專利名稱：一種利用CO₂驅(qū)后油藏殘余CO₂轉(zhuǎn)化甲烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣開采中提高采收率的方法，特別涉及一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法。
背景技術(shù)：
二氧化碳驅(qū)油是一項(xiàng)成熟的采油技術(shù)。目前，二氧化碳驅(qū)后殘余的二氧化碳通過油層產(chǎn)出后直接外排，造成大氣污染。若將外排氣體回注則需加以凈化等措施，而凈化處理存在設(shè)施復(fù)雜、耗能大、投資及運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，期刊《地球科學(xué)進(jìn)展》第26卷，第5期中的“油氣藏埋存CO2生物轉(zhuǎn)化甲烷的機(jī)理和應(yīng)用研究進(jìn)展”一文，介紹了將油藏中埋存的CO2生物轉(zhuǎn)化甲烷的機(jī)理，其缺點(diǎn)在于僅僅介紹轉(zhuǎn)化機(jī)理，并沒有具體提及對(duì)菌種、營(yíng)養(yǎng)體系篩選、注入方式、轉(zhuǎn)化的油藏條件和轉(zhuǎn)化速率等具體條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有針對(duì)性、適應(yīng)性和具體的利用CO2驅(qū)油后殘余CO2制取甲烷的方法。該方法既有效地克服上述CO2排放帶來的環(huán)境危害及凈化回收技術(shù)成本高的缺點(diǎn)，又可將其轉(zhuǎn)化為甲烷，提供潔凈能源天然氣。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是方案是提供一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，包括以下步驟，但不限于以下步驟
(1)、篩選適合該方法的CO2驅(qū)油藏，篩選條件為，礦化度<15000mg/ L，溫度<80°C，地層滲透率彡50 X 1(Γ3 μ m2，油藏壓力彡10. OMPa ；
(2)、檢測(cè)CO2驅(qū)油藏中內(nèi)源的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌，如果檢測(cè)結(jié)果中產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷總菌數(shù)均大于I. O X IO5個(gè)/mL，進(jìn)行下一步，否則，補(bǔ)充外源產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌至其總菌數(shù)均達(dá)到I. O X IO5個(gè)/mL以上后，再進(jìn)行下一步；
(3)、針對(duì)內(nèi)源和/或外源產(chǎn)氫菌與產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)體系的篩選；
(4)、將篩選的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲燒菌營(yíng)養(yǎng)體系注入CO2驅(qū)油藏中；
(5)、將CO2驅(qū)油藏關(guān)井6月 12月后，開井生產(chǎn)CH4。所述的檢測(cè)CO2驅(qū)油藏中產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌方法為MPN (最大可能數(shù))法，檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)油藏中產(chǎn)出液，產(chǎn)出液現(xiàn)場(chǎng)取樣采用密閉取樣方法。所述篩選的營(yíng)養(yǎng)體系氮源為酵母粉和蛋白胨，質(zhì)量濃度分別為O. 3% O. 8%和
O.3% O. 5%,注入量分另Ij為O. 05PV (孔隙體積) O. 15PV和O. 05PV O. 10PV,磷源為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，質(zhì)量濃度分別為O. 1% O. 3%和O. 2% O. 5%，注入量分別為
O.OlPV O. IOPV和O. 02PV O. 05PV,營(yíng)養(yǎng)體系注入總量為O. 15PV O. 25PV。所述營(yíng)養(yǎng)體系注入方式為先注入營(yíng)養(yǎng)體系，后注入地層水，營(yíng)養(yǎng)體系注入速度為5. O m3/h 10. 0m3/h，地層水注入量 O. 05PV O. IOPV。所述產(chǎn)氫菌的碳源為CO2驅(qū)油藏中殘余的原油，油藏殘余油飽和度大于25. 0%，原油中飽和烴和芳香烴質(zhì)量含量總和大于45. 0%。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
(1)將CO2驅(qū)油藏中殘余CO2得到有效利用，即保護(hù)環(huán)境，又提供潔凈能源甲烷氣；
(2)處理工藝合理，設(shè)備和流程簡(jiǎn)單，操作方便；
(3)投入少、成本低，投入產(chǎn)出比高，大于I:3. O ;
