本发明属于三次采油，具体涉及一种内外源功能微生物复合驱油的方法。
背景技术：
：微生物驱油技术作为一项环境友好、可持续发展的采油技术，为油田进一步提高采收率提供了新的技术选择。该技术按照微生物来源不同，可以分为内源微生物驱油技术和外源微生物驱油技术。其中内源微生物采油技术成本低、适应性强，更具广阔的应用前景。前期油藏微生物群落普查研究发现，大部分油藏环境中存在种类丰富的内源微生物，可以直接利用内源微生物进行驱油。但是部分油藏中缺乏具有驱油功能的微生物或者其中的驱油功能微生物难以被有效定向地激活，从而限制了内源微生物驱油技术的应用范围及效果。针对以上油藏，可以考虑添加外源功能微生物完善微生物种群结构来实现微生物提高原油采收率的目的。目前，往往直接向油藏中注入外源功能微生物，由于微生物在油藏中的滞留和有限的运移能力，导致大部分外源功能微生物在注入井附近含油饱和度低的地层中富集繁殖，外源功能微生物难以到达油藏深部，无法与油藏深部含油饱和度高的剩余油充分接触，从而大大降低了微生物的原油作用效率，影响了微生物驱油效果。技术实现要素：本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种内外源功能微生物复合驱油的方法。本发明具有实施工艺简单，针对性和可靠性强，有效地扩大了内源微生物驱油技术的适用范围和应用效果。本发明公开了一种内外源功能微生物复合驱油的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)试验油藏的筛选试验油藏的筛选标准为：油藏温度＜95℃、地层原油粘度＜5000mpa.s、地层水矿化度＜50000mg/l、渗透率＞100×10-3μm2，且油藏存在一种或两种内源功能微生物。所述的内源功能微生物为产生物表面活性剂微生物、产生物聚合物微生物和产生物气微生物。所述的产生物表面活性剂微生物为地芽孢杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌、不动杆菌和红球菌中的一种；所述的产生物聚合物微生物为鞘鞍醇单胞菌、产碱杆菌、黄单胞菌和酵母菌中的一种；所述的产生物气微生物为产甲烷菌和产氢菌中的一种。(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选内源功能微生物激活剂体系的筛选，具体方法如下：取试验油藏地层水100ml置于培养瓶中，采用正交实验对微生物长效碳源、氮源和磷源组成的浓度进行优化，在试验油藏温度下静置培养20～30d，根据激活后微生物的数量，确定试验油藏内源功能微生物激活剂体系。(3)外源功能微生物的筛选外源功能微生物的筛选，具体方法如下：取试验油藏地层水100ml置于培养瓶中，添加2～8％外源功能微生物及其营养液，10～15％原油；然后在试验油藏温度下静置培养10～15d；实验结果的筛选与评价，并根据实验结果筛选出外源功能微生物。所述的外源功能微生物包括产生物表面活性剂微生物、产生物聚合物微生物和产生物气微生物。所述的产生物表面活性剂的微生物的筛选与评价指标为乳化指数>90％、产生物表面活性剂微生物在整个微生物种群中优势占比>30％；所述的产生物聚合物的微生物筛选与评价指标为溶液粘度>20mpa·s、产生物聚合物微生物在整个微生物种群中占比>30％；所述的产生物气的微生物筛选与评价指标为气压>0.5mpa、产生物气微生物在整个微生物种群中占比>30％。(4)外源功能微生物缓释体系的制备外源功能微生物缓释体系的制备，具体方法如下：①选取容积为1l的烧杯，向烧杯中加入试验油藏的地层水；②然后向烧杯中加入载体1，在转速为300～500rpm条件下搅拌均匀；③向烧杯中依次加入载体2，外源功能微生物的发酵液，在800～1000rpm搅拌均匀，然后放置60～80℃下糊化4～8h；④冷却到35～45℃后，加入交联剂进行交联，氯仿抽提，干燥研碎得到缓释体系。其中，所述的载体1为黄原胶、韦兰胶、结冷胶和普鲁兰多糖中的一种，加入量为0.5～2g/l。所述的载体2为木薯粉、支链淀粉和次粉中的一种，加入量为2～8g/l。所述的交联剂为硼砂和亚甲基双丙烯酰胺中的一种，加入量为0.1～1g/l。