專利名稱：一種油藏井間微生物示蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田開采方法，具體涉及油田開采方法中的示蹤方法。
井間示蹤技術(shù)主要是將示蹤劑由注水井注入油藏，示蹤劑隨注入水在油藏中運(yùn)移，由采油井產(chǎn)出，根據(jù)示蹤劑產(chǎn)出的特征對油藏中注入水的流向、流動速度、油層縱向上的非均質(zhì)性、高滲透率條帶及其體積大小等參數(shù)和井間儲層連通關(guān)系進(jìn)行分析判斷。此外，向注水井中同時注入分配性示蹤劑和非分配性示蹤劑，在采油井取樣、監(jiān)測，獲得兩種示蹤劑響應(yīng)曲線，根據(jù)示蹤劑在油藏中層析分離特性和層析理論，最后可分析確定剩余油飽和度。
所說的示蹤劑是指易溶于載體(如水)或分散于載體(如水)中，隨載體運(yùn)移，可反應(yīng)載體的流向、流速等信息，在低濃度下可被檢測的物質(zhì)。目前，用于油田的示蹤劑主要包括4類①放射性同位素氚水(水示蹤劑)，氚化戊烷、氚化己烷、氚化庚烷、氚化辛烷、氚化苯、氚化甲苯(油示蹤劑)，氚化氫、氚化甲烷(氣體示蹤劑)，氚化丁醇、氚化戊醇、帶碳-14的丁醇(油水分配示蹤劑)等；②易檢出的陰離子CNS-、NO3-、Br-、I-；③染料胭脂紅、茵素紅、曙光Y、溴酚紅、檸檬黃等；④低分子醇甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、戊醇等。
上述示蹤劑在油田上已獲得了一些應(yīng)用，在使用過程中發(fā)現(xiàn)存在著一些缺點(diǎn)如放射性同位素示蹤劑需要專門部門投放和檢測；染料示蹤劑在地層表面吸附量大，分析干擾因素多，不穩(wěn)定，在地層中停留時間超過5天時即失效；低分子醇示蹤劑生物穩(wěn)定性差，必須與殺菌劑一起使用；陰離子無機(jī)鹽類示蹤劑用量大(5％-10％)，會污染地層水或造成地層水的礦化，其中碘離子價格高(NaI每噸約12萬元)等等。此外，一些示蹤劑同時也存在著對人體有危害、經(jīng)濟(jì)成本高、檢測技術(shù)手段復(fù)雜、需要昂貴的檢測設(shè)備、對環(huán)境有污染等等，這進(jìn)一步限制了它們的應(yīng)用。
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)地層水水質(zhì)分析和地層水土著好氧和兼性厭氧微生物菌體形態(tài)、菌落形態(tài)、生長溫度的分析；(2)在現(xiàn)有好氧或兼性厭氧微生物中篩選至少在菌體形態(tài)、菌落形態(tài)或生長溫度三個參數(shù)中一項(xiàng)與地層水土著好氧和兼性厭氧微生物不同的、在油藏環(huán)境下可以芽孢或其他休眠體的形式保持生命的微生物作為示蹤微生物；(3)用注入水將所說的示蹤微生物發(fā)酵液稀釋至體積濃度為4％-10％，由注水井注入到油藏中，示蹤微生物發(fā)酵液注入量為5-20m3/井；示蹤微生物發(fā)酵液的用量主要取決于試驗(yàn)地層的特性如孔隙度、含水飽和度、非均質(zhì)性等、微生物在地層中巖石表面的吸附量以及注采井距等因素。參考文獻(xiàn)Brigham W E，et al.SPE1130，1965公開的化學(xué)示蹤劑用量計算方法(Brigham和Smith公式)，考慮到特定的示蹤微生物在多孔介質(zhì)中的滲流特性，每口試驗(yàn)井注入示蹤微生物發(fā)酵液量為5-20m3較為適宜，此時產(chǎn)出示蹤微生物濃度峰值約103-104cells/ml，即可方便檢出，又有較寬的動態(tài)響應(yīng)范圍。
所說的示蹤微生物包括以下微生物，但不局限于這些微生物文獻(xiàn)Nazina T N，Ivanova A E，Mityushina L L，et al.Thermophilichydrocarbon-oxidizing bacteria from oil fields.Mikrobiologiya，62(3)，583～592，1993公開的喜熱噬油芽孢桿菌(B.thermoleovorans)、和致中，彭謙，馬俊，陳俊英.云南溫泉高溫菌的研究VII.騰沖酸性高溫溫泉中的極端嗜熱性芽抱桿菌.微生物學(xué)報29(3)，161-165，1989公開的嗜熱脂肪芽孢桿菌(B.stearothermophilus)和文獻(xiàn)Jenneman G E，et al.a halotolerant biosurfactant-producing bacillus species potentially useful for enhanced oil recovery.Development in industrial microbiology，25，485-492，1983、Brant R S，DouglasJ.Evaluation of microbial systems in porous media for EOR.SPERE(may1988)，489-495和Yakimov M M，Amro M M，Bock M，et al.The potential ofBacillus licheniformis strains for in situ enhanced oil recovery.J.Pet.Sci.Eng.