Способ микробиологической обработки нефтяного пласта

 

СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА, включающнй закачку в скважину активного ила, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки путем увеличения охвата пласта бактериальным воздействием, в качестве активного ила закачивают биологически активный субстрат биохимического комбината по производству белково-витаминных концентратов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ л ллем

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

° Ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР л,(21) 3349415/22-03 (22) 31.07.81 (46) 30 ° 03.83. Бюл. 9 12 (72) Э.М.Юлбарисов, У.М.Байков, .Е.Я.Терехова, П.Ф.Викторов, А.С.Бахтияров, В.Е.Благовещенский,Ю.М.СИмаев и Е,В.Лозин (71) Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.276 (088.8) (56) 1. Патент OdA 9 3724542, кл. Е.21 В 43/22, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

В 859610, кл. E 21 В 43/22, 1978 (прототип).

„.SU„„25 А (54)(57) СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА, включающий закачку s скважину активного ила, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки путем увеличения охвата пласта бактериальным воздействием, s качестве активного ила закачивают биологически активный субстрат биохимического комбината по производству белково-витаминных концентра-.тов.

1008425

Таблица 1

Показатели

13,8 — 37, 3

Эфирорастворимые

73,9 .— 117,3

Фосфаты

Хлориды

Сульфаты

104,0 - 300 400 - 620

Растворимый белок по

Лоури

58 - 108

270 — 490

0,3 †. 1,98

Азот аммоиийный о

Ни траты

Нитриты

Отсутствуют

6,1 - 21,8

Сероводород, мг/л.

54,8 — 61,44

42 6 - 56,6

14, 03-18,0 .

2,9 - 4,5

0,27 — 0,75

14,2 — 20,5

0,43 — 0,66

2,3 - 4,6

Сырой протеин

Истинный белок

Зольность

Липиды

Углеводороды

Углеводы

ДНК

РНК

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в качестве вторичного метода добычи нефти путем . воздействия бактерий на остаточную нефть в заводненных пластах и улуч- 5 шения нефтевытесняющих свойств закачиваемой воды.

Известен способ добычи нефти . при помощи активного ила сточных вод 1j. 10

Недостатком способа является то, что в активном иле при очистке сточных вод размножаются бактерии в анаэробной среде.

Известен способ микробиологической обработки нефтяного пласта, включающий закачку в скважину. активного ила (2).

Недосгатком способа явЛяется то, что активный ил используется в качестве питательного вещества, образую" щего рабочий агент только в совокупности с бактериями метантенков,- которые являются строгими анаэробами и .очень чувствительны к условиям окружающей среды (пласта ). 25

Область применения способа ограничивается температурой пласта в интервале 55-60 С.

На нефтяных месторождениях строгий анаэробиоэ нарушается с момента вскрытия пласта первой скважиной, а в результате интенсивного заводнения в призабойной зоне нагнетательных скважин и в достаточном удалении от нее господствует аэробно-анаэробная . 59 (микроаэрофильная ).среда за счет непрерывного подтока растворенного в закачиваемой воде кислорода в концентрации 10 мг/л. В этих условиях бактерии метантенков утрачивают свою жизнеспособность. Снижение темпера- 40, туры ниже указанного интервала также оказывает губительное влияние на бактерии матантенков.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки путем увеличе- 45 ния охвата пласта бактериальным воз действием.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу микробиологической обработки нефтяного пласта, 50 включающему закачку в скважину активного ила, в качестве активного ила закачиваютг биологически активный .субстрат биохимического комбината (БХК) по производству белково-витаминных концентратов.

Активный ил биохимического комбината самостоятельно выполняет роль готового к использованию в качестве рабочего агента субстрата, содержащего как микроорганизмы, так и пита-160 тельные вещества.

Химический состав активного ила сточных вод биохимических комбинатов по производству белково-витаминных концентратов представлен в табл. 1. 65

Суспензия активного ила, мг/л

В том числе в сухом веществе биомассы бактерий, Ъ

Активный ил стабилен.по составу и с течением времени не подвержен резкому изменению.

Результаты лабораторных исследований активных илов с аэротенка-смесителя биохимического комбината (БХКJ по производству белково-витаминных концентратов на основе жидких парафиновых (насыщенных ) углеводородов нефти. Биоценоэ ила включает как аэ» робные, так и анаэробные микроорганизмы и дрожжи. Активный ил БХК полностью удовлетворяет потребностям этого (собственного )биоценоза в питании, дыхании, микроэлементах и витамин ах.

Количественное содержание основ- ных групп бактерий активного ила приведено в табл. 2.

1008425

Таблица 2

Количество клеток в 1 мл суспензии

Микроорганизмы

Аэробы (С tostridium, Йitrozomonas Й!tГО

bacter, Pseudomonas, Micrococcus) 6,1 10 -14,0 ° 10 йнаэробы (С go s t r 1dium, DesuEfovibrio, Baci Eius P seudomo-

nas) 1 2-10-2,4-1Ф 15

Дрожжи и грибы (Candida) 8,6. 10 -7,1 10

3. 20

15,9- 10 —.14,9 ° 10

Общее количество бактерий

Общая характеристика активного ила приведена в табл. 3. !

