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chapter提高采收率原理全解实用实用教案.ppt

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    • 一、一、 微生物采油微生物采油(cǎi yóu)法概述法概述微生物增产法的优点:微生物增产法的优点:1.微生物可在油层产生大量微生物可在油层产生大量(dàliàng)的化学的化学物质;物质;2.其外形非常小,且能活动,所以它能进入其其外形非常小,且能活动,所以它能进入其它驱油工艺不能解决的油层中死角和裂隙;它驱油工艺不能解决的油层中死角和裂隙;3.有些微生物只生长在有油存在的地方;有些微生物只生长在有油存在的地方;4.微生物的成本较低微生物的成本较低第1页/共23页第一页,共24页 二、二、 微生物提高微生物提高(tí gāo)采收率机理采收率机理(一)(一)微生物的基本概念微生物的基本概念(二)(二) 微生物提高微生物提高(tí gāo)采收率机理采收率机理(三)(三) 影响影响(yǐngxiǎng)驱油效果的因素驱油效果的因素第2页/共23页第二页,共24页 (一)微生物的基本概念1.微生物(shēngwù)的概念:是体形微小,结构简单的微小生物(shēngwù),一般存在于碳氢化合物的沉淀物中2.微生物的新陈代谢:是细胞发生全部反应的总和,这种反应是营养素被转化为细胞本体和废物的过程(guòchéng)。

      可分成需氧和厌氧两类微生物细胞(xìbāo)氧气微量元素营养基水多细胞热量废物第3页/共23页第三页,共24页 (一)微生物的基本概念(一)微生物的基本概念3.微生物的生长(shēngzhǎng):迟缓(chíhuǎn)生长期:微生物群体量保持稳定,细胞适应新环境;对数生长期:微生物开始(kāishǐ)生长繁殖;衰退生长期:食物变得有限,细胞死亡增加;静止期:细胞死亡的速度与产生速度相等;细胞死亡:细胞利用储存的能量进行呼吸和运动,直至死亡, 释放出含碳化合物作为依然存活的细胞的食物;第4页/共23页第四页,共24页 (一)微生物的基本概念(一)微生物的基本概念4.油田(yóutián)微生物驱使用的微生物原生物原生物(shēngwù):单细胞动物;:单细胞动物;藻类:大的,具有藻类:大的,具有(jùyǒu)光合作用的植物细胞;光合作用的植物细胞;病毒:只能在别的活细胞中生存和繁殖;病毒:只能在别的活细胞中生存和繁殖;真菌:丝状有机体,有时是单细胞真菌:丝状有机体,有时是单细胞细菌:具有生长繁殖全部机能的最小有机体;细菌:具有生长繁殖全部机能的最小有机体;适合微生物驱油中使用,大多数细菌有特定的细胞形状,如球形、杆状、弹簧状螺旋和游丝状螺旋。

      细菌的平均大小是0.5~1.0μm宽、1~5μm长 第5页/共23页第五页,共24页 1. 微生物对油层的直接作用微生物对油层的直接作用(zuòyòng)2. 微生物产生代谢产物的作用微生物产生代谢产物的作用(zuòyòng)(二)微生物提高(二)微生物提高(tí gāo)采收率的机理采收率的机理第6页/共23页第六页,共24页 1. 微生物对油层的直接作用(zuòyòng):(1) 在岩石表面的繁殖占据孔隙空间而驱出原油;(2) 通过降解原油而使原油的粘度降低二)微生物提高(二)微生物提高(tí gāo)采收率的机理采收率的机理第7页/共23页第七页,共24页 (二)微生物提高(二)微生物提高(tí gāo)采收率的机理采收率的机理(1) 微生物微生物(shēngwù)的代谢产物的代谢产物——生物生物(shēngwù)活性剂、生物活性剂、生物(shēngwù)聚合物可降聚合物可降低油水的界面张力,改善流度比;低油水的界面张力,改善流度比;(2) 产生的甲烷、二氧化碳等气体可增加油层压力产生的甲烷、二氧化碳等气体可增加油层压力(yālì),并降低原油的粘度;,并降低原油的粘度;(3) 产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油;产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油;(4) 产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石。

      2. 微生物产生代谢产物的作用:微生物产生代谢产物的作用:第8页/共23页第八页,共24页 (三)影响(yǐngxiǎng)微生物生长的因素1.氧的含量(喜氧细菌):地层中氧的含量氧的含量(喜氧细菌):地层中氧的含量较少,通常较少,通常(tōngcháng)选择厌氧细菌;选择厌氧细菌;2.pH值:细菌繁殖的最佳范围值:细菌繁殖的最佳范围(fànwéi)在在7左右;左右;3.盐度:细菌只能在低含盐量条件下存活,盐度:细菌只能在低含盐量条件下存活,盐浓度超过盐浓度超过0.5%,细菌繁殖将受到影响,细菌繁殖将受到影响;;4.温度、压力;5.营养物;6.岩石基质的表面性质;7.接种细菌与本源细菌的关系第9页/共23页第九页,共24页 •￿微生物提高原油(yuányóu)采收率过程中,注入的细菌以及随其进入地层的杂质都会造成堵塞效应特别是细菌生长过快的条件下,油藏被堵可能使渗透率降低20~75%,且原油(yuányóu)降解现象严重,结果不利于提高原油(yuányóu)采收率因此,必须控制细菌生长的速度￿(四)控制(四)控制(kòngzhì)地下细菌生长地下细菌生长第10页/共23页第十页,共24页。

