一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法技术

本发明专利技术涉及一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法，包括油井吞吐和注入井驱替两个阶段；所述油井吞吐阶段包括如下步骤，初次微生物预处理，向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂，关井处理；初次生物制剂强化处理，向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，关井处理；所述注入井驱替阶段包括如下步骤，二次微生物预处理，再次向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂；二次生物制剂强化采油，再次向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，进行油砂原油开采；本发明专利技术的油砂开采方法，把生物改质预处理和生物纳米乳液驱油结合起来，实现了陆相浅层油砂高效、经济、绿色的原位开采。绿色的原位开采。绿色的原位开采。

【技术实现步骤摘要】
一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及油砂矿藏的开采
，具体是一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法。
[0003]
技术介绍

[0004]随着中国经济社会持续发展，油气对外依存度大幅攀升，2019 年原油对外依存度达到 72.4%。 然而，我国常规石油天然气资源储备和生产潜力有限，国家能源安全面临巨大挑战。因此，加强非常规能源科技创新、寻求常规油气战略替代资源迫在眉睫。油砂是一种含有原油的砂状矿藏，主要成分有沥青、水、黏土和砂粒等，作为一种非常规能源，是液态石油的重要补充。我国是在世界油砂矿资源丰富的国家之一，储量居世界第五位，初步估算我国油砂有千亿吨，可采石油资源量100亿吨左右，但由于科技基础薄弱，勘查开发程度还很低，目前除新疆风城等少数矿点依靠科技创新实现了有效开发外，其他大部分矿点（带）尚未形成有效产能。
[0005]国外针对有效厚度较大的中厚层油砂矿，开采技术比较成熟，主要采用以蒸汽吞吐或蒸汽辅助重力泄油技术（简称 SAGD 技术）为主的原位开采方式。例如加拿大开采油砂油日产量约为 200 万桶，其中以 SAGD 为主的原位热采方式贡献占比约为 44%。目前我国主要釆用蒸气驱替、蒸气吞吐、SAGD 等原位技术开采，耗能高，釆出程度低，同时 SAGD 技术的应用条件苛刻，要求油砂连续厚度>15 米，且具备封堵条件较好的盖层，保障热蒸汽的有效工作环境。而我国含油砂盆地类型多、成矿背景复杂，绝大部分油砂矿层类型以陆相河流沉积为主，呈厚度薄、物性夹层多的特征；而且油砂资源多赋存于盆地边缘物性良好、局部盖层不完整的浅层部位，在矿藏形成过程中，原油遭受水洗、氧化及生物降解等作用后重质组分占比增大，油砂油粘度普遍较高，甚至在 80
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90℃条件下仍不具备孔隙流动能力。这种特殊的油品性质使得常规原油的开采工艺难以将油砂油从颗粒界面分离，导致其原位开采困难。同时，受浅部矿层胶结疏松、封闭性差的影响，采用国外成熟的SAGD 技术开发浅层油砂还存在蒸汽制备能耗高、蒸汽上窜污染浅部水层等风险，规模性蒸汽开发产生的高碳排放亦不满足环保要求。因此，探索高效、经济、绿色的陆相浅层油砂原位开采技术，对促进我国油砂资源勘查开发具有重要意义。
[0006]油砂原位开采的主要难题是油砂油剥离难、能耗大、成本高，基于上述开采技术瓶颈，本专利技术提出一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法。
[0007]
技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法，以解决现有技术中存在的缺陷。
[0009]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法，包括油井吞吐和注入井驱替两个阶段；油井吞吐阶段包括如下步骤：步骤（1）：初次微生物预处理，向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂，关井处理，通过注入生物促生剂，一方面能激活和调整油藏内源微生物形成降解长链烷烃、多环芳烃等烃降解
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产表活剂的功能微生物菌群，另一方面促进和增强新注入的外源性杂多环芳烃等烃降解
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产表活剂兼性厌氧功能菌，使微生物在油水界面上不断生长和代谢，对界面上的原油进行逐层改质的预处理；步骤（2）：初次生物制剂强化处理，向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，关井处理，通过注入生物制剂来减弱油水界面阻力，剥离油砂的界面原油，进一步增加微生物菌群在原油中的渗透能力，从而降低原油本身的粘度，提高其渗流能力；注入井驱替阶段包括如下步骤：步骤（3）：二次微生物预处理，再次向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂，让促生剂或者功能菌剂在地层中进一步与原油充分接触，让微生物在油水界面上生长和代谢，对界面上的原油进行更深入的逐层改质预处理；步骤（4）：二次生物制剂强化采油，再次向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，让该制剂进一步减弱油水界面阻力，剥离界面原油，增加微生物菌的渗透能力，携带出更多的原油，增加产量。
[0010]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（1）和步骤（3）中所述的生物促生剂为无机和有机营养组分的混合物，其中无机营养组分包括硝酸盐、磷酸盐、金属氧化物中的一种或多种混合，有机营养组分包括木质素、腐殖酸、酵母粉、蛋白胨中的一种或多种混合。
[0011]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（1）和步骤（3）中所述的功能菌剂包括多环芳烃降解菌、蜡降解菌、生物表面活性剂产生菌、溶剂合成菌中的一种或多种，功能菌的类型包括假单胞菌属（Pseudomonas）、杆菌属（Bacillus）、迪茨式菌属（Dietzia）、念珠菌属（Candidas）、红球菌属（Rhodococcus）或微球菌属（Micrococcacceae）中的一种或多种混合。
[0012]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（2）和步骤（4）中所述的生物制剂为所述功能菌在液体发酵培养基中发酵3
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10天后的发酵液经提纯以后配制获得；所述功能菌的接种浓度范围为2
