循环微生物驱采油方法 本发明涉及一种从油藏中采油的方法，特别是利用特定的微生物与一套注入、繁殖、运移和循环的工艺流程处理现有生产井而提高原油产量和采收率的采油方法。微生物措施过程主要原理是利用地层中的物质作为食源繁殖，在工艺过程中又利用排出部分进行循环回注，地下接触到微生物的原油变稀、或降低粘度、或产生其它的组分，使其物理化学性能的有利变化可以提高原油产量和采收率。该方法可适用于单井，也适用于多井。
把微生物注入油井或水井，通过微生物对油的降解或自身代谢增加原油产量或提高采收率的方法，在40年代开始就被人们所认识，并陆续有专利文献或论文报导。
从已经公开的专利或文章来看，若不计在地面用微生物发酵生产其代谢产品并只将代谢产品注入地层，那么，从工作原理上可基本分为两种技术类型：一种是从注水井中注入营养液或微生物(称为微生物驱)，另一种是从油井中注入营养液或微生物，发生作用后再开井采油(称为“单井吞吐”)。
美国专利US-4,475,590提出从注水井中注入营养液以刺激地层中原有微生物生长。同年的US-4,450,908提出从注水井中分段注入聚合物(Polymeric materials)及水后，再从注水井中加入微生物。其后的US-4,905,761是关于从注水井中把微生物与营养液一起注入地层的专利。US-5,163,510号专利提出把好氧菌从生产井中注入，同时从注水井中注入氧气的方法(属于“单井吞吐”)。此外，1989年公开的中国专利CN-1038327提出从每一口油井中培养出微生物，并通过室内反复地进行一个或几个营养物限制循环，即通过加入或减少(损耗)某些营养物使微生物达到最佳的降低表面张力的目地，然后从原井中(即油井中)注回油藏。基本上属于油田现场所说的油井“单井吞吐”的范畴。该采油方法除“单井吞吐”作用面积小之外，还有如下弱点(1)需要逐井作微生物培养工作；(2)需要把室内起作用的营养液也注入井中，用量大(约86桶)，此外微生物与外来营养液反应时间长，要求关井时间也长(约20大)；(3)施工太复杂。
美国专利US-4,446,919提出利用CO2对油作用后，在油层中产生含N-及S-的化合物作为耐CO2的微生物的营养液，微生物可以在CO2之前、之后、或者一起注入水井。该专利提出，若产出水中仍含有营养物，可在高压下进行油、水分离。在高压下把水从注水井中回注，以刺激已注入地层的微生物。该专利的局限在于必须使用CO2(相当于CO2驱，需有CO2气源)，溶解油中的N-及S-物质(油中必须有足够的含量)，参加循环的不是微生物而是水中剩余N-及S-物质，其局限还在于微生物需与CO2相容，而且不受CO2溶出的金属中毒。
总之，目前通行的方法，若进行微生物驱，均需从注水井中注入大量的微生物或添加物(CO2、营养液等)或两者一起注入，生产成本太高。若微生物从油井进行“单井吞吐”，却使作用的面积不够大，而影响最终采收率。
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种从注水井注入取自生产井中微生物的循环微生物驱采油方法。
本发明进一步的目的在于提供一种基本无需注入营养液、生产成本低、现场施工简单、运行经济可靠、适用广泛的循环微生物驱采油方法。
本发明的目的是这样实现的：一种循环微生物驱采油方法，至少包括一生产井和一个注水井，其特征在于包括下述步骤：a)从生产油井中抽出包含有已进入该油层繁殖的微生物的油水混合物；b)在地上的分离装置中进行油水分离；c)将含有上述微生物的污水从注水井中注入该油层驱油；d)从生产油井中采油。
本发明的采油方法是利用吞吐方法中排出的微生物在油层中可以繁殖的微生物，从生产油井出来后通过人为的方法回注同一地层或同一井组/区域的地层中。也就是结合“微生物驱”和“单井吞吐”的优点，而避免了两者的缺点。在此区域中，主要的油井进行微生物处理，而出来的微生物尽量在经济许可的情况下，独立地回注到注水井中。其中，若有系统以外进来的、非微生物排出的污水或清水，注前应适当添加微生物。由于工程技术上或经济上的原因，并非所有的该系统的排出污水都会被回注到本系统中去，这是允许的。例如，由于各种分离器脱水不彻底，使脱后原油中所含的部分水进入更大的系统或其它系统。上述情况仍然可达到本发明的目的。
本专利技术由两方面组成，一方面是对生产井注微生物或在注水井中注微生物，另一方面将油层中存活及不断繁殖的微生物从生产井出来后从注水井注入，同时视情况再加入特殊的或相同微生物与污水一起注入注水井。本专利方法的优点如下：
1.所有或部分的油井进行“单井吞吐”或进行注水井注入微生物(微生物驱)，首先就能导致增产、稳产及增加部分的采收率。
