大慶外圍油田微生物降黏技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)。徐立志 攝

“擴(kuò)大微生物采油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)模，以更低成本實(shí)現(xiàn)更好的增油效果。”4月13日，大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院采收率二室微生物采油課題組組長(zhǎng)李蔚告訴記者，大慶油田逐年加快微生物采油技術(shù)攻關(guān)步伐，成效顯著，前景廣闊。

據(jù)悉，微生物采油技術(shù)是將菌液和營(yíng)養(yǎng)劑注入油層，或單純注入營(yíng)養(yǎng)劑，利用微生物的代謝作用及其代謝產(chǎn)物來(lái)提高原油采收率的一項(xiàng)技術(shù)，技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于成本低、無(wú)污染、適用于各類油藏。大慶外圍油田已探明地質(zhì)儲(chǔ)量雖然豐富，但是新油區(qū)接替儲(chǔ)量潛力嚴(yán)重不足，且老油區(qū)進(jìn)入高含水期后，剩余儲(chǔ)量依靠常規(guī)水驅(qū)難以有效挖潛，給原油穩(wěn)產(chǎn)、技術(shù)攻關(guān)和效益開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。因此，加快微生物采油技術(shù)步伐，不斷擴(kuò)大外圍微生物驅(qū)應(yīng)用規(guī)模，力爭(zhēng)“十四五”末形成原油年產(chǎn)5萬(wàn)噸規(guī)模，對(duì)大慶油田高質(zhì)量原油穩(wěn)產(chǎn)意義重大。

“形象地說(shuō)，微生物采油技術(shù)就是把千百萬(wàn)個(gè)小細(xì)菌注入地下，讓微生物進(jìn)行繁殖，進(jìn)而把油趕出來(lái)。”在大慶油田微生物采油技術(shù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，高級(jí)工程師王蕊告訴記者，在大慶外圍油田有這樣一類井，由于原油蠟?zāi)z質(zhì)含量高、黏度高，采油生產(chǎn)面臨著地層深部驅(qū)替難、近井地帶流動(dòng)難、井筒部位采出難“三大難題”。采油七廠通過(guò)先導(dǎo)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一些特殊的細(xì)菌能在一定程度上降解石蠟的碳鏈，阻止其凝固結(jié)蠟。經(jīng)過(guò)兩年的攻關(guān)試驗(yàn)，單井年累計(jì)增油337噸，平均有效期227天，平均單井投入產(chǎn)出比達(dá)到1∶4以上。目前，微生物降黏增產(chǎn)這一新技術(shù)已順利進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施工階段，預(yù)計(jì)在葡萄花油田治理低產(chǎn)井30口，有效增油8000噸以上，為大慶外圍油田再添一項(xiàng)低成本增產(chǎn)利器。

“微生物采油是儲(chǔ)備技術(shù)，也是顛覆性技術(shù)。”李蔚介紹，多年來(lái)，大慶油田幾代科研人員強(qiáng)化“一噸油”意識(shí)，堅(jiān)持不懈地進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在微生物采油技術(shù)的驅(qū)油機(jī)理、高效驅(qū)油體系構(gòu)建、降解原油成甲烷氣等方面均取得長(zhǎng)足進(jìn)步。尤其是針對(duì)國(guó)家重大專項(xiàng)技術(shù)——微生物吞吐現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)攻關(guān)，增油效果已高于國(guó)內(nèi)外平均水平。“微生物吞吐具有投入產(chǎn)出比高、單井能多輪次應(yīng)用等特點(diǎn)，可作為外圍油田常規(guī)增產(chǎn)措施，這無(wú)疑為‘十四五’期間組織實(shí)施外圍油田微生物驅(qū)油擴(kuò)大試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。”他說(shuō)。

微生物采油技術(shù)中的微生物驅(qū)油跟蹤調(diào)整技術(shù)正逐年擴(kuò)大試驗(yàn)規(guī)模。進(jìn)入“十四五”，大慶油田加快推進(jìn)慶新油田衛(wèi)21區(qū)塊南部和葡南油田葡南三斷塊等外圍微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，含油面積、地質(zhì)儲(chǔ)量、單井有效厚度等參數(shù)明顯優(yōu)化，有效增加了可采儲(chǔ)量，實(shí)現(xiàn)微生物菌液注入和原油采出同步進(jìn)行。截至目前，葡南油田試驗(yàn)區(qū)日產(chǎn)液量上升、日產(chǎn)油穩(wěn)定、綜合含水率穩(wěn)定良好。

