恶化 等因素会导致效果明显降低；成本太高，不具备大面积推广性。化学驱油技 术是在注水过程中添加化学剂，提高水驱油性能，增加波及效率，通过乳化 来降低稠油粘度和油水界面张力来提高稠油采收率。目前，化学驱油技术虽 使用较多，但面临着化学药剂的适用条件差(抗温抗盐性、地下水矿化度影 响等)、施工工艺要求高、油水分离难度大、污水难处理、对地层的破坏严 重等多种挑战；由其是在地下不能进入扰动等能量时，充分的乳化很难形成。 注气驱油是将一定量的二氧化碳、氮气或烃气注入油藏，通过降低稠油粘度， 膨胀稠油体积，形成混相或非混相驱油来提高采收率的技术，是一种深层、 低渗油藏有效的采收技术，但该技术成本高，波及效率低，采收率较低，不 适于大规模使用。