模拟油藏条件下内源微生物菌群变化与驱油效能研究

摘要

针对目前油藏内源微生物采油技术尚未充分发挥驱油微生物优势的现状,为进一步完善基于内源微生物群落理论的微生物驱油理论体系。本论文以胜利油田孤岛中一区Ng3区块油藏内源微生物为研究对象,通过研究在不同激活条件下油藏微生物群落的变化规律,确定关键影响因素。为提高油藏微生物调控的有效性提供理论依据,为充分发挥微生物采油技术的优势奠定基础,最终提高微生物驱油性能和现场应用效果。主要研究结论如下:
　　 1)模拟胜利油田中一区Ng3油藏环境的温度和压力,考察了在静态培养激活条件下,碳源、氧气和多孔介质对微生物群落的影响。研究结果表明,碳源能够显著影响激活效果及激活的种群结构,实验中的多种常见有机碳源:如葡萄糖、淀粉水解液、全麦面粉等均能够有效激活油藏内源微生物群落并促进繁殖代谢;激活剂中溶解氧含量显著影响微生物群落结构及丰度,提高激活剂中氧气溶解量将有助于提高微生物产生表面活性物质的含量,从而降低表面张力,具有提高油水乳化能力的潜力;油藏多孔环境形成的空间体系,是各种微生物活动的重要有利条件,多孔介质的渗透率会显著影响油藏微生物的群落结构,随着微生物生长环境渗透率的增加,微生物数量和多样性基本上都是增加的。
　　 2)利用长岩心尽可能的模拟现场实施过程,进行连续驱替实验,对内源微生物驱油效果,以及驱油过程中微牛物群落结构、代谢产物等进行分析,研究实验表明在连续驱替过程中,短期内可以大量激活地层水中的内源微生物,并且长期保持在106个/mL以上,在连续水驱15天左右出现明显的衰减,可以作为现场注入工艺优化的依据,具有一定的现实意义。实验所用淀粉水解液激活体系能够使产出液含水上升趋势得到明显抑制,显示出较好的控水增油作用。通过对微生物及代谢产物分布规律的认识,为现场试验优化注入配方和工艺提供了实验参考。
　　 3)驱油微生物在多孔介质中的运移及封堵实验表明多孔介质对微生物细胞有着强烈的截留作用,油水界面的存在会提高微生物的滞留,进一步说明微生物细胞会在油水界面上富集。随着注水方向,岩心中活菌则多数分布在靠近入口处,微生物总量和多样性均会沿着注水方向稍有降低,绝大多数微生物会滞留在原位,仅有较小一部分会随注水向前运移。微生物细胞会显著降低多孔介质的渗透率,存在提高采收率的可行性。