(4)CO2轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)出氣中甲烷體積含量大于90%以上。


附圖I是實(shí)施本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，包括以下步驟，但不限于以下步驟
首先，篩選出適合該方法的CO2驅(qū)油藏；
其次，檢測(cè)CO2驅(qū)油藏中內(nèi)源的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌，如果檢測(cè)結(jié)果中產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷總菌數(shù)均大于I. O X IO5個(gè)/mL，進(jìn)行下一步，否則，補(bǔ)充外源產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌至其總菌數(shù)均達(dá)到 I. OX IO5 個(gè)/mL;
再次，針對(duì)具體內(nèi)源和/或外源產(chǎn)氫菌與產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)體系的篩選，主要篩選營(yíng)養(yǎng)體系中的氮源和磷源；
接著，將篩選的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌營(yíng)養(yǎng)體系注入CO2驅(qū)油藏中；
最后，將CO2驅(qū)油減關(guān)井6月 12月后，開井生廣CH4。所述的適合該方法CO2驅(qū)油藏條件為，礦化度< 150000mg/ L，溫度彡80°C，地層滲透率彡50Χ1(Γ3μπι2，油藏壓力彡10. OMPa ；
所述的檢測(cè)CO2驅(qū)油藏中產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌方法為MPN法，檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)油藏中產(chǎn)出液，產(chǎn)出液現(xiàn)場(chǎng)取樣采用密閉取樣方法。所述篩選的營(yíng)養(yǎng)體系氮源為酵母粉和蛋白胨，質(zhì)量濃度分別為O. 3% O. 8%和
O.3% O. 5%,注入量分別為O. 05PV O. 15PV和O. 05PV O. 10PV,磷源為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，質(zhì)量濃度分別為O. 1% O. 3%和O. 2% O. 5%，注入量分別為O. OlPV O. IOPV和O. 02PV O. 05PV,營(yíng)養(yǎng)體系注入總量為O. 15PV O. 25PV。所述營(yíng)養(yǎng)體系注入方式為先注入營(yíng)養(yǎng)體系，后注入地層水，營(yíng)養(yǎng)體系注入速度為5. O m3/h 10. 0m3/h，地層水注入量 O. 05PV O. IOPV。所述產(chǎn)氫菌的碳源為CO2驅(qū)油藏中殘余的原油，油藏殘余油飽和度大于25. 0%，原油中飽和烴和芳香烴質(zhì)量含量總和大于45. 0%。實(shí)施例一
以勝利油田河口采油廠某CO2驅(qū)后油藏為例，實(shí)施本發(fā)明的步驟為
首先，篩選出適合該方法的CO2驅(qū)油藏。目標(biāo)油藏礦化度為1800mg/ L、溫度為80°C、地層滲透率為1500 X 10_3 μ m2，油藏殘余油飽和度為25. 1%，油藏壓力8. 9MPa，原油中飽和烴和芳香烴質(zhì)量含量總和為52. 5%。其次，用密閉取樣法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，用MPN法檢測(cè)目標(biāo)CO2驅(qū)油藏中內(nèi)源的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌數(shù)量，檢測(cè)結(jié)果為內(nèi)源產(chǎn)氫菌總菌數(shù)為I. I X IO5個(gè)/mL，產(chǎn)甲烷菌總菌數(shù)為2.I X IO6 個(gè)/mL。再次，針對(duì)目標(biāo)油藏中的內(nèi)源產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)體系的篩選，所篩選出的營(yíng)養(yǎng)體系氮源為酵母粉和蛋白胨，質(zhì)量濃度分別為O. 3%和O. 5%，注入量分別為O. 05PV和O. 10PV，磷源為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，質(zhì)量濃度分別為O. 10%和O. 25%，注入量分別為O. 08PV和O. 02PV,氮源和磷源注入總量為O. 25PV。接著，將篩選的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌的營(yíng)養(yǎng)體系注入CO2驅(qū)油藏中，注入速度
