微生物防蠟技術(shù)在元284區(qū)塊的應(yīng)用研究

苑慧瑩，李 川，張?chǎng)沃?程 顥，余興國(guó) (中石油長(zhǎng)慶油田分公司超低滲透油藏研究中心，陜西 西安 710018)

微生物防蠟技術(shù)在元284區(qū)塊的應(yīng)用研究

苑慧瑩，李 川，張?chǎng)沃?程 顥，余興國(guó) (中石油長(zhǎng)慶油田分公司超低滲透油藏研究中心，陜西 西安 710018)

微生物防蠟技術(shù)具有施工工藝簡(jiǎn)單、防蠟周期長(zhǎng)、安全環(huán)保等特點(diǎn)。對(duì)微生物防蠟技術(shù)在元284區(qū)塊的礦場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行了研究。室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，微生物菌劑具有明顯清防蠟作用。礦場(chǎng)試驗(yàn)表明，試驗(yàn)井均保持正常生產(chǎn)狀態(tài),沒有出現(xiàn)油井結(jié)蠟現(xiàn)象，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

超低滲；微生物菌劑；清防蠟技術(shù)

長(zhǎng)慶油田元284區(qū)塊井筒結(jié)蠟嚴(yán)重，該區(qū)塊蠟樣膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量高，常規(guī)化學(xué)藥劑防蠟效果差，現(xiàn)階段主要采用熱洗清蠟作業(yè)，油井結(jié)蠟周期短，因此需要頻繁、反復(fù)的進(jìn)行熱洗清蠟工作，由于地層能量不足，導(dǎo)致地層污染嚴(yán)重。微生物防蠟技術(shù)具有施工工藝簡(jiǎn)單、防蠟周期長(zhǎng)、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)[1]。該技術(shù)主要通過微生物產(chǎn)生的某些表面活性劑類物質(zhì)，改變油水界面張力、蠟的蠟晶狀態(tài)以及管壁潤(rùn)濕性等，由此阻止蠟的凝結(jié)，從而起到清防蠟作用[2-3]。為此，筆者對(duì)微生物防蠟技術(shù)在元284區(qū)塊的礦場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行了研究。

1 微生物培養(yǎng)試驗(yàn)

1)主要儀器 電子天平；手提式壓力蒸汽消毒器；臺(tái)式水浴恒溫振蕩器；水浴搖床；臺(tái)式空氣浴振蕩器；電熱恒溫培養(yǎng)箱；pH計(jì)；旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)；表面張力測(cè)定儀。

2)樣品采集 從白405-44等油井中取得油水樣和固體蠟塊。

3)培養(yǎng)基種類 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3g，蛋白胨5g，NaCl 5g，pH值6.8～7.0；烴降解菌培養(yǎng)基:MgSO40.2g，CaCl20.02g，KH2PO41g，K2HPO41g，NH4NO31g，F(xiàn)eCl30.05g，pH值6.6～6.8。

4)菌種分離 以取得的油水樣為菌源，按5%的比例接種到烴降解菌培養(yǎng)基中，分別在30、45和60℃條件下密封振蕩培養(yǎng)7～10d，待培養(yǎng)液變混濁或有絮狀物出現(xiàn)(說明有細(xì)菌生長(zhǎng))時(shí)，停止培養(yǎng)。取稀釋菌液在含有固體石蠟為唯一碳源的平板上涂布，置于恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)1～2d，直到出現(xiàn)單個(gè)菌落后，再挑取不同形態(tài)的單菌落在平板上反復(fù)劃線分離，最后獲得不同特征的能分解石蠟烴的純菌種。

2 性能評(píng)價(jià)

1)防蠟作用 采用杯壁掛蠟法測(cè)定加入微生物菌劑與不加菌劑的析蠟量,當(dāng)菌液加量為1%時(shí)，防蠟率達(dá)到70.6%；當(dāng)菌液加量為3%時(shí)，防蠟率能達(dá)到88.6%。

2)降凝作用 在250ml錐形瓶中加入50ml原油,然后加入10倍于烴細(xì)菌培養(yǎng)基濃度的營(yíng)養(yǎng)液10ml，在121℃、0.1MPa滅菌，每個(gè)錐形瓶接種菌液50ml，在42℃油浴搖床上培養(yǎng)3d，然后再75～85℃恒溫干燥箱內(nèi)脫水，每天將析出的水吸出，2～3d后測(cè)凝固點(diǎn)，并與微生物作用前的凝固點(diǎn)作比較，結(jié)果表明凝固點(diǎn)一般降低3～5℃。

