專利名稱：微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油工業(yè)的采油工藝及采油設(shè)備，特別是微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝及裝置，適用于用微生物驅(qū)油的油藏及區(qū)塊。
背景技術(shù)：
通過石油地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)一個(gè)油藏，在油藏開發(fā)過程中一般分為三個(gè)階段，第一階段是彈性能量開采，也稱一次采油。由于油藏埋藏于地層深處，儲(chǔ)集了天然地層能量，當(dāng)鉆井打開這些油藏時(shí)，這些天然能量就能使油藏中的流體自行噴發(fā)至地面。第二階段，注水開發(fā)，也稱二次采油。隨著第一階段開發(fā)的進(jìn)行，地下天然能量會(huì)逐漸消耗，直到地下能量不足以將油藏流體舉升到地面，這時(shí)就需要向油藏補(bǔ)充能量，以繼續(xù)開采地下原油。通過注水井向油藏注水是一種常用的油藏能量補(bǔ)充方式。第三階段，三次采油。由于油水粘度比較大，水的流動(dòng)性好于原油，注入的水往往容易突破地下原油的粘滯阻力和多孔介質(zhì)的毛細(xì)管力而直接推進(jìn)到油井，致使油井含水上升。所以隨著注水開發(fā)的進(jìn)行，采油井的含水率會(huì)越來(lái)越高，直到水流不能把油藏內(nèi)的原油帶到地面而全部產(chǎn)水。然而，油藏環(huán)境中仍殘留有大量的原油尚未被開采出來(lái)，這就需要采取別的措施進(jìn)行采油。目前，石油工程師們研究了多種三次采油工藝措施，比如聚合物驅(qū)油技術(shù)、化學(xué)活性劑驅(qū)油技術(shù)、三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)、泡沫驅(qū)油技術(shù)、蒸汽驅(qū)油技術(shù)、火燒油層等，這些三次采油技術(shù)為進(jìn)一步提高油藏采收率發(fā)揮了重要作用。微生物采油技術(shù)是近十年發(fā)展起來(lái)的一種新型、環(huán)保的三次采油技術(shù)，所用微生物有假單胞菌(Pseudomonas)、芽胞桿菌(Bacillus)、微球菌(Micrococcus)、棒桿菌(Corynebacterium)、分枝桿菌(Mycobacterium)、節(jié)桿菌(Arthrobacter)、梭菌(Clostridium)、甲烷桿菌(Methanobacterium)、擬桿菌(Bacteroidees)、熱厭氧菌(Thermoanaerobacter)等，微生物驅(qū)油技術(shù)是微生物采油技術(shù)一項(xiàng)重要的內(nèi)容，如《油氣采收率技術(shù)》，1996，第3撰，第1期，14-22頁(yè)詳細(xì)介紹的“微生物提高采收率技術(shù)”。該技術(shù)篩選適應(yīng)油藏環(huán)境的細(xì)菌，通過注水系統(tǒng)注入油藏，在油藏環(huán)境中生長(zhǎng)代謝，產(chǎn)生生物表面活性等物質(zhì)，降低原油在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)阻力，從而提高水驅(qū)效率，達(dá)到提高油藏最終采油率的目的。相對(duì)于聚合物驅(qū)油等技術(shù)來(lái)說，微生物驅(qū)油技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是比較明顯的，首先它采用的是一種生物制劑，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是一種環(huán)保技術(shù)，具有良好的社會(huì)效益。其次，微生物驅(qū)油技術(shù)成本低廉，菌液的單位價(jià)格已經(jīng)低于其它化學(xué)制劑的價(jià)格。同時(shí)由于微生物驅(qū)油技術(shù)的注入工藝簡(jiǎn)單，不需要大型的注入流程，所以在技術(shù)實(shí)施的運(yùn)行費(fèi)用方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它三次采油技術(shù)。傳統(tǒng)的微生物驅(qū)油技術(shù)是首先篩選微生物，然后在室內(nèi)發(fā)酵罐中生產(chǎn)一定量的菌液，由罐車運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，再注入地下油藏。由于室內(nèi)發(fā)酵罐生產(chǎn)的局限性，注入的細(xì)菌量相對(duì)于油藏孔隙體積來(lái)說是少量的，細(xì)菌只能在油藏小范圍內(nèi)起作用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足地下龐大油藏孔隙體積的需要。而且運(yùn)輸工作量較大，這在一定程度上影響該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)與制造能夠降低生產(chǎn)成本的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝及裝置，克服傳統(tǒng)的微生物驅(qū)油技術(shù)注入量少、微生物只能局部起作用和運(yùn)輸費(fèi)用高的不足。使該技術(shù)能大幅提高注入的細(xì)菌量，從而提高微生物驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)效果，又大大減少了運(yùn)輸車輛費(fèi)用，從而進(jìn)一步降低工藝運(yùn)行成本。
