不均匀储油层的开采方法 本发明涉及石油生产工业领域,特别是涉及提高石油回收的微生物的和流体动力的方法。
通过周期注水进行的不均匀储油层(oil-bearing reservoir)的开采方法是已知的(参见1988年M.Nedra出版的I.N.Sharbatova,M.L.Surguchev著《不均匀储油层的周期注水措施》)。
然而,由于水地低驱油性以及在实现这一方法时难以控制储油层的覆盖度,该方法并非充分有效。
与这里提出的方法最接近的是一不均匀储油层的开采方法(专利RU 2060371,E21B43/22,E21 B43/20,C12N1/26)。该发明的特点是将周期注水和微生物侵蚀(MA)相结合。在储油层中至少钻一个注入井和几个开采井,通过压力增加过程和压力减小过程的交替进行来实现开采,开采井停止工作,向注入井注入水,压力增加;注入井停止工作,从开采井抽出流体,压力减小。在压力增加过程中,向注入井中注入在营养培养基溶液中的微生物培养物,注入的完成与压力增加过程的终点一致,这时注入井停止工作。之后是压力减小过程,在此过程中带入的微生物将适应生长条件。在周期注水法中,注入井停止工作给微生物的生长提供了条件。
由于仅使用注入井用于微生物侵蚀,该方法的缺陷是没有充分高效。而考虑到周期注水(cyclic stimulation)期间开采井底孔区域的微生物处理,将从根本上提高该方法的效率。
提出本方法的目的是提高不均匀储油层开采的效率。所述目的是通过如下开采方法实现的:在不均匀储油层中至少钻一个注入井和几个开采井(producing well),压力增加过程和压力减小过程交替进行,当开采井停止工作时,向注入井注入水,压力增加,当注入井停止工作时,从开采井抽出流体,压力减小,所述方法还包括在压力增加过程中,向注入井中注入在营养培养基溶液中的微生物培养物,使注入的完成与压力增加过程的终点一致,在营养培养基溶液中的微生物培养物不仅注入到注入井中,也注入到相应的开采井中,在这种情况下向相应的开采井中注入了在营养培养基溶液基溶液中的微生物培养物,使得注入开始时机与压力减小过程的终点一致,也就是与开采井开始停止工作的时间一致,并且,在注入完成后和开采井开始工作前保持不少于3-5天的时间。
本方法的另外一个区别特征是在高温储油层中,用嗜温微生物的培养物注入到注入井中,并用喜温微生物的培养物注入到开采井中。
与原型相比,本方法提出开采的微生物处理步骤不仅在注入井部分中,而且也在开采井部分中进行。这样,同原型一样,也考虑到了周期注水的阶段。但如果在原型中,是在水注入压力增加的过程中向注入井中注入在营养培养基溶液中的微生物培养物,使注入的完成与压力增加过程的终点一致,即与注入井停止工作的时间一致;而本方法是向开采井的底孔区域中注入在营养培养基溶液中的微生物培养物,使注入开始的时间与压力减小过程的终点一致,即与开采井开始停止工作的时间一致,注入培养物完成后而在压力增加过程的终点前,即在开采井开始工作前保持不少于3-5天的时间,这些时间对于微生物完成繁殖是充足的。
这样,使用周期注水法的技术参数,所提出的连续操作将对微生物侵蚀最为有利的参数应用到储油层开采中,即两种已知方法的此种结合得到新的效果,此效果超过两者的累计。
在本方法中,同样重要的是并非所有的开采井都用于微生物处理,而仅是那些相应于周期注水的开采井(通过一般的流体动力学研究确定)。可以有目的地和经济地使用微生物培养物。
本方法提供了开采高温储油层的可选择的方案,即,将高温下繁殖的喜温微生物的培养物用于开采井的微生物处理中。同时,考虑到由于表面水的长时间注入,即使在高温储油层中,注入井的底孔区域也会被充分冷却,因此选能在10至高达50℃温度下繁殖的嗜热微生物的培养物用于注入井处理。
这样,本申请的方法符合“发明高度”和“新颖生”的标准。
图1是本发明方法的时间图。
在油田中,本方法的实施如下。
在储油层区域中至少钻一个注入井和几个开采井,通过压力增加过程和压力减小过程的交替进行来实现开采,开采井停止工作,向注入井注入水,压力增加;注入井停止工作,从开采井抽出流体,压力减小。此区域的这种周期注水与微生物侵蚀相结合。为此,为了确定本区域和相应开采井的地球物理特性,确定注入井和相应开采的底孔区域的有氧区和无氧区的体积,储油层的温度等,对储油层区域进行了复杂的研究。运用获得的数据,选择注入井和相应开采井所用的微生物培养物,并根据井的注入能力计算微生物井口区(bank)的体积,使向注入井注入的培养物注射正好在注入井停止工作时结束,在培养物向停止工作的开采井注入后但在开采井开始工作前保持不少于3-5天的时间,给带入的微生物提供最适的生长。
对于高温储油层的环境(高达90℃),将能在高达100℃温度下繁殖的喜温微生物的培养物注入到相应的开采井中。考虑到注入井的底孔区域被冷却,因此将嗜热微生物的培养物注入到注入井的底孔区域中,其最佳繁殖温度为36-38℃。
重复微生物注入周期不多于6个月(例如,所有的温暖季节),然后仅进行水的周期注入,推出在油层深处形成的代谢物。
本方法的具体实施例。
在储油层区域中钻一个注入井和五个开采井。用补偿的方式抽出和注入对该区域进行开采,其办法是压力增加过程和压力减小过程交替进行,当开采井停止工作时,向注入井注入水,压力增加;当注入井停止工作时,从开采井抽出流体,压力减小(见图)。开采井停止工作,向注入井注水10天,注入速度为300立方米/天,在接下来的10天中,注入井停止工作,从开采井抽出流体,累积的速度为每天300立方米流体。
预先研究确定的所有五个开采井全都使用,这样,考虑到井底孔区域的有氧区和无氧区,需要向注入井中注入200立方米的在营养培养基溶液中的微生物培养物,向每个开采井中注入20立方米的在营养培养基溶液中的微生物培养物。
在压力增加过程开始时,将总共100立方米的在营养培养基溶液中的微生物培养物注入到停止工作的开采井中。考虑到开采井的总注入能力(300立方米/天),这些微生物培养物需8个工作时,再考虑到微生物培养物流入井的底孔区域的时间,微生物培养物2天能注入,然后开采井停止工作8天。这样,在注入完成后和开采井开始工作前,保持多于5天的时间,这些时间对于微生物的繁殖是完全足够的。
向注入井中注入200立方米的在营养培养基溶液中的微生物培养物,使注入的完成与压力增加过程的终点一致。在设定的注入速度下,这个体积的培养物用16小时注完,因此在最后一天注入溶液后,注入井立刻停止工作10天。以这种方式,在一年所有的温暖季节重复此注入周期,然后转入周期注水。
实施本发明的方法,运用注入井和开采井停止工作的技术使微生物繁殖,可以在不增加成本的情况下明显提高不均匀储油层的开采效率。