所述的外源功能微生物的发酵液的加入量为50～100g/l。(5)现场注入工艺的确定利用高压泵车向试验油藏的注水井中注入外源功能微生物缓释体系，注入量为0.2～0.3pv，注入速度为10～20m3/h；其次注入内源功能微生物激活剂体系，注入量为0.1～0.2pv，注入速度为5～15m3/h。(6)现场试验以及现场试验效果的评价按照步骤(5)确定的工艺进行现场试验，现场试验结束后进行现场试验效果的评价，评价的指标包括功能微生物优势占比、提高采收率值和投入产出比。与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：(1)本发明具有油藏适应范围广的特点，适应油藏温度＜95℃、原油粘度＜5000mpa.s、地层水矿化度＜50000mg/l、渗透率＞100×10-3μm2的油藏；(2)本发明具有实施工艺简单，针对性和可靠性强，并有效地扩大了内源微生物驱油技术的适用范围和应用效果；(3)本发明有效地增强了功能微生物的波及体积，从而有效地提高了与原油的接触面积，进而提高了功能微生物的原油作用效率，内外源功能菌在微生物种群结构优势占比>60％；同时具有投资成本低，现场试验效果好的优点，投入产出比大于1：5，提高采收率值>20％。本发明首先向油藏的注水井中注入油藏缺乏的外源功能微生物，由于外源功能微生物制备为缓释体系，因此外源微生物不会在近井含油饱和度低的地带大量富集，可以随着注入水进入到油藏深部的过程中缓慢释放，从而与高饱和带的剩余油进行充分有效地接触；其次注入适合内源微生物生长的激活剂体系，由于激活剂体系中含有高分子的长碳链物质，微生物消耗利用较慢，不会被近井地带的内源微生物代谢耗尽，可以有效激活油藏深部内源微生物，从而提高了激活剂体系的有效利用率和深部油藏内源微生物的激活效率。通过上述工艺既能有效地补充油藏中缺乏的外源功能微生物，完善驱油微生物种群结构，提高油藏中功能菌的数量和代谢活性，又能充分激活油藏深部的内源微生物，发挥内源微生物的原油作用效果，结合内外源微生物的协同作用来进行微生物驱油，从整体上提高了微生物驱油的现场试验效果。具体实施方式实施例1：以胜利油田某区块a为例该油藏埋藏深度1362～1650m，油藏温度75℃，油层压力10.07mpa，渗透率2870×10-3μm2，地层水矿化度3327mg/l，原油粘度1586mpa.s，孔隙体积5.2×105m3，地质储量1.2×105t，实施本发明的步骤为：(1)试验油藏的筛选试验区块a：油藏温度75℃、原油粘度1586mpa.s、地层水矿化度3327mg/l、渗透率2870×10-3μm2，地层水中存在产生物气微生物产甲烷菌1.0×102个/ml与产生物聚合物微生物鞘鞍醇单胞菌2.0×102个/ml，缺乏产生物表面活性剂微生物，符合本发明的油藏筛选标准。(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选取试验区块a地层水100ml置于培养瓶中，采用正交实验对果胶、玉米浆干粉和磷酸氢二钾组成的浓度进行优化，如表1所示。表1内源微生物多激活剂体系优化因素-水平表选用l9(34)正交表，见表2。表2内源微生物激活剂体系优化正交实验表上述组合在温度75℃下，静置培养25d，对激活剂激活后的微生物数量进行评价，表3是以微生物数量为指标的实验结果。表3正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果根据表3正交实验结果及均值和极差的分析，区块a内源微生物激活剂体系由果胶质量浓度为0.5％，玉米浆干粉质量浓度为0.3％，磷酸氢二钾质量浓度为0.03％组成，此时激活后的微生物浓度为6.0×108个/ml。(3)外源功能微生物的筛选取试验区块a地层水100ml置于培养瓶中，添加5％产表面活性剂微生物及其营养液，10％原油；然后在75℃下静置培养10d，进行乳化指数和微生物种群结构占比分析。表4产生物表面活性剂微生物的筛选与评价指标产生物表面活性剂微生物乳化指数(％)种群结构占比(％)地芽孢杆菌9242芽孢杆菌9645假单胞菌9040不动杆菌8736红球菌8233从表4可以看出：芽孢杆菌乳化指数和种群结构占比均最高，分别为96％和45％，因此，筛选出的产生物表面活性剂的外源功能微生物为芽孢杆菌。