本技術(shù)解決方案可達(dá)上述目的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝，將篩選或馴化的微生物放在菌種站的發(fā)酵罐中發(fā)酵生產(chǎn)，在目標(biāo)油藏附近的注水站，建立微生物菌液現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)裝置和注入系統(tǒng)，將菌站發(fā)酵罐中的種子菌液，運(yùn)送到注水站的菌液生產(chǎn)裝置中繼續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)，然后注入地層。一種用于上述微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置，具有配料設(shè)施、傳輸泵、射流泵、菌液生產(chǎn)罐和注入泵，將上述設(shè)備用管線與注水站的配水體系連接。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的微生物生產(chǎn)驅(qū)油技術(shù)相比有顯著的效果，首先是以現(xiàn)場(chǎng)油田的注入污水為發(fā)酵載體，利用現(xiàn)場(chǎng)油田注入水的熱量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)細(xì)菌末級(jí)放大培養(yǎng)。由于油田注入水一般都是采油井從油藏內(nèi)采出的油水混合液經(jīng)地面流程處理分離而來(lái)，具備了一定的溫度，本發(fā)明剛好利用這些熱量而不需要另建加熱系統(tǒng)。另外，作為大規(guī)模微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用來(lái)說，注入的菌液的純度要求不是特別高，所以本發(fā)明不需要另建生產(chǎn)流程的滅菌系統(tǒng)，為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供了可行性。本發(fā)明的工藝技術(shù)視設(shè)計(jì)能力，每輪次可向油藏注入菌液300m3左右。是傳統(tǒng)微生物驅(qū)油工藝技術(shù)注入菌液的數(shù)倍或數(shù)十倍，從而提高驅(qū)油效果。同時(shí)，在礦場(chǎng)利用注水站建站，避免動(dòng)用大型罐車減少了車輛運(yùn)輸費(fèi)用?，F(xiàn)場(chǎng)建站避免了再建加熱系統(tǒng)和滅菌系統(tǒng)，利用了油田水的天然能量，建設(shè)成本低。而且現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、注入操作管理簡(jiǎn)便，降低了項(xiàng)目的運(yùn)行成本。


附圖為本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置的安裝流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝，將篩選或馴化的微生物放在菌種站的發(fā)酵罐中發(fā)酵生產(chǎn)，在目標(biāo)油藏附近的注水站，建立微生物菌液現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)裝置和注入系統(tǒng)，將菌站發(fā)酵罐中的種子菌液，運(yùn)送到注水站的菌液生產(chǎn)裝置中繼續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)，然后注入地層。本發(fā)明以現(xiàn)場(chǎng)的注入水為發(fā)酵載體，將注入地層的污水泵入注水站的微生物菌液生產(chǎn)裝置，計(jì)算培養(yǎng)基物質(zhì)的量，經(jīng)過溶解后進(jìn)入菌液生產(chǎn)裝置的各生產(chǎn)罐，再將種子菌液接種到各生產(chǎn)罐。在菌液生產(chǎn)中保持單個(gè)生產(chǎn)罐或多個(gè)生產(chǎn)罐中的菌液得到攪拌或循環(huán)、保溫并適時(shí)補(bǔ)充空氣；根據(jù)生產(chǎn)罐內(nèi)的水溫及菌種的數(shù)量，若是夏天發(fā)酵時(shí)間就較短，經(jīng)過1天、2天或者是數(shù)天的發(fā)酵后，檢查菌液密度情況，達(dá)到設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，利用注水站的注水系統(tǒng)將其注入地層。