10.0m3/h，后續(xù)注入地層水O. IPV0 最后，將CO2驅(qū)油減關(guān)井12月后，開井生廣CH4氣。產(chǎn)出氣中，甲烷體積含量為97. 2%，連續(xù)開采了 3年，累計(jì)生產(chǎn)甲烷氣4. 5X 108m3，投入產(chǎn)出比達(dá)到1:4. 5，并避免CO2外排造成的環(huán)境污染。實(shí)施例二
以勝利油田孤島采油廠某CO2驅(qū)后油藏為例，實(shí)施本發(fā)明的步驟為
首先，篩選出適合該方法的CO2驅(qū)油藏。目標(biāo)油藏礦化度為12500mg/ L、溫度為75°C、地層滲透率為50 X 10_3 μ m2，油藏殘余油飽和度為31. 0%，油藏壓力9. 5MPa，原油中飽和烴和芳香烴質(zhì)量含量總和為56. 3%。其次，用密閉取樣法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，用MPN法檢測(cè)目標(biāo)CO2驅(qū)油藏中內(nèi)源的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌數(shù)量，檢測(cè)結(jié)果為內(nèi)源產(chǎn)氫菌總菌數(shù)為I. OX IO4個(gè)/mL，產(chǎn)甲烷菌總菌數(shù)為
I.I X IO6個(gè)/mL，補(bǔ)充外源產(chǎn)氫菌至產(chǎn)氫菌總數(shù)達(dá)到I. O X IO5個(gè)/mL。再次，針對(duì)目標(biāo)油藏中的內(nèi)源產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)體系的篩選，所篩選出的營(yíng)養(yǎng)體系氮源為酵母粉和蛋白胨，質(zhì)量濃度分別為O. 8%和O. 4%，注入量分別為O. 08PV和O. 05PV,磷源為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，質(zhì)量濃度分別為O. 30%和O. 50%,注入量分別為O. 02PV和O. 05PV,營(yíng)養(yǎng)體系注入總量為O. 20PV。接著，將篩選的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌的營(yíng)養(yǎng)體系注入CO2驅(qū)油藏中，注入速度8. Om3/h，后續(xù)注入地層水O. 70PV。最后，將CO2驅(qū)油減關(guān)井12月后，開井生廣CH4氣。產(chǎn)出氣中，甲烷體積含量為95. 7%，連續(xù)開采了 4年，累計(jì)生產(chǎn)甲烷氣4. 5X 108m3，投入產(chǎn)出比達(dá)到1:5. 2，并避免CO2外排造成的環(huán)境污染。實(shí)施例三
以勝利油田現(xiàn)河采油廠某CO2驅(qū)后油藏為例，實(shí)施本發(fā)明的步驟為
首先，篩選出適合該方法的CO2驅(qū)油藏。目標(biāo)油藏礦化度為15000mg/ L、溫度為40°C、地層滲透率為1200 X 1(Γ3 μ m2，油藏殘余油飽和度為36. 0%，油藏壓力8. 2MPa，原油中飽和烴和芳香烴質(zhì)量含量總和為57. 2%。其次，用密閉取樣法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，用MPN法檢測(cè)目標(biāo)CO2驅(qū)油藏中內(nèi)源的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌數(shù)量，檢測(cè)結(jié)果為內(nèi)源產(chǎn)氫菌總菌數(shù)為2. I X IO6個(gè)/mL，產(chǎn)甲烷菌總菌數(shù)為
I.OX IO3個(gè)/mL，補(bǔ)充外源產(chǎn)甲烷菌至產(chǎn)甲烷菌總數(shù)達(dá)到I. OX IO5個(gè)/mL。再次，針對(duì)目標(biāo)油藏中的內(nèi)源產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)體系的篩選，所篩選出的營(yíng)養(yǎng)體系氮源為酵母粉和蛋白胨，質(zhì)量濃度分別為O. 3%和O. 5%，注入量分別為O. IOPV和O. 08PV，磷源為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，質(zhì)量濃度分別為O. 15%和O. 25%，注入量分別為O. 02PV和O. 03PV,營(yíng)養(yǎng)體系注入總量為O. 23PV。
接著，將篩選的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌的營(yíng)養(yǎng)體系注入CO2驅(qū)油藏中，注入速度5. Om3/h，后續(xù)注入地層水O. 05PV。最后，將CO2驅(qū)油減關(guān)井9月后，開井生廣CH4氣。產(chǎn)出氣 中，甲烷質(zhì)量含量為98. 5%，連續(xù)開采了 3年半，累計(jì)生產(chǎn)甲烷氣
8.4X107m3，投入產(chǎn)出比達(dá)到1:3. 2，并避免CO2外排造成的環(huán)境污。
權(quán)利要求