3)清蠟作用 在250ml錐形瓶中加入100ml烴降解菌培養(yǎng)基，再分別加入黑蠟和固蠟,接入5% DPM4-2密封，與不接入菌種的空白樣對(duì)照,黑蠟和固蠟以加熱冷凝后均勻附著在玻璃片的方式加入，培養(yǎng)5～7d后測(cè)定玻璃片上蠟附著量。試驗(yàn)結(jié)果表明，該菌種對(duì)黑蠟和固蠟的降解作用很強(qiáng)(見表1)。

表1 加入微生物菌劑后清蠟率統(tǒng)計(jì)表

注:加入的1#、2#、3#黑蠟和固蠟分別為同種蠟樣的平行樣。

4)對(duì)培養(yǎng)液pH值的影響 在250ml錐形瓶中加入85ml培養(yǎng)基，加入30g原油,按5%接種菌液，在60℃下恒溫培養(yǎng)7d后濾紙過濾,取濾液用酸度計(jì)測(cè)pH值，用黏度計(jì)測(cè)定黏度變化。以不接種的反應(yīng)瓶基質(zhì)為對(duì)照。結(jié)果表明，菌劑對(duì)原油的降黏率為13.0%～16.2%；降解后培養(yǎng)液的pH值在6.2～6.4范圍，與降解前的pH值6.9相比有一定程度降低，說明產(chǎn)生了有機(jī)酸。

3 礦場(chǎng)試驗(yàn)

將室內(nèi)馴化得到的耐溫耐鹽嗜蠟菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)后，在華慶油田的白405-44、元297-57等8口井上進(jìn)行了微生物清防蠟礦場(chǎng)試驗(yàn)。

1)菌液的加入量和加入周期 試驗(yàn)期間每口井每次加入菌劑量100kg，加入周期按每1月1次投加，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2)施工方法 試驗(yàn)井施工前用熱水或熱油進(jìn)行常規(guī)方法洗井,做到井筒無蠟沉積,無有害化學(xué)劑。洗井后待油井產(chǎn)出液含水恢復(fù)正常后(一般為熱洗后1～3d),投加菌液和營(yíng)養(yǎng)劑。具體施工方法如下:①將100kg菌液直接倒入試驗(yàn)井油套環(huán)空中,并從次日起,在解鹽摻水中每天加入一次1.0kg的營(yíng)養(yǎng)劑。②試驗(yàn)期間不投加任何化學(xué)清防蠟劑和采取其他清蠟措施。8口試驗(yàn)井施工方法相同,投加周期按每1月1次進(jìn)行，整個(gè)礦場(chǎng)試驗(yàn)歷時(shí)6個(gè)月。

4 應(yīng)用效果

在整個(gè)微生物清防蠟試驗(yàn)期間,8口試驗(yàn)井均保持正常生產(chǎn)狀態(tài),沒有出現(xiàn)油井結(jié)蠟現(xiàn)象。微生物處理前8口試驗(yàn)井投加化學(xué)清防蠟劑周期為25kg/10d，微生物處理后,8口試驗(yàn)井全部停止投加化學(xué)清防蠟劑，微生物清防蠟期間(6個(gè)月)實(shí)際節(jié)約化學(xué)清防蠟劑3600kg。微生物處理前平均每口井熱洗周期為30d,經(jīng)微生物處理后，8口油井在微生物清防蠟期間(6個(gè)月)全部停止熱洗,累計(jì)減少熱洗48井次，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]柳文國(guó),趙賁,張浩,等.嗜蠟菌種的篩選性能評(píng)價(jià)及在低滲透油藏的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用[J].特種油氣藏,2001, 8(3): 85-92.

[2]易紹金,談媛.高溫高鹽條件下嗜蠟菌的培養(yǎng)、馴化及應(yīng)用潛力[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2008,30 (3): 144-146.

[3]謝明杰,謝正眆,曹文偉.BS01菌株降解石蠟產(chǎn)生生物表面活性劑的研究[J].微生物學(xué)雜志, 1999, 19(1): 12-15.

2013-06-23

苑慧瑩(1981-)，女，工程師，現(xiàn)主要從事油田化學(xué)技術(shù)方面的研究工作。

TE358.2

A

1673-1409(2013)26-0146-02

[編輯] 李啟棟