新聞背景

【技術(shù)簡(jiǎn)介】微生物提高原油采收率技術(shù)是繼熱力驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、聚合物驅(qū)等方法之后的一項(xiàng)綜合性技術(shù)。利用微生物的有益活動(dòng)及代謝產(chǎn)物來(lái)提高原油采收率，就是讓肉眼看不見(jiàn)的細(xì)菌代替水或化學(xué)劑驅(qū)動(dòng)油藏多孔介質(zhì)中的原油，是現(xiàn)代生物技術(shù)在采油工程領(lǐng)域開(kāi)拓性的應(yīng)用。

其應(yīng)用原理可概括為幾個(gè)方面。一是代謝產(chǎn)生生物表活劑、低分子溶劑、有機(jī)酸，降低油水界面張力，提高驅(qū)替毛管數(shù)和洗油效率。二是代謝產(chǎn)生氣體，使原油膨脹，提高地層的壓力從而達(dá)到氣驅(qū)的目的。三是通過(guò)降解原油中的重質(zhì)組分，降低原油的黏度，改善流動(dòng)性。四是細(xì)菌細(xì)胞及生物聚合物在地層中起到調(diào)堵的作用，擴(kuò)大水驅(qū)波及體積。

【應(yīng)用效果】大慶油田于20世紀(jì)90年代開(kāi)始研究微生物提高原油采收率技術(shù)，歷經(jīng)基礎(chǔ)研究、先導(dǎo)試驗(yàn)、快速發(fā)展三個(gè)階段。截至目前，大慶油田累計(jì)實(shí)施近百口井的微生物吞吐，總成功率達(dá)到74.3%，單井平均增油148噸，投入產(chǎn)出比達(dá)1∶5以上。其中，在朝陽(yáng)溝油田開(kāi)展的9注24采微生物驅(qū)試驗(yàn)，注入量?jī)H為0.03孔隙體積，提高采收率幅度達(dá)到4.95個(gè)百分點(diǎn)。葡南三斷塊微生物驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果突出，日產(chǎn)油由20.4噸增加到55.9噸，全區(qū)較受效前含水率下降8.8個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)測(cè)提高采收率達(dá)6個(gè)百分點(diǎn)以上。今年3月，慶新油田完成第一周期微生物驅(qū)注入工作，油井采出液中微生物菌濃較試驗(yàn)前增長(zhǎng)兩個(gè)數(shù)量級(jí)，日產(chǎn)油增加7.9噸，綜合含水率下降2.9%，階段增油700噸。

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問(wèn)：這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)背景是什么?

大慶油田微生物采油技術(shù)課題組：補(bǔ)齊技術(shù)短板是解決我國(guó)能源技術(shù)自主化的根本需求。加快微生物采油技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和規(guī)?；瘧?yīng)用步伐，是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、為大慶油田高質(zhì)量原油穩(wěn)產(chǎn)提供有效接替技術(shù)保障的需要，意義重大，前景廣闊。

以微生物吞吐、微生物驅(qū)和微生物選擇性封堵為主要技術(shù)，中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、挪威和加拿大等20多個(gè)國(guó)家相繼開(kāi)展了室內(nèi)研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，但始終沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。近10年來(lái)，大慶油田微生物采油技術(shù)在驅(qū)油機(jī)理、高效驅(qū)油體系構(gòu)建、降解原油成甲烷氣等方面均取得長(zhǎng)足進(jìn)步。

問(wèn)：這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是什么?

大慶油田微生物采油技術(shù)課題組：該技術(shù)具有五大優(yōu)勢(shì)。一是施工成本低，可用現(xiàn)有的注水管線注入，不需要添加專用管線和專用設(shè)備。二是施工操作方便，可針對(duì)油藏具體條件靈活調(diào)整微生物配方。三是適用范圍廣，對(duì)于低產(chǎn)油藏、枯竭油藏，微生物采油技術(shù)可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期增產(chǎn)效果。四是適用于開(kāi)采各種類型的原油(重質(zhì)、輕質(zhì)及高含蠟的原油)。五是綠色環(huán)保，采油微生物菌種培養(yǎng)物質(zhì)以及代謝產(chǎn)物均為可生物降解物質(zhì)，微生物和代謝產(chǎn)物不損害地層，產(chǎn)出液無(wú)后處理問(wèn)題，同時(shí)對(duì)石油煉制沒(méi)有不良影響。

大慶長(zhǎng)垣外圍油田探明地質(zhì)儲(chǔ)量豐富，但持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)難度非常大。因此，必須不斷擴(kuò)大微生物驅(qū)應(yīng)用規(guī)模，特別是針對(duì)外圍低產(chǎn)、關(guān)停井，逐年擴(kuò)大微生物吞吐試驗(yàn)范圍;針對(duì)外圍油田低滲透儲(chǔ)層開(kāi)展的微生物驅(qū)，擴(kuò)大其試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模，確保增油效果。這是目前其他采油技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。