專利名稱：用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油工業(yè)用化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于低滲透油藏高礦化度采出水生化處理后回注提高水驅(qū)效率的微生物-表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系。
背景技術(shù)：
石油是目前世界上最重要的能源原料之一，石油的不可再生性使提高石油采收率成為油田生產(chǎn)的一項重要工作。目前，石油的開采通常要進行一次采油、二次采油及三次采油，以提高石油的采收率。在石油界，通常把利用油層能量開采石油的方法稱為一次采油； 把通過注氣或注水，提高油層壓力的采油方法稱為二次采油；把通過注入流體或熱量，利用它們改變原油粘度或改變原油與地層中的其他介質(zhì)界面張力，從而驅(qū)替油層中不連續(xù)的和難采原油的方法稱為三次采油。從國內(nèi)外提高采收率的方法來看，目前的二次采油技術(shù)基本以水驅(qū)為主，三次采油技術(shù)基本以化學(xué)驅(qū)以及微生物驅(qū)為主。采用水驅(qū)的方法進行二次采油時，從注水井注入油層的水大部分通過采油井隨原油一起回到地面，這部分水在原油外運和外輸前必須加以脫除，脫出來的污水被稱為油田采出水。油田采出水如果不妥善處理會嚴(yán)重污染油田環(huán)境。現(xiàn)有技術(shù)中通常采用采出水回注的方法，在增加地層能量的同時解決了油田污水的去向。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題對于低滲透高礦化度的油藏而言，采出水經(jīng)處理達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，直接回注的驅(qū)油效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，通過增加反硝化菌菌量，從而提高了回注采出水的驅(qū)油效率。為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明實施例采取的技術(shù)方案是用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，包括以下步驟(1)、對采出水進行生化處理，生化處理后的回注水中含有反硝化菌；(2)、給回注水中添加反硝化菌激活劑，使反硝化菌含量達(dá)到IO6個/ml以上；所述反硝化菌激活劑是由90. 0-95. Owt %硝酸鹽和5. 0-10. Owt^磷酸鹽組成。本發(fā)明實施例提供的用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法， 還包括以下步驟(3)、給添加反硝化菌激活劑以后的回注水中添加表面活性劑，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鹽、含氮的兩性表面活性劑、助表面活性劑以及溶劑按比例組成的混合物；其中，十二烷基苯磺酸鹽含量50. 0-65. 0wt%、含氮的兩性表面活性劑含量 10. 0-20. Owt%、助表面活性劑含量 5. 0-10. 0wt%、:^#劑含量 3. 0-5. Owt%。所述反硝化菌激活劑中各物質(zhì)的重量百分含量硝酸鹽92. 0-94.0%，磷酸鹽 6. 0-8. 0% ；
3
進一步地，步驟O)中所述反硝化菌激活劑的加藥點設(shè)置在一級曝氣池出口管線上。所述硝酸鹽選自硝酸鈉和/或硝酸銨，所述磷酸鹽選自磷酸鈉和/或磷酸銨。所述表面活性劑中各物質(zhì)的重量百分含量十二烷基苯磺酸鹽含量52. 0-63. 0%, 含氮的兩性表面活性劑12. 0-18. 0%、助表面活性劑8. 0-10. 0%、溶劑3. 0-5. 0% ；進一步地，步驟(3)中所述表面活性劑的加藥點設(shè)置在注水罐進口。所述含氮的兩性表面活性劑選自氨基磺酸鹽及氨基磷酸鹽中的至少一種。所述氨基磺酸鹽選自氨基磺酸鈉和/或氨基磺酸銨，所述氨基磷酸鹽選自氨基磷酸鈉和/或氨基磷酸銨。所述溶劑選自乙醇、丙酮和異丙醇中的至少一種。所述助表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是本發(fā)明是針對低滲透高礦化度油田，在生化處理后采出水回注的基礎(chǔ)上，在生化處理回注水中產(chǎn)生反硝化菌的條件下，利用反硝化菌作為本源菌，通過投加反硝化菌激活劑使本源菌得以激活，在管線和油層的缺氧無氧條件下，反硝化菌大量增加(》IO6個/ml)，并產(chǎn)生大量的氣體、有機酸、生物表面活性劑和有機溶劑等驅(qū)油性物質(zhì)，利用反硝化菌可提高驅(qū)油效率3%。單一的本源反硝化菌提高水驅(qū)油效率的能力有限，可在回注水中繼續(xù)加入能與本源反硝化菌復(fù)配的耐溫耐鹽兩性離子表面活性劑，構(gòu)成微生物-表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系，可使油水界面張力降低到 10_2-10_3mN/m數(shù)量級，臨界膠束濃度< 100mg/L。