一种利用微生物菌群提高白云岩储层中原油采收率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地质勘探和微生物采油的交叉技术领域，具体涉及一种利用微生物菌 群提高白云岩储层中原油采收率的方法。
【背景技术】
[0002] 石油是一种重要的能源矿产，在国民经济建设中起着重要的作用，被誉为工业的 血液。石油工业上将石油定义为一种以碳氢化合物为主混合而成的、具有特殊气味的、有色 的可燃性油质液体。石油主要形成和保存于地下，其中能够产生石油的岩层称之为生油层， 主要由烃源岩组成；能够储存石油的岩层就叫储集层，简称储层，它必须具有储集空间（孔 隙性)且储集空间具有一定的连通性(渗透性）。世界上已发现的油气储量大多数来自沉积 岩层，其中以砂岩和碳酸盐岩储集层最为重要。据统计，世界上一半以上的油气聚集于碳酸 盐岩地层中，其中又以白云岩地层产量为最，约占碳酸盐岩地层油气产量的80%。因此，针 对碳酸盐岩地层，尤其是白云岩为主的地层开展地质工作已经成为世界油气勘探的一个重 点。我国白云岩储集层层系分布范围广泛，占大陆沉积岩总面积的近40%。全国有20余个盆 地发育分布白云岩地层，白云岩储集层油气资源量超过300亿吨油当量。白云岩油气田勘探 开发已成为我国当下及未来石油工业的一个重点。
[0003] 采油是将石油从地下开采出来的过程。目前采油步骤分为一次、二次和三次采油。 利用地下岩石自身压力出油叫一次采油，二次采油是注水产生压力出油，但在世界范围内， 经过这两种传统工艺只能开采出原始地质储量的30-40%，遗留在底层中的残油仍占60-70%，剩余在油藏中的石油由于吸附在岩石孔隙间难以开采，如何提高原油采收率，便成为 油田开发的重中之重。各国都迫切需要一种能提高出油率的三次采油技术，常规的三次采 油方法有：热驱，蒸汽驱油，化学驱油（包括表面活性剂驱油和聚合物驱油）以及微生物采 油。
[0004] 微生物提高石油米收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery，ME0R)是利用 微生物在油藏中的繁殖和代谢产物来提高原油产量的一种生物技术，该技术具有适用范围 广、工艺简单、操作方式灵活，不伤害地层、不污染环境、生态安全、见效快、增产效果持续时 间长等特点，因此受到人们的普遍重视。
[0005] 专利201110096394涉及一种利用复配的采油微生物来提高稠油及特稠油采收率 的新方法。该专利主要针对地面粘度2 5000mPa · s的稠油和地面粘度2 50000mPa · s以上 的特稠油。该复配功能微生物是在实验室筛选到能够显著降低稠油及特稠油粘度的特殊功 能混合菌株。将复配微生物及含有丰富碳源的营养液通过特定工艺注入油层中，通过微生 物繁殖和代谢过程中产生的活性物质，可使原油粘度降低50-95%，提高原油的流动性以达 到提高稠油及特稠油区块采收率的目的。
[0006] 专利201210459111涉及一种连续注入低浓度营养液的微生物采油方法。该专利首 先通过向目标油藏注入高浓度菌液和/或营养液使地层中的微生物数量达到1〇 5~1〇7个/ mL，以建立起油藏微生物场，然后通过连续注入0.2%的低浓度营养液来维持地层中微生物 的生长繁殖，从而达到微生物及其代谢产物在油藏中对原油持续作用的目的，延长微生物 采油有效期，提高投入产出比。现场应用表明，采用连续注入0.2%的低浓度营养液能够有 效促进微生物的生长繁殖，避免了由于段塞式注入而引起的微生物数量波动较大，该方法 在不增加成本的情况下提高采收率幅度达到7.0%。
[0007] 专利201210040107涉及一种利用含解磷和固氮菌的组合菌液协同作用来提高原 油采收率的方法，将具有解磷作用的假单胞菌、固氮菌与石油烃降解菌进行复配，复配后的 复合微生物菌剂经注入水稀释，通过注水井或生产井注入油藏内部，提高单井产能;上述复 合微生物菌剂为:假单胞菌、固氮菌与石油烃降解菌以1:1.2:1.6~8的比例制成的复合微 生物菌剂;上述石油烃降解菌包含芽孢杆菌、不动杆菌和黄单胞菌，将上述3种菌单独培养 成10 8-101()Cfu/ml的单菌液，然后等体积混合得到石油烃降解菌。本发明方法施工简单、时 间短、成本低、增产幅度大、采油率高。