      •溶菌原菌——噬菌体的作用如下:•(1)通过一个裂解周期来抑制(yìzhì)注入井筒附近岩石的污染细菌的形成和生长;•(2)通过一个溶菌原周期,再紧接着一个裂解周期来抑制(yìzhì)细菌采油作业时注入的细菌在油藏的更深部位无目的地过分滋长￿(四)控制地下细菌(四)控制地下细菌(xìjūn)生长生长第11页/共23页第十一页,共24页 三、三、 微生物采油微生物采油(cǎi yóu)工艺工艺(一)微生物采油(一)微生物采油(cǎi yóu)工艺工艺(二)(二) 筛选筛选(shāixuǎn)条件条件(三)(三) 微生物采油的发展前景微生物采油的发展前景第12页/共23页第十二页,共24页 (一)微生物采油(一)微生物采油(cǎi yóu)工艺工艺1. 地面(dìmiàn)法2. 油层(yóucéng)法生物活性剂驱油法生物聚合物驱油法增产处理洗井清蜡强化水驱封堵地层第13页/共23页第十三页,共24页 1.￿地面法微生物采油(cǎi￿yóu)工艺•该法是在地面上建立发酵反应罐,为微生物提供必需的营养物质,通过微生物代谢作用生产生物产物(主要是生物表面活性剂和生物聚合物),将生物产物注入地层,从而(cóng￿ér)达到提高采收率的目的。

      •这种方法的优点是发酵在地上进行,所以微生物的生长和代谢活动不受地层条件的影响￿第14页/共23页第十四页,共24页 生产(shēngchǎn)表面活性剂常用的菌种及其生产(shēngchǎn)的表面活性剂的种类如下表所示微生物微生物 生物表面活性剂生物表面活性剂 裂烃棒杆菌裂烃棒杆菌 野兔棒杆菌野兔棒杆菌 醇母嗜石油假比酶母醇母嗜石油假比酶母 枯草杆菌枯草杆菌 铜绿色假单胞菌铜绿色假单胞菌 热带假丝酶母热带假丝酶母 球拟酶母球拟酶母 地衣杆菌株地衣杆菌株 蛋白蛋白- -脂类脂类- -糖类混合物糖类混合物 棒状杆菌分支菌酸棒状杆菌分支菌酸 含蛋白脂类含蛋白脂类 枯草菌溶素枯草菌溶素 鼠李糖脂鼠李糖脂PG-201PG-201 多糖多糖- -脂肪酸混合物脂肪酸混合物 槐二糖脂槐二糖脂 地衣菌素地衣菌素表7-6 微生物菌种及其生产(shēngchǎn)的表面活性剂第15页/共23页第十五页,共24页。

      (2)生物(shēngwù)聚合物 表7-7中列出了常用的一些(yīxiē)生物聚合物及生产这些生物聚合物的菌种 表7-7 微生物菌种及其生产(shēngchǎn)的生物聚合物微生物菌种微生物菌种生物聚合物生物聚合物微生物菌种微生物菌种生物聚合物生物聚合物甘兰黑腐病甘兰黑腐病黄单胞菌黄单胞菌假单胞菌属假单胞菌属棕色固氮菌棕色固氮菌塔希提欧氏塔希提欧氏植病杆菌植病杆菌印度产粘固印度产粘固氮菌氮菌杂多糖黄胞杂多糖黄胞胶胶多糠多糠藻肮酸藻肮酸ZanfloZanfloPS-7PS-7粘质甲基单粘质甲基单胞菌胞菌肠膜状明串肠膜状明串珠菌珠菌出芽短梗霉出芽短梗霉菌菌乙酸钙不动乙酸钙不动杆菌杆菌多糖多糖DextramDextram普鲁兰普鲁兰EmulsanEmulsan第16页/共23页第十六页,共24页 2.￿油层(yóucéng)法微生物采油工艺 地面法中,微生物生产的生物化学剂注入地层后,会受到地层中固有微生地面法中,微生物生产的生物化学剂注入地层后,会受到地层中固有微生物的降解而逐渐失去其原有的特性物的降解而逐渐失去其原有的特性 而油层法则是将微生物注入地层,使其在油层中就地产生各种代谢产物,而油层法则是将微生物注入地层,使其在油层中就地产生各种代谢产物,只要供给微生物足够的营养物质,代谢产物的生产速度就会大于被微生物降解只要供给微生物足够的营养物质,代谢产物的生产速度就会大于被微生物降解的速度。