通過微生物和表面活性劑的協(xié)同作用，從而提高低滲透油藏高礦化度采出水生化處理后回注水的水驅(qū)油效率。本發(fā)明能產(chǎn)生的直接后果是使生化處理后回注水的水驅(qū)效率提高5%及以上；該微生物-表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系中表面活性劑用量為單一表面活性劑用量的1/10，大大降低了成本；同時，實現(xiàn)了高礦化度采出水的有效回注，并能利用生化處理后采出水中的DNB以及表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)提高水驅(qū)油效率。反硝化菌是有效的微生物驅(qū)油菌，本發(fā)明則是激活本源反硝化菌使其發(fā)揮更好的驅(qū)油效能，同時與復(fù)合表面活性劑復(fù)配后發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，進一步提高驅(qū)油效能。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將本發(fā)明實施方式作進一步地詳細(xì)描述。用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法(1)、采出水生化處理后的含油量((10mg/L)、懸浮物含量((15mg/L)達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，生化處理后的回注水中含有一定量的反硝化菌(> 1個/ml)。(2)、設(shè)置反硝化菌激活劑加藥點于一級曝氣池出口管線，使反硝化菌菌量在低滲透高礦化度油藏中達(dá)到IO6個/ml以上，反硝化菌激活劑是由硝酸鹽、磷酸鹽按不同比例組成的混合物，加量為采出水重量的0. 01-0. 1%，每1-3天加入一次。反硝化菌激活劑是由硝酸鹽、磷酸鹽按不同比例組成的混合物。其中硝酸鹽含量為 90. 0-95. Owt %，磷酸鹽含量為 5. 0-10. Owt %。(3)、在注水罐進口設(shè)置表面活性劑加藥點。添加表面活性劑后，反硝化菌含量保持IO6個/ml以上。表面活性劑是以含有兩性離子活性劑的新型復(fù)合表面活性劑，該活性劑具有耐溫耐鹽、降低油水界面張力和驅(qū)油作用。加量為回注水重量的0. 03-0. 06%，每7天加入一次。新型復(fù)合表面活性劑由常用的陰離子表面活性劑、含氮的兩性表面活性劑、助表面活性劑以及溶劑按不同比例組成的混合物。其中，陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鹽(含量50. 0-65. Owt % )、含氮的兩性表面活性劑(含量10. 0-20. Owt % )、助表面活性劑 (含量 5. 0-10. Owt% )和溶劑(含量 3. 0-5. 0wt% ) 本發(fā)明是針對在低滲透高礦化度的油田，利用生化處理后回注水中的反硝化菌作為本源菌，通過投加反硝化菌激活劑使本源菌得以激活，在管線和油層的缺氧無氧條件下， 反硝化菌大量增加(》IO6個/ml)，并產(chǎn)生大量的氣體、有機酸、生物表面活性劑和有機溶劑等驅(qū)油性物質(zhì)；另外，在注水中投加耐溫耐鹽的兩性離子活性劑，構(gòu)成微生物-表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系，使油水界面張力進一步降低，通過微生物和表面活性劑的聯(lián)合作用，提高低滲透高礦化度油藏采出水生化處理后回注的水驅(qū)效率。下面通過具體的實施例來說明本發(fā)明本發(fā)明各實施例提供的添加劑的各組分均購買自國藥集團化學(xué)試劑北京有限公司。實施例1按照下列重量稱取原料(kg)取90kg硝酸鈉和IOkg磷酸銨，混合均勻，配成IOOkg反硝化菌(DNB)激活劑；取十二烷基苯磺酸銨45kg，氨基磷酸銨30kg，烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10) 15kg,乙醇10kg，混合均勻，配成IOOkg復(fù)合表面活性劑。用于低滲透高礦化度油藏處理后回注提高驅(qū)油效率的方法(1)對采出水進行生化處理，使其達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即含油量彡10mg/L、懸浮物含量< 15mg/L，達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的采出水經(jīng)管線輸送到注水罐，可以對達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的采出水進行反硝化菌含量檢測，檢測方法采用直接計數(shù)法等微生物檢測方法；(2)在一級曝氣池出口管線的加藥點添加所述反硝化菌激活劑，添加量為采出水重量的0.01%;添加反硝化菌后，檢測反硝化菌含量須達(dá)到IO6個/ml以上，如未達(dá)到，需適當(dāng)再添加反硝化菌激活劑。