(4)外源功能微生物缓释体系的制备①选取容积为1l的烧杯，向烧杯中加入试验区块a的地层水；②然后向烧杯中加入1g/l黄原胶，在转速为300rpm条件下搅拌均匀；③向烧杯中依次加入2g/l木薯粉，50g/l芽孢杆菌的发酵液，在800rpm搅拌均匀，然后放置60℃下糊化8h；④冷却到45℃后，加入1g/l硼砂进行交联，氯仿抽提，干燥研碎得到芽孢杆菌缓释体系。(5)现场注入工艺的确定利用高压泵车向试验区块a的注水井中注入芽孢杆菌缓释体系，注入量为1.04×105m3，注入速度为10m3/h；其次注入内源功能微生物激活剂体系：果胶质量浓度为0.5％，玉米浆干粉质量浓度为0.3％，磷酸氢二钾质量浓度为0.03％，注入量为0.52×105m3，注入速度为5m3/h。(6)现场试验以及现场试验效果的评价试验结果评价：在试验区块a进行的利用内外源功能微生物复合进行微生物驱油现场试验，功能微生物在微生物种群结构中的占比为78％，累计增油2.544×104t，提高原油采收率达21.2％，投入产出比达1：5.8，取得良好经济效益。实施例2：以胜利油田某区块g为例该油藏埋藏深度1054～1220m，油藏温度63℃，油层压力9.25mpa，渗透率950×10-3μm2，地层水矿化度18526mg/l，原油粘度1870mpa.s，试验区块地质储量2.5×105t，孔隙体积7.2×105m3，实施本发明的步骤为：(1)油藏的筛选试验区块g：油藏温度63℃、原油粘度1870mpa.s、地层水矿化度18526mg/l、透率950×10-3μm2，地层水中存在产生物聚合物微生物黄单胞菌2.0×102个/ml和产生物表面活性剂微生物芽孢杆菌3.0×102个/ml，缺乏产生物气微生物，符合本发明的油藏筛选标准。(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选取试验区块g地层水100ml置于培养瓶中，采用正交实验对鞘鞍醇胶、蛋白胨和磷酸氢二铵组成的内源微生物激活剂体系，设计三因素、三水平的正交实验表，见表5。表5内源微生物激活剂体系优化因素-水平表选用l9(34)正交表，见表6。表6内源微生物激活剂体系优化正交实验表上述组合在温度63℃下，静置培养30d，对激活剂激活后的微生物浓度进行评价，表7是以微生物浓度为指标的实验结果。表7正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果所在列123微生物浓度(108个/ml)因素鞘鞍醇胶蛋白胨磷酸氢二铵实验结果实验11112.9实验21224.6实验31331.5实验42125.2实验52237.6实验62314.0实验73133.6实验83212.8实验93326.6均值13.0003.9003.233均值25.6005.0005.467均值34.3334.0334.233极差2.6001.1002.234根据正交实验结果及均值和极差的分析，试验区块g内源微生物激活剂体系由鞘鞍醇胶质量浓度为0.4％，蛋白胨质量浓度为0.15％，磷酸氢二铵质量浓度为0.01％组成，此时激活后的微生物浓度为7.6×108个/ml。(3)外源功能微生物的筛选取试验区块g地层水100ml置于培养瓶中，添加2％产生物气微生物及其营养液，15％原油；然后在试验油藏温度下静置培养15d，进行气压和微生物种群结构占比分析。表8产生物气微生物的筛选与评价指标产生物气微生物气压(mpa)种群结构占比(％)产甲烷菌0.842产氢菌0.735从表8可以看出：产甲烷菌的气压和种群结构占分别为0.8mpa和42％，而产氢菌分别为0.7mpa和35％，因此，筛选出的产生物气的外源功能微生物为产甲烷菌。(4)外源功能微生物缓释体系的制备①选取容积为1l的烧杯，向烧杯中加入试验区块a的地层水；②然后向烧杯中加入2g/l韦兰胶，在转速为500rpm条件下搅拌均匀；③向烧杯中依次加入8g/l次粉，80g/l产甲烷菌的发酵液，在1000rpm搅拌均匀，然后放置70℃下糊化4h；④冷却到40℃后，加入0.1g/l硼砂进行交联，氯仿抽提，干燥研碎得到产甲烷菌缓释体系。