復雜斷塊油藏微生物采油可行性評價方法探索

□陳星宏

一、概述

石油不僅是石油工業的血液，石油制品也直接影響著人們的衣食住行，隨著全球經濟的快速發展，全世界對石油的需求量不斷增加，而近年來新發現的油田越來越少，不得不將很大一部分希望寄托在復雜斷塊油藏，而復雜斷塊油藏的地質條件復雜，僅僅依靠目前常規的注水開發技術效果不明顯。因此，對于復雜斷塊油藏來說，提高采收率技術已經成為其開采必須的措施之一，其中微生物采油技術具有成本低、工藝簡單、收益好、環保及適應范圍廣等特點，受到越來越多油田的重視和應用。

二、復雜斷塊油藏開發地質特點

圖1 地壘、斷階斷塊

典型的復雜斷塊油藏斷裂體系發育程度較差，斷塊破碎、規模小，斷塊面積基本小于1平方公里，構造傾角較大，構造形態復雜，同一個油田往往包括地壘斷塊、斷階斷塊、斷鼻、批覆背斜等多種構造類型如圖1所示。地層沉積類型多、巖石類型復雜、儲層類型多，有砂巖、礫巖、砂礫巖和粉砂巖等碎屑巖儲層、凝灰巖和沉凝灰巖等火山碎屑巖儲層、基巖風化殼等，多為近物源、快速充填的被斷層復雜化的沉積環境，相變快，砂體平面及縱向發育的穩定性較差，空間上變化很大，平面上有效厚度變化較大，油藏類型復雜，油水關系復雜，平面油水界面不統一，造成開發效果差別較大。另外，經過多年開發的已開發油田，地下油水分布狀況會變得愈加的復雜，給復雜斷塊油藏落實剩余油分布帶來很大的難度，需要重點加強構造、油層復查，開展開發層系優化、油水關系系統劃分等精細地質研究工作，為篩選出微生物采油有利開發區塊提供技術保障。

三、微生物菌種評價優選

微生物采油技術是指利用肉眼看不見或看不清楚的個體小于1mm的微小生物來提高油井產量，提高最終原油采收率，微生物結構簡單，大多數屬于單細胞，還有些甚至連細胞結構也沒有，一般需要借助顯微鏡或者電子顯微鏡才能看清它們的構造和形態，通常具有無污染、無傷害、投資少、見效快、效益高等特點，目前已在中國、美國、加拿大等國成功開展了微生物采油技術，利用微生物來提高油井產量的方法，能夠較大程度地改善油田開發效果，在提高非均質油藏采收率方面取得了較好的效果。微生物種類繁多，至少有十幾萬種，按其結構、化學組成及生活習性等特點，可將微生物分成三大類：一是包括細菌、放線菌、衣原體、支原體、螺旋體、立克次氏體和藍細菌等在內的原核微生物；二是包括真菌、原生動物和顯微藻類等在內的真核微生物，細胞核分化程度高，有核膜、核仁和染色體，胞質內有完整的細胞器；三是包括病毒、亞病毒等在內的非細胞微生物，它們沒有典型的細胞結構，亦無產生能量的酶系統，只能在活細胞內生長繁殖。總之，微生物在自然界中的重要地位是顯而易見的，其研究的對象也是十分廣泛而豐富的。目前，適用于油田開采的微生物，一般是原核微生物中的細菌，它們的細胞核分化程度低，僅有原始核質，沒有核膜與核仁，細胞器不夠完善，這類微生物種類比較多，以分裂方式繁殖、具有繁殖速度快、結構簡單、體形微小、容易變異及適應環境能力強等優點，對于油田開發來說，微生物采油所用的菌種是否能夠適應油藏條件并生長繁殖，一個很重要的衡量指標就是采出液水中菌數的含量變化情況，來判斷采油微生物在地下的生長繁殖狀況，室內實驗表明，適宜的微生物在油層中能夠代謝出活性物質，降低油水間的界面張力，能夠降低原油的蠟含量及膠質含量，增加的有機酸含量對改善低滲透油層的滲透率有一定的作用，能夠有效地增加流體的流動能力，降低含水，提高油井產量，控制產量遞減，因此通過微生物采油室內實驗評價，結合復雜斷塊油藏地質特點，開展微生物采油技術現場應用的可行性評價，優選出適合復雜斷塊油藏微生物采油的地層環境本源菌的菌種，并確定其適用條件和范圍，確保菌種在自然狀態下長期生長，保持較好的活性，保證開發效果。

四、復雜斷塊油藏評價優選

由于復雜斷塊油藏巖性復雜，多為砂巖、砂礫巖，裂縫發育程度差，儲層類型多，構造傾角大，多屬于被斷層復雜化的近物源、快速充填的沉積環境，相變較快，砂體平面及縱向發育的穩定性差，使得注水開發效果不理想，影響效益開發。因此，為提高微生物采油開發效果，必須優選出高效的潛力目標區塊，主要從以下幾個方面進行評價優選。

(一)細化評價單元，確保優選評價結果。細化開發區塊評價單元，是典型區塊優選的基礎保障。從資料收集整理到細分評價單元，貫穿科學評價的全過程，通過分析評價油田動、靜態資料，通過落實構造、油層復查等地下大調查工作，不斷強化油田精細地質研究及開發規律研究，深入分析油田開發水平和問題，并進行有效分類。

(二)加強靜態研究，夯實區塊優選基礎。對于復雜斷塊油藏來說，即使是同一區塊處于不同地質位置的井開發效果也存在較大差別，因此，必須加強精細地質研究基礎，充分利用單井分析、四維地震、井間測試、室內模擬和油藏動態分析等技術，搞清復雜斷塊剩余油分布，最大程度地認識油藏，搞清不同類型油藏開發效果的主要地質影響因素，科學優選適宜微生物驅的井組。

(三)加強動態研究，優化部署適應區塊。復雜斷塊油藏開發難度大，經濟效益差，通過油田動態資料分析，深入解剖分析油田開發形勢，分析開發效果的明顯多樣性特點，研究油井生產能力和注入能力，優化復雜斷塊油藏開發層系，確定有利于提高水驅控制程度和最終采收率的開發井網，優選具有可行性、適用性的微生物功能菌或激活劑體系，確定有效的注入時機、注入方式和用量，保證油井的合理壓力水平，提升復雜斷塊油藏微生物采油技術的研究水平及工作效率，確保油田經濟有效開發。

五、結語

通過細分評價優選單元，優選滲透性較好、適宜地層溫度的儲層，開展微生物驅油技術，具有成本低廉、工藝簡單、環保以及適應范圍廣等特點，可以實現最大程度的原油產出，最大限度地滿足國民經濟發展的需要，為復雜斷塊油藏開發確定了目標和方向，確保了資源利用的最大化，為老油田的可持續發展提供動力。因此，微生物采油技術在復雜斷塊油藏的開發中應用前景十分廣闊。