(3)向注水罐內(nèi)的采出水中添加表面活性劑，添加表面活性劑后，反硝化菌含量仍保持IO6個/ml以上。表面活性劑的添加量為采出水重量的0. 03%。在低滲透高礦化度油田，利用采出水中的反硝化菌作為本源菌，通過投加反硝化菌激活劑使本源菌得以激活，在管線和注水罐等缺氧無氧條件下，反硝化菌大量增加反硝化菌含量> 106/ml)。這些反硝化菌在代謝過程中產(chǎn)生大量的氣體(如氮氣)、有機酸(如乙酸)、生物表面活性劑和有機溶劑(如低碳醇)等驅(qū)油性物質(zhì)，有利于提高回注采出水的驅(qū)油效率；同時，生化處理是采出水處理的有效方法，經(jīng)生化處理后的水體中還存在硫酸鹽還原菌等有害菌，若不采取有效的調(diào)控措施，硫酸鹽還原菌會引起金屬腐蝕、地層堵塞和油層酸化等危害，而反硝化菌則由于不能得到有效激活而無法發(fā)揮其驅(qū)油作用。另外，在采出水中投加耐溫耐鹽的復(fù)合表面活性劑，使油水界面張力大大降低，通過微生物和表面活性劑的聯(lián)合作用，提高了低滲透高礦化度油藏采出水回注的驅(qū)油效率。在本實施例中，采出水回注的驅(qū)油效率提高了 5%。
實施例2稱取添加劑稱取92kg硝酸鈉和8kg磷酸銨，混合均勻，配成IOOkg反硝化菌激活劑；稱取十二烷基苯磺酸鈉60kg，氨基磺酸鈉Wkg，OP-IOlOkg,異丙醇Ukg，混合均勻，配成IOOkg復(fù)合表面活性劑。用于低滲透高礦化度油藏處理后回注提高驅(qū)油效率的方法(1)對采出水進行生化處理，使其達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即含油量彡10mg/L、懸浮物含量< 15mg/L，達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的采出水經(jīng)管線輸送到注水罐；(2)在一級曝氣池出口管線的加藥點添加所述反硝化菌激活劑，添加量為采出水重量的0.05%。添加反硝化菌后，檢測反硝化菌含量須達(dá)到IO6個/ml以上。在本實施例中，回注采出水的驅(qū)油效率提高了 4%。實施例3稱取添加劑 稱取95kg硝酸銨和5kg磷酸鈉，混合均勻，配成IOOkg反硝化菌激活劑；稱取十二烷基苯磺酸銨75kg，氨基磷酸鈉^g，0P-10 5kg,丙酮Mkg，混合均勻， 配成IOOkg復(fù)合表面活性劑。用于低滲透高礦化度油藏處理后回注提高驅(qū)油效率的方法(1)對采出水進行生化處理，使其達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即含油量彡10mg/L、懸浮物含量< 15mg/L，達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的采出水經(jīng)管線輸送到注水罐；(2)在一級曝氣池出口管線的加藥點添加所述反硝化菌激活劑，添加量為采出水重量的0. 1% ；添加反硝化菌后，檢測反硝化菌含量須達(dá)到IO6個/ml以上。(3)停滯6小時后，向注水罐內(nèi)的采出水中添加復(fù)合表面活性劑，添加表面活性劑后，反硝化菌含量保持IO6個/ml以上。復(fù)合表面活性劑的添加量為采出水重量的0.06%。在本實施例中，回注采出水的驅(qū)油效率提高了 5%。實施例4稱取添加劑稱取93kg硝酸鈉和7kg磷酸銨，混合均勻，配成100kg反硝化菌激活劑；稱取十二烷基苯磺酸銨70kg，氨基磺酸銨20kg，0P-10 7kg,異丙醇3kg，混合均勻，配成100kg復(fù)合表面活性劑。用于低滲透高礦化度油藏處理后回注提高驅(qū)油效率的方法(1)對采出水進行生化處理，使其達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即含油量彡10mg/L、懸浮物含量< 15mg/L，達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的采出水經(jīng)管線輸送到注水罐；(2)通過管線的加藥點添加所述反硝化菌激活劑，添加量為采出水重量的0. 03%； 添加反硝化菌后，檢測反硝化菌含量須達(dá)到IO6個/ml以上。(3)向注水罐內(nèi)的采出水中添加表面活性劑，添加表面活性劑后，反硝化菌含量保持IO6個/ml以上。表面活性劑的添加量為采出水重量的0. 04%。在本實施例中，回注采出水的驅(qū)油效率提高了 6%。在本發(fā)明的實施例中，添加劑的添加位置可以根據(jù)需要及實際生產(chǎn)情況進行調(diào)離
