Микробиологические методы увеличения добычи нефти

В активном иле чаще встречаются  бактерии р.р. Pseudomonas (7 видов), Bacillus (2 вида), Sarcina, Micrococcus и др., также в нем содержатся органические и минеральные питательные вещества, микроэлементы, витамины и т.п.,  необходимые для нормальной жизнедеятельности биоценоза. Характерной чертой биоценоза является то, что микроорганизмы образуют колонии, формирование которых приписывается электрическим явлениям, возникающим в оболочке одиночных клеток. Последние, окруженные слоем биополимера белковой и углеводной природы, составляют скопления второго порядка – хлопья.

 

5. ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИХ  ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

 

Метод микробиологического  воздействия в настоящее время  широко применяется на месторождениях страны. Наибольшее применение имеют: технология селективной закупорки высокопроницаемых пропластков биомассой бактерий, технология комплексного микробиологического воздействия и их модификации.

Результатами исследований фильтрационных характеристик активного ила на двухслойной модели пласта различной проницаемости установлено, что закачка активного ила проводит к существенному улучшению распределения потоков фильтрующейся жидкости в неоднородном пласте и, соответственно, к повышению охвата пласта заводнением.

Одним из наиболее простых  методов контроля эффективности  микробиологического воздействия на пласт является учёт численности микроорганизмов в пластовой воде добывающих скважин до и после воздействия.

Анализы показывают, что  количество отдельных групп микроорганизмов после нагнетания активного ила увеличивается в 10 раз в рассолах, до 10000 раз на участках с пресноводным заводнением.

Для успешного внедрения  микробиологических методов важное значение имеет совместимость биореагентов (способность к росту и метаболизму) с пластовыми условиями выбранного объекта.

Определяющими факторами  жизнедеятельности бактерий в залежах  являются температура пласта, минерализация  вод, коллекторские свойства и степень  геохимической превращенности, наличие циркуляции воды, применяемые химические средства обработки воды в процессах добычи нефти и увеличения коэффициента нефтеизвлечения.

 

Таблица 2 - Показатели эффективности  микробиологических методов.

 

годы	Количество месторождений	Объём внедрения скв.- обр. (очагов)	Дополнительная добыча нефти, тыс. т.
1986	9	37	9,0
1987	13	46	18,6
1988	14	49	38,3
1989	17	50	43,4
1990	17	39	66,0
1991	19	20	42,0
1992	20	9	14,8
1993	5	13	21,2
итого		263	253,3

 

  На 20 месторождениях АНК “Башнефть”  проведено более 250 обработок очаговых нагнетательных скважин, охвачено воздействием более 1300 добывающих скважин. Обобщенные результаты внедрения микробиологических МУН на месторождениях Башкортостана за 1986-94 гг. приведены в таблице 3.

Основные критерии выбора месторождений для микробиологического воздействия сводятся к следующему:

 

Общая характеристика месторождения

Тип резервуара	Пластовый, массивный
Тип залежи	Нефтяной (водонефтяной)
Объект эксплуатации	Одно-, многопластовый
Температура пласта	20-90 0С
Пластовое давление	Не лимитируется
Базовый метод разработки	Заводнение
Стадия разработки	Средняя, поздняя
Водообмен	Интенсивный, замедленный
Циркуляция пластовой воды В системе “добыча-закачка”	Полная, частичная
Применяемые химреагенты (биоциды, ингибиторы)	Отсутствие, совместимые с биореагентов

 

Свойства коллектора

Толщина пласта	Более 2 м
Степень неоднородности	Высокая
Литологический состав	Песчаник, известняк
Минералогический состав	Мономинеральный, Олигомиктовый
Состав цемента	Карбонатный, сульфатный
Пористость	Более 0,15 дол. ед.
проницаемость	Более 0,05 мкм2

 

Свойства пластовой воды

Тип воды	Бессульфатный
Минерализация	По NaCl до 100 г/дм3
pH	7,0-7,5 (оптимум)

Свойства нефти

Плотность	повышенная
Вязкость	повышенная
Содержание асфальтенов и смол	повышенное

 

              6.ОПЫТ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ  МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

 

          Технология микробиологического  воздействия на залежь с целью  увеличения нефтеотдачи пластов  может быть реализована по  двум направлениям:

• биосинтез микроорганизмов и питательных сред, закачиваемых с поверхности, непосредственно в пласт;
• биосинтез микроорганизмов в промышленных условиях и последующая закачка их растворов в пласт.

           В Татарстане метод микробиологического  воздействия испытывается по мелассовой технологии с использованием микроорганизмов рода клостридиум. Такие микроорганизмы обеспечивают интенсивное брожение, в процессе которого генерируются органические кислоты, спирты, ПАВ, CO₂, H₂ .

           При реализации технологического  процесса на установке по приготовлению и закачке культуры клостридиум используются следующие химические реагенты: меласса свекловичная, гидроокись натрия, хлористый аммоний и триполифосфат натрия.

           Опытный участок по испытанию  мелассовой технологии выбран на залежи № 302.

Схема расположения скважин  опытного участка представлена на рисунке 1.

           Опытный участок характеризуется  следующими геолога - физическими параметрами пластов: нефтенасыщенная толщина – 8,3 м , пористость – 11,0%, начальная нефтенасыщенность – 0,79. Нефти башкирских отложений относится к тяжелым, высокосернистым и высоковязким.

             На опытном участке в период  с 1992 по 1994 года обводненность  продукции практически не изменяется  и составляет около 70%.

             В течение трех лет закачано 1010 тонн мелассы. За этот период дополнительно добыто 4,8 тыс. тонн нефти.

