一种利用原位微生物提高致密稠油压裂效果的方法

摘要

本发明提供了一种利用原位微生物提高致密稠油压裂效果的方法。该方法包括如下步骤：挑选油藏实验区块，从临井的生产流体中取样检测原位微生物的种类并挑选出能够降低原油粘度和界面张力的原位微生物；配置能够使原位微生物在地层环境下生长和繁殖的压裂液；向致密稠油油藏待压裂井中泵入压裂液进行压裂施工并闷井；返排生产，监测返排液和生产流体并优化压裂液。本发明采用原位微生物降低油水界面张力和原油粘度，提高稠油流动性，其配制的压裂液成分中的营养液价格低廉、来源广，不伤害环境，采用本发明的方法操作简单，实验效果好，针对性强，能够提高原油产量，采收率平均提高14％以上，可广泛应用于致密稠油油藏压裂改造中。

说明书

技术领域

本发明属于微生物采油技术领域，特别涉及一种利用原位微生物提高致密稠油压裂效果的方法。

背景技术

致密稠油油藏可采储量丰富，但由于致密稠油油藏孔渗较低，通常需要水力压裂技术形成裂缝网络，为原油提供流动通道，目前水平井分段压裂已经成为致密油藏的主要开采方法。致密稠油油藏粘度较大，即使通过水力压裂形成裂缝网络，由于粘滞阻力的原因，原油的流动能力也受到限制，影响最终采收率。

微生物采油是指通过微生物本身及其代谢产物与油藏流体、岩石的综合作用，降低油水界面张力，提高原油流动性，从而实现提高原油产量的目的。微生物采油已经在常规油藏中发挥出巨大的作用，应用前景广阔。但是尚未在孔渗较低的致密稠油油藏中应用。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用原位微生物提高致密稠油压裂效果的方法，该方法操作简单，针对性强，能有效提高致密稠油油藏采收率。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种利用原位微生物提高致密稠油压裂效果的方法，包括以下步骤：

步骤一，挑选油藏实验区块，从临井的生产流体中取样检测原位微生物的种类并挑选出能够降低原油粘度和界面张力的原位微生物；

步骤二，配置能够使原位微生物在地层环境下生长和繁殖的压裂液；

步骤三，向致密稠油油藏待压裂井中泵入压裂液进行压裂施工并闷井；

步骤四，返排生产，监测返排液和生产流体并优化压裂液。

上述的方法中，优选地，在步骤一中，挑选油藏实验区块的油藏满足如下条件：

储集在覆压基质渗透率小于0.1×10^-3μm²的致密砂岩和/或致密碳酸盐岩储集层中，未经过大规模长距离运移(近源聚集)而形成的石油聚集，且原油的相对密度在20℃条件下大于0.92，地下粘度大于50MPa.s的油藏。

上述的方法中，优选地，在步骤一中，从临井的生产流体中取样检测原位微生物的种类并挑选出能够降低原油粘度和界面张力的原位微生物的具体方法为：

选取一口待压裂井的临井，且该井的生产层位与目标井相同，从生产流体中取样，保存完好防止污染，使用微生物快速检测仪，检测流体中含有的微生物的种类；

对生产流体中取样的各种原位微生物进行原油降粘测试和界面张力测试，选取能够降低原油粘度和界面张力的微生物，选取标准为：要求微生物能够将原油粘度降低到10MPa·s以下，油水界面张力能够降低到0.1mN/m以下。

上述的方法中，优选地，选取的能够降低原油粘度和界面张力的原位微生物包括好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物。

上述的方法中，优选地，所述原位微生物包括梭状芽孢杆菌、硫酸盐还原菌、节杆菌、肠杆菌、恶臭假单胞菌、绿农杆菌、野兔棒状杆菌、分枝杆菌和母牛分枝杆菌中的一种或多种。这些微生物可以通过鉴定种类和筛选获得并通过培养繁殖，也可以通过市售获得。

上述的方法中，优选地，所述压裂液为胍胶压裂液中添加了0.3％-0.5％的维生素和0.08％-0.1％的微量元素的压裂液；

当所述原位微生物中含有好氧微生物时，还包括向所述压裂液中添加1mg/L的氧气。

上述的方法中，优选地，所述胍胶压裂液的配方包括0.4％-0.5％的胍胶、0.1％-0.15％的减阻剂、0.4％-0.5％的破乳剂、0.2％-0.3％的破胶剂、0.2％的排驱剂和余量的水。所述胍胶压裂液的配方中，减阻剂、破乳剂、破胶剂、排驱剂等均为本领域常规添加剂，可通过市售获得，均可用于本配方胍胶压裂液。减阻剂用于降低压裂液与井筒和地层的摩阻；破乳剂用于防止压裂液进入储层与原油发生乳化；破胶剂加速压裂液破胶；排驱剂有助于压裂液返排出地层。