      因此,油层法具有原油增产效果持续时间长而施工成本低的优点但的速度因此,油层法具有原油增产效果持续时间长而施工成本低的优点但油层法所注入的微生物必须要适应油层法所注入的微生物必须要适应(shìyìng)(shìyìng)于油层的温度、压力、矿化度、于油层的温度、压力、矿化度、pHpH值以及其它的物理化学条件,并且要不逊色于油层中其它微生物的繁殖,因值以及其它的物理化学条件,并且要不逊色于油层中其它微生物的繁殖,因此,微生物筛选及营养液的配制是相当重要的问题此,微生物筛选及营养液的配制是相当重要的问题 第17页/共23页第十七页,共24页 表7-8 油层(yóucéng)法中常用菌种菌菌 种种好氧或厌氧好氧或厌氧产物及其作用产物及其作用 梭状芽胞杆菌梭状芽胞杆菌 杆菌杆菌 假单孢菌假单孢菌 黄单孢杆菌黄单孢杆菌 明串珠菌明串珠菌 脱硫弧菌脱硫弧菌 节细菌节细菌 肠杆菌肠杆菌 棒状杆菌棒状杆菌厌氧厌氧兼性兼性好氧好氧好氧好氧兼性兼性厌氧厌氧兼性兼性兼性兼性好氧好氧气体、酸类、酵类和表面活性剂气体、酸类、酵类和表面活性剂酸类和表面活性剂酸类和表面活性剂表面活性剂和聚合物,能降解烃类表面活性剂和聚合物,能降解烃类聚合物聚合物聚合物聚合物气体和酸类;还原硫酸盐气体和酸类;还原硫酸盐表面活性剂和酵类表面活性剂和酵类气体、酸类气体、酸类表面活性剂表面活性剂第18页/共23页第十八页,共24页。

      表7-9 微生物生长(shēngzhǎng)的温度范围类类 别别生长温度生长温度(℃)(℃)最低最低最适最适最高最高举例举例低温微生物低温微生物中温微生物中温微生物高温微生物高温微生物-5-5~~10105 5~~10102525~~45451010~~20201515~~40404545~~65652525~~30304545~~50507070~~100100活性淤泥活性淤泥梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌黄单孢菌黄单孢菌第19页/共23页第十九页,共24页 表7-10 微生物地层处理(chǔlǐ)类型微生物采油工艺微生物采油工艺生产问题生产问题所用的微生物类别所用的微生物类别微生物增产处理微生物增产处理地层压力不足;注入能力问地层压力不足;注入能力问题;由毛管力造成束缚油题;由毛管力造成束缚油通常使用能产生表面活性剂、通常使用能产生表面活性剂、气体、酸和酵类的细菌气体、酸和酵类的细菌微生物洗井微生物洗井结蜡问题结蜡问题使用能产生乳化剂、表面活使用能产生乳化剂、表面活性剂和酸的微生物;能降解性剂和酸的微生物;能降解烃类的微生物烃类的微生物微生物强化水驱微生物强化水驱由毛管力造成的束缚油由毛管力造成的束缚油通常使用能产生表面活性剂、通常使用能产生表面活性剂、气体、酸和酵的微生物气体、酸和酵的微生物微生物改善渗透率微生物改善渗透率波及效率低波及效率低使用能产生聚合物和使用能产生聚合物和/ /或产生或产生大量生物质的细菌大量生物质的细菌生物聚合物驱油生物聚合物驱油注入水突进;不利的流度比注入水突进;不利的流度比使用能产生聚合物的微生物使用能产生聚合物的微生物微生物堵水微生物堵水高水油比高水油比使用能产生聚合物和使用能产生聚合物和/ /或大量或大量生物质的微生物生物质的微生物第20页/共23页第二十页,共24页。

      (二)筛选(shāixuǎn)条件1.氯化钠的浓度(nóngdù)小于10%;2.温度(wēndù)小于76°C,深度小于2438米;3.地层渗透率大于50 mD;4.微量元素砷、汞、镍硒含量小10~15ml;5.地层中原有微生物与所选微生物配伍;6.原油密度小于0.966g/cm3,残余油饱和度大于25%第21页/共23页第二十一页,共24页 (三)发展前景1.施工(shī gōng)成本低;2.工序(gōngxù)简单,操作方便;3.对低产、枯竭(kūjié)油藏在经济上具有吸引力;4.可开采各类石油第22页/共23页第二十二页,共24页 感谢您的观赏(guānshǎng)!第23页/共23页第二十三页,共24页 内容(nèiróng)总结一、 微生物采油法概述(ɡài shù)静止期:细胞死亡的速度与产生速度相等大小是0.5~1.0μm宽、1~5μm长第7页/共23页溶菌原菌——噬菌体的作用如下:蛋白-脂类-糖类混合物表7-6 微生物菌种及其生产的表面活性剂表7-8 油层法中常用菌种表7-9 微生物生长的温度范围表7-10 微生物地层处理类型使用能产生聚合物和/或产生大量生物质的细菌。

      2.温度小于76°C,深度小于2438米感谢您的观赏第二十四页,共24页。

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