一种基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法，具体为：通过注入井向地层内注入氮气以下压井底水锥，再注入微生物

【技术实现步骤摘要】
一种基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法


[0001]本专利技术属于底水油藏开采
，具体涉及一种基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法。

技术介绍

[0002]对于底水油藏来说，随着采油、采气速度增大，底水界面不断上升，最后突破进入井底，造成油、水或气、水同产，这种现象称为底水锥进。底水锥进对油、气藏开采不利，它会导致油气生产效率降低，严重时则造成油气井停产。为了保持底水油藏有效开采，常在油水界面上注入人工隔板来“抑水消锥”，降低底水锥进带来的影响，提高油藏的油气开采。
[0003]在现有控制底水锥进技术中，主要有物理技术和化学技术。目前主要的物理技术有：排水采油技术、反水锥技术、注气抑制水技术、采水消锥技术，但都存在技术成本高，设备昂贵，水平井技术虽然抑制水锥效果较好，但底水锥进突破油水界面后，后续的控水作业困难，因此物理技术在现场实施较少。在化学技术方面主要有：
①
聚丙烯酰胺凝胶堵底水技术，该技术存在注入困难且高温凝胶极不稳定的问题；
②
无机加重液控制油井底水锥进技术，该技术非常复杂，环节较多，对施工要求非常高，现场很难应用；
③
无机固相化学封堵技术，该技术虽然封堵效果较好，但施工困难，容易污染地层，且封堵后不易解堵；
④
人工隔板技术，包括交联水解聚丙烯酰胺隔板技术、颗粒类隔板堵水技术、氮气+凝胶二元抑制底水隔板技术等，但由于大部分底水油藏含水较高，底水锥进现象严重，这些人工隔板技术水解程度较高，现成的隔板韧性差，有效期短，效果不佳。
[0004]因此，对于油藏开采，成本低且高效的控制底水锥进技术仍为现实而紧迫的需求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术基于微生物矿化构建了一种控制油藏开采底水锥进的技术，不仅高效且经济环保，对于控制油藏开采中底水锥进具有重要的意义。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：
[0007]一种基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、通过注入井向地层内注入氮气以下压井底水锥；
[0009]S2、再注入混合溶液，其与氮气在储层中混合并形成凝胶泡沫，所述混合溶液包括微生物营养剂、微生物菌液、微生物胶结液和成胶材料，所述菌液中含有产尿素酶的枯草芽孢杆菌；
[0010]S3、重复注入菌液和胶结液，建立微生物矿化隔板。
[0011]进一步地，在上述技术方案中，成胶材料包括聚丙烯酰胺溶液、交联剂和起泡剂，其中交联剂与聚丙烯酰胺的交联时间小于由起泡剂与气体所形成泡沫的半衰期。
[0012]进一步地，在上述技术方案中，微生物营养剂为能够促进产尿素酶的枯草芽孢杆菌生长的物质，可根据实际需求进行添加。
[0013]进一步地，在上述技术方案中，起泡剂为脂肪醇醚硫酸钠盐，交联剂为有机铬与酚
醛树脂的复合交联剂。
[0014]更进一步地，在上述复合交联剂中，有机铬与酚醛树脂的质量比3:5。
[0015]更进一步地，成胶材料中还包括泡沫稳定剂，具体为疏水改性的纳米SiO2颗粒，如具体可采用溴化N,N
‑
二甲基二茂铁基十六烷基甲铵盐改性的纳米SiO2颗粒。
[0016]进一步地，在上述技术方案中，产尿素酶的枯草芽孢杆菌保藏于中国典型培养物保藏中心，且保藏编号为CCTCC M 2022336，保藏日期为2022年3月29日。
[0017]适用于上述产尿素酶的枯草芽孢杆菌的最佳培养基配方为：蛋白胨6g/L，氯化钠5g/L，磷酸二氢钾1g/L，尿素20g/L。其最佳生长温度和生长pH分别为30～50℃和7～11。
[0018]进一步地，在上述技术方案中，胶结液中包括氯化钙和尿素；优选地，胶结液的具体配方可以为：氯化钙和尿素的摩尔浓度比为1:1，均为2mol/L。
[0019]进一步地，在上述技术方案中，步骤S3具体为：先注入菌液，2～4h后再注入胶结液，每天一次，重复7～10次。