2.被微生物作用后的产出油水进行分离后，油被输出，而新繁殖的很多微生物在水中不断进入污水罐。只要把这一系统外排污水的流程改为该系统内的循环回注。这些微生物又可以从注水井注入。
3.这些微生物被注入后可改变油的性质及油水之间的相对关系，减少残余油饱和度，从而提高采收率。理论上提高采收率可达8％以上。现场案例为5％左右。因原油及地层条件而变化。
4.现场施工操作方便，生产成本较低，循环运行稳定可靠。
下面结合附图详细描述发明的实施及应用效果。
图1是本发明采油方法中生产油井和注水井布置的示意图；
图2是本发明采油方法中循环系统的示意图；
图3是本发明采油方法中在油田或区块边缘“单井吞吐”排出、集中油水分离再回注含菌污水井位示意图；
图4是本发明采油方法中在全油田地下油层建立大规模微生物场进行采油的井位示意图；
图5表示从生产井1及注水井2进入地层3的微生物繁殖深度的数值模拟结果示意图；
图6A和6B表示实施后粘剪曲线表征的原油性质的变化曲线图；
图7表示产油及产水数值模拟结果曲线图；
图8表示注水量及油井含水的数值模拟结果曲线图；
图9表示采收率与注水量的孔隙体积数及含水率的关系曲线图。
图中：生产油井1；注水井2；油层3；向外扩展的生物反应场4；注水泵5；分离装置6；污水罐7；储油罐8；备用外来水罐9；抽油机10；联合站16、17；集群油井1-1……n；集群注水井2-1……n；
参照图1和图2，图1表示生产井1使用吞吐而排出的微生物从注水井2注入。图中，生产井或注水井，可以是一口或多口井。油水井距离不作要求，一般要小于300m，以50～200m为佳。一个循环所需的时间越短越好。图2表示整个系统的流程。其中外来水源可以是外来清水或污水。储油罐的原油可以不是100％含油，即可以含少量的污水。在注水井中，可视情况在不同时机加入营养液或微生物。
图3表示生产井1-1……1-n使用“单井吞吐”而排出的、含微生物的油水集中后分离，转入注水站。视需要加入少量的水和补充部分微生物原液，混合注入注水井驱油。井的相对位置不限于图示。有部分油、水井可以不参予循环。
图4.表示在全油田地下油层建立大规模的微生物场进行采油。这些油水井布置可包括现有的及将来的各种实际开发方案所做的布置。
上述各例中，微生物可以是好氧的(一般需创造营养条件)，或兼性的，或厌氧的。所加入的微生物以原油中的长链、大分子为食源的厌氧或兼性菌更能在循环中生存及繁殖。
在上述三种菌类中，以兼性菌更有利于现场施工操作，且能在地层条件下生存及繁殖。
兼性菌中，以原油中的长链、大分子为食源的菌种为最佳。
生产井中可作“单井吞吐”或不作“单井吞吐”，后者需在注水井注入微生物或营养液，然后使之循环起来。
其中，以通过“单井吞吐”及注水井中加入少量微生物及营养液较经济。
若只通过“单井吞吐”就达到大量产生进入循环的微生物为最节省微生物用量的方案。
图5表示从生产井1及注水井2进入地层3的微生物繁殖深度的数值模拟结果。两边的深度不限于图示的比例。模拟中假设了五个地层，实际可不等于此数。此结果为五点式采油法的八分之一用475个单元进行径向网格划分，在应用微生物循环驱约1年后的数值模拟结果。
图6.表示实施后粘剪曲线与粘温曲线表征的原油性质的变化情况。说明原油性能得到不断的改善。其中，个别油井原油性质变化异常，亦属正常。微生物对原油的作用是综合性质的，其效果监测也可以是多方面的。除粘度外，还包括密度、含蜡及产液、产油、产气、含水等的变化。
在下面图7至图9，均假设该区块用一次采油开采了5年，用2次采油又开采了5年，即在投产后第10年开始用循环微生物驱油技术。
图7表示产油及产水数值模拟结果。表明原来的产量递减曲线得以改变。相对于递减曲线，循环微生物驱在初期可增产30％，在中期可提高达80％，在项目后期提高40％。
图8.表示注水量及油井含水的数值模拟结果。表示尽管产水量略微提高，但含水率的明显下降使得油井寿命相对延长两年。
图9.表示采收率与注水量的孔隙体积数及含水率的关系曲线。驱后含水下降约5％，含水达到98％的时间变长或总产量得以提高，最终采收率提高了约8％。
其中，图7～9只是特定参数下的结果，实际效果不限于此。
上述这些效果都在本质上提高了最终采收率。
于是，总的效果是油井的产量得到提高、或递减减缓、或含水下降(或到达同一含水的年限延长)、或最终采收率得到提高，或其中几种效果同时能得到。
此外，①若在“单井吞吐”时只加了激活地层中原生微生物的营养液(含量比驱的方法少)，或加了部分营养液部分微生物进行油、水井循环驱，也属于本专利的范畴。同样，②若在循环入注水井时添加一部分微生物，或营养液，或两者或两者都没加入，仍然是本专利的范畴。③由①与②的任一种组合，只要利用了油井“吞吐”出来的微生物并人为设计使之回注入注水井，都是本专利的范畴。