‑
10%，发酵试验在30℃下的原位灭菌发酵罐中进行，发酵时通气量范围为0.2
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0.5 VVm，搅拌速度为100
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300 rpm，发酵结束后，调节发酵液的PH值为8
‑
10，将发酵液高速离心并回收中层清液。
[0013]作为本专利技术技术方案的进一步优化，所述液体发酵培养基由以下重量比的原料组成：植物油40
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70%、蔗糖 15
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35%、谷氨酸钠7
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15%、氯化镁0.5
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2.5%、氯化钾0.5
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2.5%、磷酸二氢钾1.5
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4.5%、 硫酸亚铁<0.1%、硫酸镁<0.1%、硫酸铜<0.1%，发酵液的初始PH值为6
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8。
[0014]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（2）和步骤（4）中所述的环保型化学剂包括烷基糖苷、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、甜菜碱、异构醇醚中的一种或多种混合。
[0015]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（1）中所述的生物促生剂或功能菌剂的总注入浓度为0.1
‑
5%，总注入量为100
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300方，注入方式为段塞式注入、持续式注入或两者
混合式注入。
[0016]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（1）中所述的关井处理周期为1
‑
30天。
[0017]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（2）中所述的生物制剂或环保型化学剂的总注入浓度为0.1
‑
5%，总注入量为100
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300方，注入方式为段塞式注入、持续式注入或两者混合式注入。
[0018]作为本专利技术技术方案的进一步优化，步骤（2）中所述的关井处理周期为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油砂的中低温微生物多介质原位开采方法，其特征在于，包括油井吞吐和注入井驱替两个阶段；所述油井吞吐阶段包括如下步骤：步骤（1）：初次微生物预处理，向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂，关井处理；步骤（2）：初次生物制剂强化处理，向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，关井处理；所述注入井驱替阶段包括如下步骤：步骤（3）：二次微生物预处理，再次向油井井筒和地层注入生物促生剂和/或功能菌剂；步骤（4）：二次生物制剂强化采油，再次向油井井筒和地层注入生物制剂和/或环保型化学剂，进行油砂原油开采。2.根据权利要求1所述的油砂中低温微生物多介质原位开采方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（3）中所述的生物促生剂为无机和有机营养组分的混合物，其中无机营养组分包括硝酸盐、磷酸盐、金属氧化物中的一种或多种混合，有机营养组分包括木质素、腐殖酸、酵母粉、蛋白胨中的一种或多种混合。3.根据权利要求1所述的油砂中低温微生物多介质原位开采方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（3）中所述的功能菌剂包括多环芳烃降解菌、蜡降解菌、生物表面活性剂产生菌、溶剂合成菌中的一种或多种，功能菌的类型包括假单胞菌属、杆菌属、迪茨式菌属、念珠菌属、红球菌属或微球菌属中的一种或多种混合。4.根据权利要求1所述的油砂中低温微生物多介质原位开采方法，其特征在于：步骤（2）和步骤（4）中所述的生物制剂为所述功能菌在液体发酵培养基中发酵3
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10天后的发酵液经提纯以后配制获得；所述功能菌的接种浓度范围为2
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10%，发酵试验在30 ℃下的原位灭菌发酵罐中进行，发酵时通气量范围为0.2
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0.5 VVm，搅拌速度为100
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300 rpm，发酵结束后，调节发酵液的PH值为8
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10，将发酵液高速离心并回收中层清液。5.根据权利要求4所述的油砂中低温微生物多介质原位开采方法，其特征在于，所述液体发酵培养基由以下重量比的原料组成：植物油40
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70%、蔗糖 15
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35%、谷氨酸钠7
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15%、氯化镁0.5
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2.5%、氯化钾0.5
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2.5%、磷酸二氢钾1...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，夏文杰，刘衍彤，
申请(专利权)人：新疆新易通石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：