一種用于微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置，參見附圖，本生產(chǎn)注入裝置具有配料設(shè)施1，可以是大罐或配料池、傳輸泵2、射流泵3、菌液生產(chǎn)罐4和注入泵5，將上述設(shè)備用管線與配水間6的配水體系連接。生產(chǎn)裝置與配水體系的連接分為生產(chǎn)罐污水注入管路、配料污水注入管路、菌液生產(chǎn)循環(huán)管路和菌液注入管路，各管路均與配水間6連通，又各有閥門控制。生產(chǎn)罐污水注入管路由配水間6的前端污水管線與生產(chǎn)罐4連通；配料污水注入管路由配水間6的污水管線與配料設(shè)施1連通；菌液生產(chǎn)循環(huán)管路由傳輸泵2、射流泵3、生產(chǎn)罐4等組成，由管線將配料設(shè)施1與傳輸泵2、射流泵3、生產(chǎn)罐4連通，通過管線和控制閥門使傳輸泵2、射流泵3和生產(chǎn)罐4之間形成循環(huán)，在傳輸泵2和射流泵3之間以及循環(huán)管路的起點(diǎn)和末端均設(shè)控制閥門。生產(chǎn)罐4是單個(gè)或多個(gè)，多個(gè)使用時(shí)，使其串聯(lián)或并聯(lián)，圖示為串聯(lián)方式，由菌液生產(chǎn)循環(huán)管路末端的生產(chǎn)罐聯(lián)接廢水池7并設(shè)控制閥門。如果條件許可，也可不設(shè)廢水池7，直接將廢水排入水溝或許可排放的場(chǎng)所。生產(chǎn)罐4并聯(lián)時(shí)，每個(gè)生產(chǎn)罐4的出口安裝一個(gè)閥門，再用一根管線將這些生產(chǎn)罐聯(lián)起來(lái)。生產(chǎn)罐4可以是原注水站的儲(chǔ)水罐或者是新增水罐，在罐體外設(shè)計(jì)保溫層。菌液注入管路由控制閥門和注入泵5組成，控制閥門設(shè)在注入泵5與菌液生產(chǎn)循環(huán)管路之間，該菌液注入管路連接于傳輸泵2和射流泵3之間控制閥門的前端管線上。在生產(chǎn)前，由罐車從菌站將種子菌液運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)裝有本發(fā)明裝置的注水站。將注入污水引入現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)裝置，將一定量的培養(yǎng)基物質(zhì)在配料設(shè)施1溶解后由傳輸泵2送入各生產(chǎn)罐4。將罐車中的種子菌液再通過配料設(shè)施1和傳輸泵2接種到各生產(chǎn)罐4，通過射流泵3循環(huán)，起到攪拌和作用，同時(shí)補(bǔ)充細(xì)菌生長(zhǎng)所需的氧氣。現(xiàn)場(chǎng)定期檢測(cè)細(xì)菌生長(zhǎng)情況，視溫度情況而定，經(jīng)過1天、2天或者是數(shù)天的發(fā)酵后，菌液密度可達(dá)到107個(gè)/ml左右，這時(shí)就可由注入泵5通過配水間6注入到油藏中去。
實(shí)施例在油田選擇一塊因地面條件和油藏條件的限制，難以開展其它三次采油技術(shù)又遠(yuǎn)離菌液生產(chǎn)基地的區(qū)塊，開展微生物驅(qū)油技術(shù)。如果所有的菌液都從生產(chǎn)基地車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸量很大，因此在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)菌液，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)注入的污水進(jìn)行最后一級(jí)菌液現(xiàn)場(chǎng)放樣生產(chǎn)，這樣運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)1方m3菌液可經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的放樣能力獲得數(shù)倍、乃至數(shù)十倍的菌液。具體實(shí)施步驟如下正常注水時(shí)，注水干線8的水直接進(jìn)入配水間6，分配到各注水井9。菌液現(xiàn)場(chǎng)放大生產(chǎn)時(shí)，在配料設(shè)施1中加入菌液生產(chǎn)的培養(yǎng)基，將注水干線的油田注入水引入，通過傳輸泵2送入各生產(chǎn)罐4。將室內(nèi)車間生產(chǎn)好的種子菌液用罐車送到現(xiàn)場(chǎng)，放入配料設(shè)施1中，由傳輸泵2送入各生產(chǎn)罐4，完成接種。由射流泵3將接種好的生產(chǎn)罐液體進(jìn)行不斷循環(huán)，由于生產(chǎn)罐4罐體外的保溫層，在2-3天時(shí)間內(nèi)基本能夠保持溫度，接入的菌種在不斷生長(zhǎng)繁殖。由于接入大量菌種，接入的菌種在培養(yǎng)系統(tǒng)中形成優(yōu)勢(shì)菌群，可抑制雜菌的大量繁殖。視溫度情況，生產(chǎn)裝置循環(huán)2-3天后檢測(cè)菌液密度，當(dāng)菌液密度達(dá)到107個(gè)/ml左右時(shí)，啟動(dòng)注入泵5將生產(chǎn)好的菌液通過配水間6注入到目的井。用該系統(tǒng)可多次、反復(fù)生產(chǎn)和注入，由于注入地層大量菌液驅(qū)油效果顯著。
權(quán)利要求
