微生物活化水驱提高采收率技术研究及应用

李宏伟，王艳玲，郭文娟，张 鹏，贺艳玫，沈焕文

（中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750006）

1 技术机理

微生物活化水驱从注入端到采出端，形成了闭合的微生物生态链，微生物代谢产生生物表面活性剂、有机酸等，可乳化原油，降低油水界面张力、剥离油膜，提高驱油效率；微生物产生的生物聚合物在水流通道可以抱团聚集，对大孔道进行有效的封堵，降低地层高渗透的渗透率，起到一定的调驱作用，扩大波及体积。实现扩大波及体积及驱油效率的双重作用，从而提高最终采收率。同时该技术是以采出水为重要的驱替介质，可有效利用采出水资源，具有成本低、原料来源广、安全环保等优势[1-4]。

1.1 室内实验

室内岩心驱油实验表明（见表1），铜绿假单胞菌B1531驱替后，岩心的驱油效率提高13.64 %，后续水驱岩心驱油效率提高9.09 %，总体驱油效率提高22.73 %。总体提高驱油效率中，铜绿假单胞菌的驱油效率占60.01 %，后续水驱占总体驱油效率的39.99 %，铜绿假单胞菌B1531驱油效果显著（实验数据来源于靖安油田ZJA区微生物活化水驱实验方案）。

枯草芽孢杆菌B1532填砂管模型物模实验表明（见表2），枯草芽孢杆菌的封堵率达到37.64 %，证明枯草芽孢杆菌B1532具有调剖作用，能够扩大波及体积。

2 现场应用效果及认识

根据微生物活化水驱技术机理，依据《SY/T 6888-2012微生物驱技术规范》，并参考国内外油田微生物驱油藏筛选条件，根据靖安侏罗系油藏储层特征、开发现状，依托靖一联注水系统，2019年在ZJA等三个区块开展56注160采的实验，现场实验表明，该技术在改善水驱、稳油控水方面取得较好效果，提高采收率发展趋势良好。

2.1 现场应用效果

2.1.1 注入压力变化符合调驱机理 注入后注入压力呈现先升后降的过程，第一段塞微生物菌液注入后注入压力由注前8.7 MPa上升到8.9 MPa，表明产物的封堵大孔道的特征体现，第二段塞营养剂注入后压力下降到8.1 MPa，说明深部驱油的特征体现，整体注入后的压力变化特征符合微生物活化水驱的驱油机理。

2.1.2 剖面吸水形态改善明显 18口油井可对比吸水厚度由注前4.9 m上升到5.0 m，水驱动用程度由45.2 %上升到46.1 %，吸水强度由8.64 m3/d·m下降到7.52 m3/d·m，从吸水形态来看，变好和稳定的有11口，占比61.1 %，部分不吸层段开始吸水，吸水下移及尖峰状吸水变为均匀吸水。

2.1.3 高含水井见效比例高，增油效果好 实验于2019年3月开注截至到10月，对应油井142口，注入1个月后见效，见效油井51口，见效比例35.92 %，其中含水大于80 %以上的见效井占总见效井比例达82.4 %，累计增油1 210.25 t，累计降水1 835.1 m3。见效特征以含水下降，油量增加型为主，见效井主要分布在储层物性较好、构造部位较高、剩余油较富集的区域，而未见效井主要分布在油藏边部油层厚度变薄、物性较差、底水厚度较大的井（见图1）。

2.1.4 降递减效果明显 整体递减由注入前的8.59 %下降到5.8 %，其中ZJA、新B区块高含水油藏降递减效果突出，ZJA区块递减由注前的11.7 %下降到3.12%，新B区块递降由注前的16.18%下降到11.83%，含水与采出程度曲线开始向右偏移，提高采收率的发展趋势良好，而中含水阶段的杨C区块递减由注前的4.61 %上升到5.38 %，分析认为该区注入井由于初期纵向射开程度低加之注入速度过快，微生物滞留性变差，导致效果不明显。

2.2 取得的认识

2.2.1 合理的注水速度是保证效果的前提 对比三个区块的储层特征及开发技术政策（见表3），认为杨C区注入井射开程度仅为20.9 %，注采比1.96，注水强度3.31 m3/d·m，由于射开程度低加之注入强度过大，注水易沿高渗层段突进，微生物滞留时间短，导致整体效果不明显。

2.2.2 高含水油藏效果好于中含水油藏 对比同类油藏开发规律，含水突破60 %后含水上升速度加快，大于80 %后减缓，而杨C区块正处含水快速上升阶段，同时对比微生物活化水驱区块的综合含水、采出程度与见效比例、增油效果，认为含水大于80 %的高含水油藏见效比例、增油效果好于中含水油藏（见表4）。

表1 铜绿假单胞菌发酵液天然岩心实验结果表

表2 枯草芽孢杆菌发酵液填砂管实验结果表

图1 微生物活化水驱见效井增油量与含水散点图及见效井的生产曲线

表3 微生物活化水驱实验区注水政策对比表

表4 微生物活化水驱实验区增油效果对比表

3 结论及建议

3.1 结论

（1）微生物活化水驱技术可有效利用采出水资源，具有成本低、原料来源广、安全环保等优势，现场实施方便，是改善水驱提高采收率技术攻关方向之一。

（2）实验区改善水驱，降水增油效果明显，尖峰状、指状吸水变均匀吸水，高渗层段得到封堵，高含水井降水净增油效果突出，说明微生物产物堵和驱的效果在体现。

（3）合理的注水速度是保证效果的前提，微生物活化水驱注入速度要与合理的注水政策相结合，不能强注强采。

（4）对比实验区块开发阶段与见效比例、增油效果，认为微生物活化水驱技术对含水大于80 %的高含水油藏的适应性好于中含水油藏。

3.2 建议

（1）针对杨C区块注入井初期射孔完善程度低，吸水段仅集中在射孔段附近的井，建议开展堵水、分注与微生物活化水驱技术的组合拳实验，改善提升实验效果。

（2）进一步进行室内实验和开展各项检测，研究不同开发阶段、不同注入轮次注入微生物的菌液类型与储层的匹配性，进而提高微生物活化水驱的技术适应性。