微生物清蜡降黏的边零区块油井节能开采*

2015-04-04付亚荣翟胜强付森李小永姜一超姚庆童王宝山张凯

石油石化节能 2015年2期

关键词：含蜡华北油田抽油机

付亚荣翟胜强付森李小永姜一超姚庆童王宝山张凯

（1.中国石油华北油田分公司第五采油厂；2.中国石油工程设计有限责任公司北京分公司；3.中国石油华北油田分公司北京办事处）

微生物清蜡降黏的边零区块油井节能开采*

付亚荣1翟胜强1付森2李小永1姜一超1姚庆童1王宝山3张凯1

（1.中国石油华北油田分公司第五采油厂；2.中国石油工程设计有限责任公司北京分公司；3.中国石油华北油田分公司北京办事处）

为解决边零区块在开发后期需要在井口安装电加热器降低井口回压的问题，从X边零区块的油井采出液中筛选、分离、培养与扩培出清蜡降黏的混合菌群，生长温度为30～100℃，能在矿化度为200000～350000mg/L下生长繁殖，菌剂中石油烃降解菌的浓度为1.0×108L-1。微生物菌种作用于含蜡原油后，原油的凝固点、黏度和含蜡量均有所降低。在30余口油井中应用后结果表明，抽油机负荷平均下降23.1%，井口回压控制在0.7～1.2MPa之内，井口电加热器停用，日节电近9000kWh，为同类油藏提供了技术借鉴。

边零区块油井微生物菌种清蜡降黏节能

引言

边零区块一般远离油田电力和原油生产系统，后勤辅助依托较差，油井日常维护难度大［1］，为节省建设投资，地面工艺采用单管集油流程。开发初期，油井含水低，常用的清蜡降黏方法主要包括机械法、化学法、物理法，以及这几种方法的综合措施［2］。

近年来，华北油田付亚荣等人开发了无污染和泡沫洗井液［3-4］，解决了热水洗井易伤害地层、排液时间长等问题，但边零区块因环境和条件等因素无法保证热洗清蜡按计划进行；而且随着油井含水的升高，采出液乳状液变成了O/（W/O）、W/（O/W）、O/（O/W）等复合体系乳化［5］。乳化后形成的界面膜耐热，机械强度高，乳状液的稳定性较好，现场出现油井回压升高，进而在井口安装电加热器来降低回压，保证油井正常生产，日耗电高达300kWh左右。

长江大学易绍金等人［6］成功地从高含蜡油井的采出液中筛选出室内定向驯化清防蜡菌种，现场应用后油井抽油机载荷普遍下降，井口回压降低。付亚荣等人从X边零区块的油井采出液中筛选、分离、培养与扩培出清蜡降黏菌种，在现场30余口油井中应用后，井口电加热器停用，既起到油井清蜡降黏的作用，又达到降低井口回压的目的，日节电近9000kWh。

1　X边零区块油井基本情况

区块内有32口油井正常生产，含水35%～87%，单井日产液8～23m3。原油物性如下：密度为0.8985～0.9592g/cm3，50℃；黏度为88.49～451.42mPa·s；凝固点为25～34℃；含蜡为21.5%～29.09%；胶质沥青质为35.9%～46.47%。地层平均温度为85℃左右，采出水矿化度为5000～8000mg/L。

2　室内试验研究

2.1菌种特征及生长繁殖条件

从现场采出液中驯化培养出菌种为混合菌群，菌体在0.4～4.5μm之间，经革兰氏染色并镜检，以G-杆菌为主，并有一定量的G+杆菌。混合菌以兼性厌氧菌为主，并存在好氧菌和厌氧菌。以现场油样为唯一碳源，对所获得的菌种和所生产的菌剂进行的生长繁殖条件试验表明［7］：混合菌群的生长温度在30～100℃之间，最适宜温度为65～85℃；能在矿化度为200000～350000mg/L条件下生长繁殖，但以5000～60000mg/L最为适宜；菌剂中石油烃降解菌的浓度为1.0×108L-1。

2.2微生物对原油的降凝、降黏和防蜡作用

将含水30%的原油与微生物菌种、营养液按1∶1的体积混合，在恒温（70℃）摇床中振荡48h；然后分离出原油，分别测定细菌作用前后原油的凝固点、黏度及含蜡量，并测定水样中的菌量。结果表明：微生物菌种作用于含蜡原油后，原油的凝固点、黏度和含蜡量均有所降低，这都有利于微生物清防蜡。同时，水样中的细菌数量在作用后增加了一个数量级以上。

3　现场应用

将5kg营养剂溶于1.0m3不含杀菌剂和其他化学药剂的油田现场回注水或采出水中配制成营养液，再将200kg微生物菌液与1.0m3营养液混合均匀，即成1.2m3施工用微生物菌液。

在抽油机正常工作的情况下，将100～200kg配制微生物菌液从油套管环形空间泵入即可，对沉没度小于300m的油井可关井4h。加入量与加入周期可依据油井井口回压进行调整。

在30余口油井中应用后，抽油机负荷平均下降23.1%，井口回压控制在0.7～1.2MPa范围内，井口电加热器停用，日节电近9000kWh。

4　结论

1）油井微生物菌种是由高含蜡油井采出液中分离出的多种好氧及兼性厌氧菌组成的石油烃类降解菌混合菌，它们能以原油中的蜡质成分为生长繁殖的唯一碳源。当微生物菌种注入油井后，混合菌将以原油中的蜡质组分为营养进行新陈代谢，使长链烃断裂，并产生脂肪酸、糖脂、类脂体多种生物表面活性剂，并改变金属或黏土矿物表面的润湿性，阻止蜡结晶的析出、长大和沉积，从而达到油井清蜡降黏的目的。

2）油井微生物清蜡降黏施工条件简单、成本低，同时，微生物无毒无害，不伤害地层。

3）现场应用后抽油机负荷大幅下降，井口回压降低，井口电加热器停用，节电效果显著。

［1］唐光亮，吴清红，韩长胜，等.边零井采油工艺适应性评价［J］.内蒙古石油化工，2013（13）：68-69.

［2］曹瑾.油井自动清蜡节能工艺实践［J］.石油石化节能，2012，2（4）：19-20.

［3］付亚荣，付丽霞，吴泽美，等.无污染洗井液的研究与应用［J］.石油钻探技术，2009，37（6）：91-93.

［4］付亚荣，付丽霞，李造吉，等.泡沫洗井液的研究与应用［J］.石油石化节能，2012，1（7）：3-4.

［5］付亚荣，马永忠，王敬缺，等.FV-1清蜡降粘剂研制与应用［J］.钻采工艺，1999，22（4）：62-64.

［6］易绍金，钱爱萍，周慧.微生物清防蜡技术在新疆油田采油二厂的矿场应用［J］.石油天然气学报，2012，34（10）：129-132.

［7］易绍金，谈媛.高温高盐条件下嗜蜡菌的培养、驯化及应用潜力［J］.石油天然气学报，2008，30（3）：144-146.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.007

2014-12-14）

付亚荣，高级工程师，1987年毕业于重庆石油学校（油田应用化学专业），从事油气田开发技术研究与应用工作，E-mail：cy5_fyr@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市华北油田第五采油厂，052360。