[0008] 专利201310096006涉及一种提高原油采收率的方法，在原油开采之前，针对油田0 ~800m深度的浅层岩心，注入具有硅酸盐矿物分解能力的好氧微生物;针对油田800m以上 深度的深层岩心，注入具有铁还原能力的厌氧微生物;待注入的微生物与储层粘土矿物作 用一段时间之后再进行原油开采。本发明基于微生物促进油藏储层矿物蒙脱石物相转化的 研究，通过改善储层水敏膨胀特性，为超低渗油层储层缩膨与提高原油采收率开辟了新的 途径。
[0009] 专利201410584084涉及一种微生物驱油提高原油采收率的方法，属于微生物采油
技术领域，该方法包括以下步骤:试验区块现场取样和内源微生物检测，检测的内源微生物 包括好氧、兼性厌氧和厌氧微生物;油藏中好氧微生物驱油阶段，向油藏注入好氧微生物或 其激活剂和空气，检测油藏产出液中的好氧微生物;油藏中兼性厌氧微生物驱油阶段，向油 藏注入兼性微生物或其激活剂，检测油藏产出液中兼性微生物；油藏中厌氧微生物驱油阶 段，向油藏注入厌氧微生物或其激活剂。本发明采用的激活剂来源广、价格低廉和不伤害地 层，本发明具有工艺简单、针对性和可操作性强，现场试验效果好，现场试验提高采收率大 于10.0%，因此，可广泛地应用于微生物提高采收率现场试验中。
[0010] 虽然多篇现有专利技术报道了微生物提高石油采收率技术，但专门针对具有低孔 低渗透、胶结致密等特点的白云岩储层，却鲜有文献报道。
【发明内容】
[0011] 本发明人结合现代生物工程技术，利用微生物菌群与白云岩储层交互作用，提供 了一种利用微生物菌群提高白云岩储层中原油采收率的方法，以应用于国内外地质情况相 符的各类油田的开发。
[0012] 本发明的目的是提供一种利用微生物菌群提高白云岩储层中原油采收率的方法， 涉及微生物包括铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa)、錯状芽孢杆菌（Bacillus cereus)、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)、微杆菌(Microbacterium sp ·)、大肠杆菌 (Escherichia coli)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和地衣芽抱杆菌(Bacillus licheniformis)〇
[0013] 进一步地，所述微生物菌群中铜绿假单胞菌:蜡状芽孢杆菌:枯草芽胞杆菌:微杆 菌:大肠杆菌:恶臭假单胞菌:地衣芽孢杆菌的重量配比为(5~15): (2~10): (1~10): (0.5 ~8) :(0.5~5) :(0.3~1):(0.3~1);更进一步地，所述微生物菌群中铜绿假单胞菌:蜡状 芽孢杆菌:枯草芽胞杆菌:微杆菌:大肠杆菌:恶臭假单胞菌:地衣芽孢杆菌的重量配比为(8 ~12): (4~7): (3~8): (2~5):(1~3) :(0.5~0.8) :(0.5~0.7);再进一步地，所述微生物 菌群中铜绿假单胞菌:蜡状芽孢杆菌:枯草芽胞杆菌:微杆菌:大肠杆菌:恶臭假单胞菌:地 衣芽孢杆菌的重量配比为10:6:5:3:2:0.7:0.6。
[0014]本发明所提供的一种利用微生物菌群提高白云岩储层中原油采收率的方法，所述 微生物菌群按重量配比复配后，先以2~4%的重量体积比接种于培养罐中，扩大培养12~ 24h，培养罐转速150~200rpm，培养温度30~35°C，培养过程中控制氧含量0.1~0.5mmol/ L;后以5~8%的重量体积比接种于发酵罐中，发酵培养24~48h，发酵罐转速30~80rpm，发 酵温度30~35°C，发酵过程中控制氧含量0.1~0.5mmol/L，制得微生物菌群的发酵液。进一 步地，所述微生物菌群按重量配比复配后，先以3%的重量体积比接种于培养罐中，扩大培 养1611，培养罐转速180印111，培养温度32°(：，培养过程中控制氧含量0.2111111〇1/1 ;后以6%的重 量体积比接种于发酵罐中，发酵培养36h，发酵罐转速50rpm，发酵温度32°C，发酵过程中控 制氧含量0.2mmol/L，制得微生物菌群的发酵液。
[00?5]进一步地，所述扩大培养的培养基为鹿糖5~10g/L、牛肉膏1~3g/L、蛋白胨1~ 3g/L、（NH4)2S〇4〇 · 5 ~0 · 8g/L、MgS〇4〇 ·