             Кроме того, на трех опытных  участках Сармановской, Зай- Каратайской и Азнакаевской площадей проводились промысловые испытания технологии активации пластовой микросферы путем циклической закачки малых обьемов аэрированных растворов минеральных солей в нефтяные коллектора.

              Технологический эффект от микробиологического  воздействия начал проявляться через 6-10 месяцев. Работы на двух опытных участках Сармановской, Зай- Каратайской площадей закончены по технологическим причинам в 1991 году.

 

 

 

              Рисунок 1- Схема расположения  опытного участка мелассного  заводнения залежи    №302.

 

Общая дополнительная добыча составила 41,1 тыс. тонн. Доля дополнительной добычи нефти с участков за счет применения метода равна 32,9%.

                В настоящее время проходит  испытание модификация метода  активизации пластовой микрофлоры в условиях высокой степени промытости призабойной зоны нагнетательных скважин. На двух опытных участках Зай- Каратайского и Западно- Лениногорской площадей проводятся работы по активизации пластовой микрофлоры с вводом питательных вещества основе углеводородов. Первые результаты испытаний свидетельствуют о технологической и экономической эффективности новых модификаций базовой технологии.

                В Башкортостане микробиологический  метод воздействия на призабойную зону основан на способности биоценоза активного ила размножаться в условиях пластовой среды, на селективных закупоривающих свойствах биомассы активного ила, способствующих увеличению коэффициента охвата пласта заводнением и на эффекте газовыделения в процессе жизнедеятельности активного ила. В совокупности все это способствует увеличению коэффициента нефтеотдачи пласта. В качестве сырья используется активный ил очистных сооружений биохимических и нефтехимических производств.

                 Технология этого метода заключается  в закачке через нагнетательную скважину 50 м³ активного ила или 1,5 % концентрации, либо 15-25 м³ сгущенного активного ила.

                  За 1985-1987 года на месторождениях  Башкортостана проведено 27 скважинных операций по закачке активного ила: на четырех скважинах продуктивных песчаников угленосной толщи нижнего карбона Воядинского и Бураевского месторождений, на семнадцати скважинах Юсуповской площади Арланского месторождения и на шести скважинах продуктивных девонских песчаников Северо- Сергеевской площади.

                 Эти объекты характеризуются  сложным строением и находятся  на поздней стадии разработки  с обводненностью продукции свыше  90%.

                 По данным НПО “Союзнефтеотдача”  , на Воядинском и Бураевском месторождениях  в результате микробиологического воздействия за 1988-1989 годы дополнительно добыто 94 тыс. тонн нефти, или 23,5 тыс. тонн на одну скважину. 

 

7. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ ПРИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОМ  ВОЗДЕЙСТВИИ НА ПЛАСТ.

 

7.1Сухой активный ил  не токсичен, не обладает канцерогенными и кумулятивным действием, относится к 4 группе малотоксичных веществ.

7.2Все компоненты реагента  биоразлагаемы, что исключает  их накопление в нефтяном пласте.

7.3Для защиты от  пыли реагента необходимо использовать  респираторы типа “Лепесток”  по ГОСТ 12.4.28, очки по ГОСТ 12.4.013, перчатки резиновые по ГОСТ 20010.

7.4 Работы по нагнетанию  в скважину газа, пара, химических  и других агентов проводятся  в соответствии с проектом  и планом, утвержденным нефтегазодобывающим предприятием. В плане должны быть указаны порядок подготовительных работ, схема размещения оборудования, технология проведения процесса, меры безопасности, ответственный руководитель работ. Кроме того, должен быть разработан, согласован и утвержден в установленном порядке план ликвидации возможных аварий.

7.5 При гидравлических  испытаниях оборудования и нагнетательной  системы обслуживающий персонал должен быть удален за пределы опасной зоны.

7.6 Перед началом технологического  процесса на скважине с применением  передвижных агрегатов руководитель работы обязан убедиться в наличии двухсторонней переговорной связи.

7.7 Перед началом работы  по закачке биореагентов и  после временной остановки в зимнее время необходимо убедиться в отсутствии в коммуникациях насосных установок и нагнетательных линий ледяных пробок.

Обогревать трубопроводы открытым огнем запрещается.

7.8 Обработка призабойной  зоны и интенсификация притока  в скважинах с негерметичными колоннами заколонными перетоками запрещается.

7.9 Насосные установки  необходимо располагать не менее,  чем за 10 м от устья скважины, расстояние между ними должно быть не менее 1 м. Другие установки для выполнения работ (компрессор, парогенераторная установка и др.) должны размещаться на расстоянии не менее 25 м от устья скважины.

7.10 Технологические регламенты и конструкция агрегатов и установок должны обеспечивать исключение возможности образования взрывопожарных смесей внутри аппаратов и трубопроводов.

 

7.11 На всех объектах (скважинах, трубопроводах, замерных  установках) образование взрывоопасных смесей не допускается, в планах проведения работ необходимо предусматривать систематический контроль газовоздушной среды в процессе работы.

7.12 Управление насосной  установкой должно осуществляться  со специального пульта, оборудованного контрольно-измерительными приборами и средствами регистрации расхода и давления.

7.13 Выкид от предохранительного  устройства насоса должен быть  закрыт кожухом и выведен на  приём насоса.

7.14 Выхлопные трубы  агрегатов необходимо оборудовать  глушителями и нейтрализаторами  выхлопных газов. При их отсутствии выхлопные трубы должны быть выведены на высоту не менее 2 м от платформы агрегата.