，18(1/2)，147-160，1997公開的地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)、文獻(xiàn)Gurerra-Santos L，Kappeli O，F(xiàn)iechter A.Pseudomonas aeruginosabiosurfactant production in continuous culture with glucose as carbon source.Appl.Environ.Microbiol.48，301-305，1984和Desai J D，Banat I M.Microbial production of surfactants and their commercial potential.Microbiol.Mol.Biol.Rev.，61(1)，47-64，1997公開的銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)、文獻(xiàn)Makkar R S，Cameotra S S.Biosurfactant production by a thermophilicBacillus subtilis strain.J.Ind.Microbiol.Biotechnol.，18(1)，37-42，1997公開的枯草芽孢桿菌(B.subtilis)、文獻(xiàn)Kim D S，F(xiàn)ogler H S.The effects ofexopolymers on cell morphology and culturability of Leuconostocmesenteroides during starvation.Appl.Microbiological Biotechnology，52(6)，839-844，1999公開的腸膜明串珠菌(L.mesenteroides)、文獻(xiàn)Belyaev S S，Borzenkov I A，Milekhina E I，et al.Halotolerant and extremely halophilic oil-oxidizing bacteria in oil fields.Dev.Pet.Sci.，39(Microbial Enhancement ofOil RecoveryRecent Advances)，79-88，1993公開的鹽桿菌(H.distribution)、文獻(xiàn)Milekhina E I，Borzenkov I A，Zvyagintseva I S，et al.Characterization of a hydrocarbon-oxidizing Rhodococcus erythropolis strainisolated from an oil field.Microbiology，67(3)，271-274，1998公開的紅串紅球菌(R.erythropolis)等菌中的一種，優(yōu)選喜熱噬油芽孢桿菌或嗜熱脂肪芽孢桿菌。
(4)取樣分析通過注水井向油藏中注入示蹤微生物后，即可在采油井采集產(chǎn)出液樣品，采樣周期可根據(jù)要求的測試精度，參考試驗(yàn)井組注水突破時間、注水受益動態(tài)變化等資料確定和優(yōu)化，一般取樣周期為1-5天；樣品采集后，在24小時內(nèi)進(jìn)行檢測，可采用顯微鏡觀察菌體形態(tài)，利用平板培養(yǎng)計數(shù)法觀察菌落形態(tài)及確定示蹤微生物的濃度，利用微生物的不同生長溫度可較為專一性地培養(yǎng)注入的示蹤微生物，檢測過程中可以單獨(dú)使用或聯(lián)合使用上述方法。根據(jù)注入的示蹤微生物區(qū)別于地層中土著微生物的特征，可方便地將兩者區(qū)分開，獲得注入示蹤微生物的產(chǎn)出信息。
根據(jù)注入的示蹤微生物的產(chǎn)出信息，分析油藏中注入水的流向、流動速度、油層縱向上的非均質(zhì)性、高滲透率條帶及其體積大小等參數(shù)和井間儲層連通關(guān)系等。
本發(fā)明提出的油藏井間微生物示蹤法以無毒、無污染的微生物為示蹤劑，利用油田原注水裝置注入，采用簡便的顯微鏡或平板培養(yǎng)計數(shù)法檢測(無需大型分析設(shè)備和復(fù)雜的檢測手段)，通過對采油井產(chǎn)出液進(jìn)行實(shí)時檢測，獲得示蹤微生物產(chǎn)出的信息，由此即可對油藏特性及注入水的流動參數(shù)做出分析判斷。因此，本發(fā)明是一種既科學(xué)又經(jīng)濟(jì)可靠的油藏井間示蹤方法，具有施工簡便、貨源廣、成本低、檢測范圍寬(100cells/ml～109cells/ml)、靈敏度高、檢測方便、不需大型檢測設(shè)備、對人及環(huán)境無害等優(yōu)點(diǎn)。