Табли ца 3

Содержание

Свойства

Цвет

Светло-желтый, до светло-серого

7,4 (cp ) рН

Концентрация .ила, г/л

8,0-13, 1

Остаточные углеводороды, г/л

1,0-1,5

45,0-55,0

Сырой протеин,Ъ

10,0-15,0

Углеводы,Ъ

Оптимальная температура для развития этих микроорганизмов находится в пределах 20-35ОС. Эта температура характерна для большинства месторождений с повышенной вязкостью нефтей, имеющих наибольшее распространение и на которых особенно остро стоит проблема увеличения нефтеотдачи. Тем- 55 пературный интервал пласта совпадает с условиями формирования активного ила биохимического комбината, т.е. по одному .из важнейших критериев отпадает проблема адаптации микроорга-;60 низмов к условиям недр месторождений.

Это положение установлено экспериментально в лабораторных и промысловых условиях. Микроорганизмы адаптированы также к углеводородному питанию

Содержание, BPC. %

Состав азот

38,2

Метан

27,4

Газообразные углеводороды

7,8

Двуокись углерода

26,6

Сероводород

Не обнаружен в пласте: содержание остаточных углеводородов в суспенэии активного ила

БХК составляет 1,0-1,5%.

В аппарат Зонгена запивали водную суспенэию активного ила БХК в объеме

1100 мп, отобранного со смесителя станции биологической очистки. Общий выход газа на 1100 мл . активного ила составил более 4 л, объем вытесненной жидкости составил 84% общего объема.

Колбы плотно закрывали резиновой пробкой, через Которую пропущена

П-образно изогнутая стеклянная трубка, своим нижним концом достигающая придонной части колбы. Другой конец трубки соединен с градуированным приемником, в котором собирается жидкость, вытесняемая из колбы под давлением вновь образованной газовой фазы, скапливающейся непосредственно .под резиновой пробкой. Колбы с залитой жидкостью (без пузырька воздуха ) выдерживали в термостатах при температуре 32 С в темноте.

За 55 сут (1,7 мес ) в приемник поступило 910 мл жидкости под влиянием образовавшегося в аппарате Зонгена 2 л газа. Вытесняемый в приемник объем ила также генерировал газ.

Общий выход газа на 1100 мл активного ила составил более 4.л.

В лабораторных опытах с активным илом (по прототипу) в течение 30 сут вытеснено 17 мп жидкости в аппарате

Зонгена, что составляет всего 1,5% общего объема жидкости. Относительно быстрая потеря биохимической активности содержащихся в составе ила микроорганизмов объясняется наличием в составе стоков токсических соединений (кислот, фенолов и т.п.) и дефи-. цитом таких важных элементов, как азот и фосфор. При прочих равных условиях активный ил БХК по своей биохимической активности превосходит ак- тивный ил (IIo прототипу ) в 56 -раз.

В табл. 4 приведены результаты . анализа, компонентного состава газа, полуЧенного по.предлагаемому способу

:Т а б л и ц à 4i

1008425

Составитель И. Лопакова

Редактор А.Мотыль Техред С.Мигунова Корректор С.Шекмар

Заказ 2297/44 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Высокое содержание азота, метана и других газообразных углеводородов способствует увеличению гаэонасыщенности нефти, что снижает ее вязкость °

Высокое содержание СО2 26,6Ъ свидетельствует о том, что микробиологические процессы преобразования органических веществ и нефти в опыте достигли своей высокой конечной стадии, а само органическое вещество активного ила отличается высокой усвояемостью биоценоэом. Под действием СО карбонатные включения вмещающих пород (например известковый цемент в песчаниках ) переходят в раствор, что приводит к увеличению пористости коллектора

CaCO> + СО2 + Н2О Са(НСОЗ)2

С другой стороны, высокая растворимость СО2 в нефти способствует увеличению ее подвижности вследствие снижения вязкости °

Закачку активного ила .проводят в нагнетательную скважину на месторождениях, разрабатываемых с эавод.нением, где господствует уже не строго анаэробная обстановка. Схема обвяэки скважины обычная для промыслов. Активный ил с автоцистерн подается непосредственно в скважину и не требует применения какого-либо спЕциального оборудования и приспособлений.

Расчет необходимого количества активного ила производят по следую щей формуле где Ч - объем активного ила, м3;

R — радиус оторочки, м;

5 - h — толщина пласта, м;

m — пористость пласта, доля.

Так при средней эффективной пористости коллектора 0,2 объем пор в 1 мз пород составляет О/2 мЗ. При

30 толщине пласта 10 м в призабойной зоне скважины в радиусе 1 м объем пор составит 6 м в радиусе 2 м 24 м 3; в радиусе 3 м 54 мЗ и т.д. Учитывая, что коэффициент вытеснения пластовых флюидов редко достигает 1, эти объемы ила фактически распределяются на большее расстояние от ствола скважины.

Таким образом, предлагаемый способ имеет следующие преимущества.

Использование активного ила увеличивает охват пласта за счет биохимических реакций, протекающих в зоне деятельности микроорганизмов. В результате роста газонасыщенности нефти и улучшения фильтрационных характеристик пласта повышается его нефтеотдача.

Оптимальная температура жизнедеятельности биоценоза активного ила

30 близка к температуре пласта и поэтому консервация скважин для адаптации бактерий к условиям обитания в пласте не требуется.

Активный ил не требует применения

35 дополнительных питательных веществ.