1.微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝，將篩選或馴化的微生物放在菌種站的發(fā)酵罐中發(fā)酵生產(chǎn)，其特征是在目標(biāo)油藏附近的注水站，建立微生物菌液現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)裝置和注入系統(tǒng)，將菌站發(fā)酵罐中的種子菌液，運(yùn)送到注水站的菌液生產(chǎn)裝置中繼續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)，然后注入地層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝，其特征在于菌液生產(chǎn)是以現(xiàn)場(chǎng)的注入水為發(fā)酵載體，將注入地層的污水泵入注水站的微生物菌液生產(chǎn)裝置，計(jì)算培養(yǎng)基物質(zhì)的量，經(jīng)過溶解后進(jìn)入菌液生產(chǎn)裝置的各生產(chǎn)罐，再將種子菌液接種到各生產(chǎn)罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝，其特征是在菌液生產(chǎn)中要保持單個(gè)生產(chǎn)罐或多個(gè)生產(chǎn)罐中的菌液得到攪拌或循環(huán)、保溫并適時(shí)補(bǔ)充空氣；根據(jù)生產(chǎn)罐內(nèi)的水溫及菌種的數(shù)量，經(jīng)過1天、2天或者是數(shù)天的發(fā)酵后，檢查菌液的密度情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝，其特征在于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的微生物菌液是利用注水站的注水系統(tǒng)或者新建注入系統(tǒng)將其注入地層。
5.一種用于權(quán)利要求1的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置，其特征是本生產(chǎn)注入裝置具有配料設(shè)施(1)、傳輸泵(2)、射流泵(3)、菌液生產(chǎn)罐(4)和注入泵(5)，將上述設(shè)備用管線與注水站配水間(6)的配水體系連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置，其特征是本生產(chǎn)注入裝置與配水體系的連接分為生產(chǎn)罐污水注入管路、配料污水注入管路、菌液生產(chǎn)循環(huán)管路和菌液注入管路，各管路均與配水間(6)連通，又各有閥門控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置，其特征是生產(chǎn)罐污水注入管路由配水間(6)的前端污水管線與生產(chǎn)罐(4)連通；配料污水注入管路由配水間6的污水管線與配料設(shè)施(1)連通；菌液生產(chǎn)循環(huán)管路由傳輸泵(2)、射流泵(3)、生產(chǎn)罐(4)等組成，由管線將配料設(shè)施(1)與傳輸泵(2)、射流泵(3)、生產(chǎn)罐(4)連通，并使傳輸泵(2)、射流泵(3)和生產(chǎn)罐(4)之間形成循環(huán)，在傳輸泵(2)和射流泵(3)之間以及循環(huán)管路的起點(diǎn)和末端均設(shè)控制閥門。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置，其特征是生產(chǎn)罐(4)是單個(gè)或多個(gè)，多個(gè)使用時(shí)，使其串聯(lián)或并聯(lián)，由菌液生產(chǎn)循環(huán)管路末端的罐設(shè)控制閥門，與廢水池(7)聯(lián)接或直接排放；生產(chǎn)罐(4)是原注水站的儲(chǔ)水罐或者是新增水罐，罐體外設(shè)計(jì)保溫層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入裝置，其特征在于菌液注入管路由控制閥門和注入泵(5)組成，控制閥門設(shè)在注入泵(5)與菌液生產(chǎn)循環(huán)管路之間，該菌液注入管路連接于傳輸泵(2)和射流泵(3)之間控制閥門的前端管線上。
全文摘要
本發(fā)明公開的微生物驅(qū)油的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)注入工藝及裝置，適用于石油工業(yè)用微生物驅(qū)油的油藏及區(qū)塊。本發(fā)明工藝是將篩選或馴化的微生物放在菌種站的發(fā)酵罐中發(fā)酵生產(chǎn)，在目標(biāo)油藏附近的注水站，建立微生物菌液現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)裝置和注入系統(tǒng)，將菌站發(fā)酵罐中的種子菌液，運(yùn)送到注水站的菌液生產(chǎn)裝置中繼續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)，然后注入地層。本發(fā)明的裝置具有配料設(shè)施、射流泵、菌液生產(chǎn)罐和注入泵，將上述設(shè)備用管線與注水站的配水體系連接。利用注水站建站，減少了車輛運(yùn)輸費(fèi)用。避免了再建加熱系統(tǒng)和滅菌系統(tǒng)，建設(shè)成本低。而且現(xiàn)場(chǎng)的操作管理簡(jiǎn)便，降低了生產(chǎn)成本，驅(qū)油效果好。
文檔編號(hào)E21B43/22GK1431383SQ03111810
公開日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者李希明, 汪衛(wèi)東, 張松亭, 蔣焱, 陳勇, 王春光, 趙鳳敏, 王新, 高光軍, 孫建峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石化勝利油田有限公司采油工藝研究院