[0020]进一步地，在上述技术方案中，混合溶液的注入量为：V(πr2h)φ/3，式中，V为混合溶液的总用量(m3)，r为封堵半径(m)，h为隔板厚度(m)，φ为封堵处油气藏储层孔隙度。
[0021]进一步地，在上述技术方案中，所述氮气、微生物菌液和微生物胶结液注入总量均为：Vπr
φ
h，式中，V为氮气或菌液或胶结液的总用量(m3)，r为封堵半径(m)，h为隔板厚度(m)，φ为封堵处油气藏储层孔隙度。
[0022]本专利技术通过向井下高速高压注入氮气，氮气进入使得水锥下压，以便于后续其他试剂进入高渗层；压锥所用氮气还可作为后续注入的泡沫暂堵剂(即凝胶泡沫)的气源，注入气泡剂后产生的泡沫可以加强压锥效果；通过注入起泡剂及形成泡沫的密度比氮气高，进入产水层后，能进一步强化压锥效果，并且可以暂堵保护油层，保证后续堵水剂准确进入高渗层。采用起泡剂、高分子溶液、泡沫稳定剂与交联剂生成的凝胶泡沫，有效增加了泡沫的稳定性和强度，同时增加其抗油能力。
[0023]本专利技术进一步利用微生物矿化机理构建隔板进行封堵，进而有效抑制底水锥进。本专利技术所用的产尿素酶的枯草芽孢杆菌筛选自地层采出水，发现其耐矿化度高，更能适应储层条件；且其能够产尿素酶，以尿素为氮源时，可以将尿素分解后产生大量的碳酸根离子，当环境中含有大量的钙离子时就会产生碳酸钙沉淀，进而可以在凝胶泡沫的基础上实现对渗水处多孔介质的胶结封堵。
[0024]本专利技术中生物材料保藏信息如下：
[0025]产尿素酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus sp.YZ
‑
1)于2022年3月29日在中国典型培养物保藏中心(地址：武汉市武汉大学)注册保藏，保藏编号为CCTCC M2022336。
[0026]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：采用特殊微生物构建隔板，具有经济费用低、处理时间周期短、控制时效长、对储层无污染且可以消耗油藏底水中钙镁离子的含量，降低井筒结垢等优点，丰富了人工隔板构建方法，对控制油藏开采中底水锥进具有重要的意义。
附图说明
[0027]图1为初始条件水淹下的储层情况示意图；
[0028]图2为注入氮气压锥后的储层情况示意图；
[0029]图3为注入由起泡剂、高分子溶液、泡沫稳定剂及交联剂组成的混合溶液后的储层情况示意图；
[0030]图4为形成隔板后的储层情况示意图；
[0031]图中，1
‑
产油层，2
‑
水锥，3
‑
凝胶泡沫，4
‑
隔板。
具体实施方式
[0032]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0033]实施例1
[0034]本实施例提供的控制油藏底水锥进的方法具体如下：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过注入井向地层内注入氮气以下压井底水锥；S2、再注入混合溶液，其与氮气在油气藏储层中混合并形成微生物
‑
凝胶泡沫，所述混合溶液包括微生物营养剂、微生物菌液、微生物胶结液和成胶材料，所述菌液中含有产尿素酶的枯草芽孢杆菌S3、重复注入微生物菌液和微生物胶结液，建立微生物矿化隔板。2.根据权利要求1所述基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法，其特征在于，所述成胶材料包括聚丙烯酰胺溶液、交联剂和起泡剂，所述交联剂与聚丙烯酰胺的交联时间小于由起泡剂与气体所形成泡沫的半衰期。3.根据权利要求2所述基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法，其特征在于，所述起泡剂为脂肪醇醚硫酸钠盐，所述交联剂为有机铬与酚醛树脂的复合交联剂。4.根据权利要求3所述基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法，其特征在于，所述成胶材料还包括泡沫稳定剂，且所述泡沫稳定剂为疏水改性的纳米SiO2颗粒。5.根据权利要求3所述基于建立微生物矿化隔板控制油藏底水锥进的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘保磊，杨玲，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：