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本發(fā)明實施例中所使用的硝酸鹽和磷酸鹽并不用于限制本發(fā)明，只要能給反硝化菌提供營養(yǎng)，能不斷刺激反硝化菌生長的硝酸鹽和磷酸鹽都適用于本發(fā)明。本發(fā)明實施例中所使用的含氮的兩性表面活性劑并不用于限制本發(fā)明，其他耐溫耐鹽的含氮的兩性表面活性劑都適用于本發(fā)明。本發(fā)明實施例中所使用的有機活性劑還可以是其他有機溶劑。本發(fā)明以生化處理后的油田采出水回注為對象，針對低滲透高礦化度油藏實際， 在不改變生化處理回注水基本工藝流程的條件下，利用投加激活劑改變水體生態(tài)條件，使水體中的硫酸鹽還原菌受到抑制的同時激活反硝化菌，使其適用于低滲透高礦化度油藏條件、并能在此條件下生長、繁殖、代謝并產(chǎn)生生物氣體、生物表面活性劑、有機酸、有機溶劑等驅(qū)油物質(zhì)；同時，投加經(jīng)篩選、合成并復(fù)配的耐溫耐鹽的高效表面活性劑，能有效降低油水界面張力。本發(fā)明是利用微生物反硝化菌和表面活性劑的聯(lián)合作用，構(gòu)成微生物-表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系。本發(fā)明在低滲高礦化度油藏采出水生化處理后回注提高水驅(qū)效率中具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，其特征在于包括以下步驟(1)對低滲透油田高礦化度采出水進行生化處理，生化處理后的回注水中含有反硝化菌；(2)給回注水中添加反硝化菌激活劑，所述反硝化菌激活劑是由90.0-95. 硝酸鹽和5. 0-10. Owt %磷酸鹽組成；其中，所述硝酸鹽為硝酸鈉和/或硝酸銨，所述磷酸鹽為磷酸鈉和/或磷酸銨；所述反硝化菌激活劑的添加量為回注水質(zhì)量的0. 01%-0.1% ；(3)在生化處理后的回注水中投加反硝化菌激活劑，使反硝化菌大量增加，經(jīng)檢測反硝化菌菌量須達(dá)到IO6個/ml以上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，其特征在于給添加反硝化菌激活劑以后的回注水中添加表面活性劑，并使添加表面活性劑后的回注水中本源反硝化菌菌量保持在IO6個/ml以上；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鹽、含氮的兩性表面活性劑、助表面活性劑以及溶劑按比例組成的混合物；其中，陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鹽，含量50. 0-65. Owt% ；含氮的兩性表面活性劑為氨基磺酸鹽及氨基磷酸鹽中的至少一種，含量10. 0-20. Owt% ；助表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚， 含量5. 0-15. Owt % ；有機溶劑選自乙醇、丙酮和異丙醇中的至少一種，含量3. 0-15. 0wt%。
3.如權(quán)利要求1所述的用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，其特征在于當(dāng)所述回注水中的反硝化菌含量達(dá)到IO6個/ml以上時，向所述回注水中添加稱取的所述表面活性劑，添加量為回注水質(zhì)量的0. 03-0. 06%。
4.如權(quán)利要求1所述的用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，其特征在于步驟O)中所述反硝化菌激活劑的加藥點設(shè)置在采出水生化處理后一級曝氣池出口管線上。
5.如權(quán)利要求2或3所述的用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，其特征在于所述表面活性劑的加藥點設(shè)置在注水罐進口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于低滲油藏高鹽采出水處理后回注提高驅(qū)油效率的方法，在低滲透高礦化度油田，利用生化處理后回注水中的反硝化菌(以下簡稱DNB)作為本源菌，投加DNB激活劑使本源菌得以激活，使DNB菌量達(dá)到106個/ml以上，在管線和油層的缺氧無氧條件下，DNB大量增加，并產(chǎn)生大量的氣體、有機酸、生物表面活性劑和有機溶劑等驅(qū)油物質(zhì)，并能抑制硫酸鹽還原菌生長；同時，與耐溫耐鹽的高效、低用量的表面活性劑復(fù)配，最終使油水界面張力降低到10-2-10-3mN/m數(shù)量級，臨界膠束濃度＜100mg/L。采用本發(fā)明，通過微生物和表面活性劑的聯(lián)合驅(qū)油作用，構(gòu)成微生物-表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系，用于提高低滲透油藏高礦化度采出水生化處理后回注的水驅(qū)油效率5％及以上。
文檔編號E21B43/22GK102477855SQ20101056781
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者任朝華, 劉蕾, 向忠遠(yuǎn), 易紹金, 李文宏, 楊歡, 武平倉, 羅躍, 高春寧 申請人:中國石油天然氣股份有限公司