1.一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，其特征包括以下步驟 (1)、篩選適合該方法的CO2驅(qū)油藏，篩選條件為，地層水礦化度<15000mg/ L，油藏溫度≤80°C，地層滲透率≥50Χ1(Γ3μπι2，油藏壓力≤10. OMPa ； (2)、檢測(cè)CO2驅(qū)油藏中內(nèi)源的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌，如果檢測(cè)結(jié)果中產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷總菌數(shù)均大于I. O X IO5個(gè)/mL，進(jìn)行下一步，否則，補(bǔ)充外源產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌至其總菌數(shù)均達(dá)到I. O X IO5個(gè)/mL以上后，再進(jìn)行下一步； (3)、針對(duì)內(nèi)源和/或外源產(chǎn)氫菌與產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)體系的篩選； (4)、將篩選的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲燒菌營(yíng)養(yǎng)體系注入CO2驅(qū)油藏中； (5)、將CO2驅(qū)油藏關(guān)井6月 12月后，開井生產(chǎn)CH4。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，其特征是所述步驟(I)篩選的CO2驅(qū)油藏殘余油飽和度大于25. 0%，原油中飽和烴和芳香烴質(zhì)量含量總和大于45. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，其特征是所述步驟(2)中檢測(cè)CO2驅(qū)油藏中產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌的方法采用最大可能數(shù)法，檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)為油藏中產(chǎn)出液，產(chǎn)出液現(xiàn)場(chǎng)取樣米用密閉取樣方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，其特征是所述步驟(3)篩選的營(yíng)養(yǎng)體系為氮源和磷源，其中氮源為酵母粉和蛋白胨，質(zhì)量濃度分別為O.3% O. 8%和O. 3% O. 5%,注入量分別為O. 05PV O. 15PV和O. 05PV O. 10PV,磷源為磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，質(zhì)量濃度分別為O. 1% O. 3%和O. 2% O. 5%,注入量分別為O.OlPV O. IOPV和O. 02PV O. 05PV,營(yíng)養(yǎng)體系注入總量為O. 15PV O. 25PV。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，其特征是所述步驟(4)中營(yíng)養(yǎng)體系注入方式為先注入營(yíng)養(yǎng)體系，后注入地層水，營(yíng)養(yǎng)體系注入速度為·5.O m3/h 10. 0m3/h，地層水注入量 O. 05PV O. IOPV。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用CO2驅(qū)后油藏殘余CO2轉(zhuǎn)化甲烷的方法，該方法包括以下步驟首先，進(jìn)行適合該方法CO2驅(qū)油藏的篩選；其次，檢測(cè)CO2驅(qū)油藏中內(nèi)源的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌；再次，針對(duì)目標(biāo)油藏進(jìn)行內(nèi)源和/或外源產(chǎn)氫菌與產(chǎn)甲烷菌營(yíng)養(yǎng)體系的篩選，主要篩選營(yíng)養(yǎng)體系中的氮源和磷源；接著，將篩選的產(chǎn)氫菌和產(chǎn)甲烷菌營(yíng)養(yǎng)體系注入CO2驅(qū)油藏中；最后，將CO2驅(qū)油藏關(guān)井6月～12月后，開井生產(chǎn)CH4。本發(fā)明適用于CO2驅(qū)油藏中滿足該方法適應(yīng)油藏條件的油藏，本發(fā)明具有投入產(chǎn)出比大于1:3.0，產(chǎn)出氣中甲烷體積含量大于90.0%，具有清潔和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于三次采油領(lǐng)域。
文檔編號(hào)E21B43/16GK102900407SQ201210381488
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者張紹東, 宋永亭, 李彩風(fēng), 郭遼原, 林軍章, 譚曉明, 高光軍, 郝斌, 王靜, 劉濤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院