三年后，在I井注入微生物，由于所注入菌種為嗜熱脂肪芽孢桿菌，油藏中不含該類型的土著菌，因此根據(jù)該特征簡便地開展了檢測工作。注入前3天、注入后26天、67天在對應(yīng)的采油井采集產(chǎn)出液樣品并進(jìn)行分析，在注入后67天采集的樣品中檢測到注入微生物，P2井濃度為50cells/ml，P6井為200 cells/ml。按此計算，滲流速度約為3.6m/d。
權(quán)利要求
1.一種油藏井間微生物示蹤方法，其特征在于，包括如下步驟(1)在現(xiàn)有好氧或兼性厭氧微生物中篩選至少在菌體形態(tài)、菌落形態(tài)或生長溫度三個參數(shù)中一項(xiàng)與地層水土著好氧或兼性厭氧微生物不同的、在油藏環(huán)境下可以芽孢或其他休眠體的形式保持生命的微生物作為示蹤微生物；(2)用注入水稀釋示蹤微生物發(fā)酵液，由注水井注入到油藏；(3)在采油井取樣分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用注入水稀釋示蹤微生物發(fā)酵液至體積濃度為4％-10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，示蹤微生物發(fā)酵液注入量為5-20m3/井。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所說的示蹤微生物包括喜熱噬油芽孢桿菌(B.thermoleovorans)，嗜熱脂肪芽孢桿菌(B.stearothermophilus)，地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)，銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)，枯草芽孢桿菌(B.subtilis)，腸膜明串珠菌(L.mesenteroides)，鹽桿菌(H.distribution)，紅串紅球菌(R.erythropolis)菌中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所說的示蹤微生物為喜熱噬油芽孢桿菌或嗜熱脂肪芽孢桿菌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，注入示蹤微生物后，在對應(yīng)采油井采集樣品，取樣周期為1-5天；樣品采集后，在24小時內(nèi)進(jìn)行檢測。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，采用顯微鏡觀察菌體形態(tài)、利用平板培養(yǎng)計數(shù)法觀察菌落形態(tài)及確定示蹤微生物的濃度或利用示蹤微生物和土著微生物具有的不同生長溫度的特性專一性地培養(yǎng)示蹤微生物，近而分析示蹤微生物的濃度，采用上述方法中的一種或一種以上的方法進(jìn)行檢測。
8.喜熱噬油芽孢桿菌(B.thermoleovorans)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(B.stearothermophilus)、地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)、銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)，枯草芽孢桿菌(B.subtilis)、腸膜明串珠菌(L.mesenteroides)、鹽桿菌(H.distribution)或紅串紅球菌(R.erythropolis)作為示蹤微生物的應(yīng)用。
全文摘要
一種油藏井間微生物示蹤方法。包括如下步驟地層水水質(zhì)分析和地層水土著微生物分析；在現(xiàn)有好氧或兼性厭氧微生物中篩選至少在菌體形態(tài)、菌落形態(tài)或生長溫度三個參數(shù)中一項(xiàng)與地層水土著好氧或兼性厭氧微生物不同的、在油藏環(huán)境下可以芽孢或其他休眠體的形式保持生命的微生物作為示蹤微生物；由注水井注入油藏；在對應(yīng)的采油井取樣檢測，根據(jù)檢測結(jié)果對油藏特性及注入水的流動參數(shù)進(jìn)行分析。所述方法以無毒、無污染的微生物為示蹤劑，利用油田現(xiàn)有注水裝置注入，采用簡便的顯微鏡或平板培養(yǎng)計數(shù)法檢測。本發(fā)明是一種既科學(xué)又經(jīng)濟(jì)可靠的油藏井間示蹤方法，具有施工簡便、成本低、檢測范圍寬、靈敏度高、對人及環(huán)境無害等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01V15/00GK1469134SQ0312932
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者劉金峰, 牟伯中 申請人:華東理工大學(xué)