上述的方法中，优选地，所述维生素可以包括维生素B2、维生素B12和维生素β等中的一种或多种的组合。

上述的方法中，优选地，所述微量元素可以包括硫、氮、磷和钾等中的一种或多种的组合。

上述的方法中，所配置的压裂液不仅具有常规压裂液的功能，包括携砂能力强，摩阻低，稳定性好和配伍性好等，还可以促进原位微生物生长和繁殖，符合环保要求。

上述的方法中，优选地，所述压裂施工包括初次压裂改造和重复压裂改造。

上述的方法中，优选地，所述闷井周期为1天至4个月。

上述的方法中，优选地，所述步骤四的具体步骤为：

闷井结束后进行返排生产，收集生产流体的样品，记录目标井的产量增长幅度，监测返排液中微生物生长和繁殖情况，进一步为优化压裂液配方积累经验。

上述的方法中，优选地，监测压裂液对微生物的生长繁殖的影响需要在地层压力和温度下进行。

本发明的有益效果：

本发明采用原位微生物降低油水界面张力和原油粘度，提高稠油流动性，其配制的压裂液成分中的营养液价格低廉、来源广，不伤害环境，采用本发明的方法操作简单，实验效果好，针对性强，能够提高原油产量，原油采收率平均提高14％以上，可广泛应用于致密稠油油藏压裂改造中，以提高致密稠油油藏产量。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供一种利用原位微生物提高致密稠油压裂效果的方法，包括以下步骤：

步骤一，挑选油藏实验区块，所挑选的油藏实验区块为国内某致密稠油油藏，储层深度2300m-3200m，地层压力28MPa，地层温度86℃，孔隙度11％，地层渗透率0.1mD，原油粘度60mpa.s，在该区块临井取得井下岩心和生产流体后进行模拟实验；

从临井的生产流体中取样并通过微生物快速检测仪检测原位微生物的种类并挑选出能够降低原油粘度和界面张力的原位微生物；要求微生物能够将原油粘度从60MPa.s降低到10MPa.s以下，要求油水界面张力能够从24mN/m降低到0.1mN/m以下。本实施例检测到的微生物种类包括下列几种：梭状芽胞杆菌、硫酸盐还原菌、节杆菌、肠杆菌。

步骤二，配置能够使原位微生物在地层环境下生长和繁殖的压裂液；本实施例配置的压裂液与常规胍胶压裂液不同，除了常规胍胶压裂液需要添加的0.4％胍胶、0.1％减阻剂、0.5％破乳剂、0.2％破胶剂、0.2％排驱剂，此外还加入了0.5％的维生素溶液(维生素B2、维生素B12、维生素β按1：1：1添加)和0.1％的微量元素溶液(包括微生物生长所需的氮、磷、钾元素按2：1：1添加)用来帮助原位微生物生长。

步骤三，模拟压裂施工，泵入上述配置的压裂液，并闷井；

将压裂液破胶液过滤后，装入中间容器，将保存完好的地下岩心饱和原油，在地层温度条件下使用原油正驱测试初始渗透率，然后使用配置的压裂液反向驱替0.3PV后停泵，模拟压裂和闷井7天。

步骤四，返排生产，监测返排液和生产流体并优化压裂液；

闷井结束后，使用原油正驱，模拟返排生产，待渗透率不变后停止实验，使用同批次岩心，在相同实验条件和步骤下，使用常规压裂液进行对比实验，对比结果显示渗透率伤害值减小10.5％，提高采收率16％。

实施例2

本实施例提供一种利用原位微生物提高致密稠油压裂效果的方法，包括以下步骤：

步骤一，挑选油藏实验区块，所挑选的油藏实验区块为国内某油田B区块为致密稠油油藏，储层深度3200m～4500m，地层压力35MPa，地层温度90℃，孔隙度10％，地层渗透率0.05mD，原油粘度55mpa.s，在该区块临井取得井下岩心和生产流体后进行模拟实验；

选取一口待压裂井的临井，且该井的生产层位与目标井相同，井距500m，从生产流体中取样，保存完好防止无污染，微生物快速检测仪检测流体中含有的微生物种类。将生产流体的各种原位微生物进行原油降粘测试和界面张力测试，要求微生物能够将原油粘度从55mpa.s降低到8mpa.s以下，要求油水界面张力能够从24mN/m降低到0.1mN/m以下，得到能够降低原油粘度和界面张力的微生物，本实施例检测到的微生物种类包括下列几种：恶臭假单胞菌、绿农杆菌、野兔棒状杆菌、分枝杆菌、母牛分枝杆菌。

步骤二，配置能够使原位微生物在地层环境下生长和繁殖的压裂液；本实施例配置的压裂液与常规胍胶压裂液不同，除了常规胍胶压裂液需要添加的0.5％胍胶、0.15％减阻剂、0.4％破乳剂、0.3％破胶剂、0.2％排驱剂，此外还加入了0.3％的维生素溶液(维生素B2、维生素B12、维生素β按2：1：1添加)和0.08％的微量元素溶液(包括微生物生长所需的硫、氮、磷、钾元素按1：1：1：1添加)用来帮助原位微生物生长，由于检测到有部分好氧细菌，因此需添加1mg/L的氧气。

步骤三，压裂施工，泵入上述配置的压裂液，并闷井；

使用上述配制的含有营养成分的压裂液进行压裂改造施工，并闷井20天，以促使微生物能够生长繁殖，降低界面张力，提高原油流动性。

步骤四，返排生产，监测返排液和生产流体并优化压裂液；

闷井结束后进行返排生产，收集返排液和生产液体的样品，与临井进行产量数据的对比，日产量增幅14％。

综上所述，本发明采用原位微生物降低油水界面张力和原油粘度，提高稠油流动性，其配制的压裂液成分中的营养液价格低廉、来源广，不伤害环境，采用本发明的方法操作简单，实验效果好，针对性强，能够提高原油产量，原油采收率平均提高15％，可广泛应用于致密稠油油藏压裂改造中，以提高致密稠油油藏产量。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。