(5)现场注入工艺的确定利用高压泵车向试验区块g的注水井中注入产甲烷菌缓释体系，注入量为0.75×105m3，注入速度为20m3/h；其次注入内源功能微生物激活剂体系：鞘鞍醇胶质量浓度为0.4％，蛋白胨质量浓度为0.15％，磷酸氢二铵质量浓度为0.01％，注入量为0.5×105m3，注入速度为15m3/h。(6)现场试验以及现场试验效果的评价试验结果评价：在试验区块g进行的利用内外源功能微生物复合进行微生物驱油现场试验，功能微生物在微生物种群结构中的占比为75％，累计增油0.54×105t，提高原油采收率达21.5％，投入产出比达1：6.2，取得良好经济效益。实施例3：以胜利油田某区块h为例该油藏埋藏深度940～1120m，油藏温度57℃，油层压力8.25mpa，渗透率1250×10-3μm2，地层水矿化度3546mg/l，原油粘度960mpa.s，试验区块地质储量1.1×105t，孔隙体积5.0×105m3，实施本发明的步骤为：(1)油藏的筛选油藏区块h：油藏温度57℃、原油粘度960mpa.s、地层水矿化度3546mg/l、透率1250×10-3μm2，地层水中存在产生物表面活性剂微生物地芽孢杆菌5.0×102个/ml和产生物气微生物产甲烷菌2.0×102个/ml，缺乏产生物聚合物微生物，符合本发明的油藏筛选标准。(2)内源功能微生物激活剂体系的筛选取试验区块h地层水100ml置于培养瓶中，采用正交实验对木糖醇、酵母粉和磷酸氢二钾组成的内源微生物激活剂体系，设计三因素、三水平的正交实验表，见表9。表9内源微生物多激活剂体系优化因素-水平表选用l9(34)正交表，见表10。表10内源微生物激活剂体系优化正交实验表上述组合在温度57℃下，静置培养20d，对激活剂激活后的微生物浓度进行评价，表11是以微生物数量为指标的实验结果。表11正交实验设计及以激活后微生物数量为指标的实验结果所在列123微生物浓度(108个/ml)因素木糖醇酵母粉磷酸氢二钾实验结果实验11112.9实验21223.2实验31331.9实验42124.0实验52234.8实验62313.5实验73133.8实验83213.0实验93322.6均值12.6673.5673.133均值24.1003.6673.267均值33.1332.6673.500极差1.4331.0000.367根据表11正交实验结果及均值和极差的分析，h区块内源微生物激活剂体系由木糖醇质量浓度为0.8％，酵母粉质量浓度为0.1％，磷酸氢二钾质量浓度为0.01％组成，激活微生物浓度为4.8×108个/ml。(3)外源功能微生物的筛选取试验区块h地层水100ml置于培养瓶中，添加8％产生物聚合物微生物及其营养液，12％原油；然后在57℃下静置培养12d，分别进行产气微生物和产生物聚合物微生物指标分析。表12产生物聚合物微生物的筛选与评价指标产生物聚合物微生物粘度(mpa.s)种群结构占比(％)鞘鞍醇单胞菌7235产碱杆菌7032黄单胞菌10545酵母菌6337从表12可以看出：黄单胞菌的粘度和种群结构占比均最高，分别为105mpa.s和45％，因此，筛选出的产生物聚合物微生物的外源功能微生物为黄单胞菌。(4)外源功能微生物缓释体系的制备①选取容积为1l的烧杯，向烧杯中加入试验区块a的地层水；②然后向烧杯中加入0.5g/l普鲁兰多糖，在转速为400rpm条件下搅拌均匀；③向烧杯中依次加入4g/l支链淀粉，70g/l黄单胞菌发酵液，在900rpm搅拌均匀，然后放置80℃下糊化5h；④冷却到35℃后，加入0.5g/l亚甲基双丙烯酰胺进行交联，氯仿抽提，干燥研碎得到黄单胞菌缓释体系。(5)现场注入工艺的确定利用高压泵车向试验区块h的注水井中注入黄单胞菌缓释体系，注入量为1.25×105m3，注入速度为15m3/h；其次注入内源功能微生物激活剂体系：木糖醇质量浓度为0.8％，酵母粉质量浓度为0.1％，磷酸氢二钾质量浓度为0.01％，注入量为0.75×105m3，注入速度为10m3/h。(6)现场试验以及现场试验效果的评价试验结果统计，在试验区块h进行的利用内外源功能微生物复合进行微生物驱油现场试验，功能微生物在微生物种群结构中的占比为80％，累计增油2.45×104t，提高原油采收率达22.3％，投入产出比达1：6.8，取得良好经济效益。当前第1页12