微生物清防蜡技术研究应用

摘 要：CA油田为高含蜡、强水敏油藏，常规热洗井易造成油井地层伤害。针对这一情况，开展了微生物清防蜡技术研究，以油田现场采集的油井结蜡样品为唯一碳源，筛选到适应不同温度的系列菌剂。室内试验发现，菌剂作用于高含蜡原油后，原油的凝固点、黏度均所有下降，具有一定的清蜡效果和良好的防蜡效果。该技术在油田现场应用中，部分油井产油量增加，含水率下降，载荷下降，取得了良好的效果，且无环境污染，为油田保护油层和延长油井免修期开辟了新途径。

关键词：强水敏 油井 微生物 清防蜡

一、概况

CA油田为一南断北超的箕状凹陷，含油面积10.3km3，地质储量1682×104t，平均孔隙度10.2-23.8%，渗透率1～95.1mD，储集层主要为古近系阜一段、阜二段，发育灰岩和砂岩两大类储层。油藏埋藏深度1110～1532m，中等密度中等粘度稀油油藏和普通稠油油藏，强水敏，原油含蜡量17%，井底温度64～67℃，综合含水70%，水性为NaHCO3型，总矿化度16264～25830mg/L。

二、问题提出

自20世纪90年代以来，国内外微生物清防蜡技术迅速发展。目前国外技术已趋成熟，国内微生物清防蜡技术也取得了较大的进展，在胜利、华北、冀东、江汉、延长、克拉玛依等油田得到应用，取得较好效果。

江苏油田部分油田含蜡量高达20-30%，试采二厂油井中结蜡问题也非常突出。CA油田油井清防蜡采用常规热洗井和加药两种方式，60%以上的油井采用常规热洗井。因强水敏，地层伤害风险高，甚至发生不可逆，对油藏正常开发产生了一定影响。因此，有针对性地解除结蜡现象显得非常重要。通过开展微生物清防蜡技术研究应用，为江苏油田保护油层和延长油井免修期开辟了新途径。

三、技术原理及特点

3.1技术原理

微生物清防蜡技术就是微生物菌种以原油蜡质为唯一碳源，在井筒环境下生长繁殖，对蜡质进行降解代谢，产生有机酸、酯、类酯体等表面活性剂，降低原油黏度、凝固点，改善原油流变性，并阻止蜡质在井筒、油泵、油杆等金属表面的沉积，防止油井结蜡。

3.2微生物特性

微生物自身具有粘附在金属或粘土矿物表面生长的特点，能够在金属和粘土矿物表面形成一层微生物保护膜，新陈代谢不断产生生物表面活性剂等有益物质，具有屏蔽晶核、阻止石蜡沉积的作用。

①由于微生物是水生微小生物，在生产中，一部分微生物随原油快速采出，但微生物仍可牢固地吸附于管杆表面，并生长繁殖，形成一层亲水膜，减小原油的流动阻力，阻止蜡的沉积。

②在微生物的新陈代谢过程中，产生大量乙醇、乙醛和有机酸等，它们可以使重质组份在原油系统中的溶解度大大增加。

③烃降解菌对原油中石蜡的降解作用。通常情况下，碳氢化合物在无氧环境中降解的速度极慢，然而，通过生物化学的作用，烃的无氧降解是可以实现的。

3.3技术特点

与传统的物理、化学清防蜡技术相比，微生物清防蜡技术具有下列特点：

①施工工艺简单，成本低。

②可有效缓解油井结蜡，提高产油量，减轻抽油机负荷，延长油井检泵周期；

③清防蜡同时持续进行，效果周期长，便于管理；

④微生物菌剂无毒无害，不伤害地层，劳动强度小、劳动条件好、安全环保。

四、室内试验

以油田现场采集的油井结蜡样品为唯一碳源，油田水配置营养体系进行选择性培养，分别在37℃和45℃下驯化，经分离纯化、转接培养后，筛选具有乳化、分散蜡样性能的内源防蜡菌，筛选到适应不同温度的产表活菌和烃降解菌系列菌剂。

4.1降解效果

经微生物作用后，原油中的饱和烃含量降低了14%，胶质沥青质含量降低了4%，而芳烃增加了20%，粘度、凝固点均下降明显，有利于油井清防蜡和降粘。

4.2 清蜡效果

试验表明，当微生物菌剂加量为1%时，平均清蜡率为22.99%；当菌剂加量增加为20%时，平均清蜡率为43.56%。微生物菌剂具有一定的清蜡效果，随着菌剂加量的增加，清蜡率有所增加。

4.3防蜡效果

试验表明，当微生物菌剂加量为1%时，平均防蜡率为68.39%；当菌剂加量增加为20%时，平均防蜡率为95.69%。微生物菌剂具有良好的防蜡效果，随着微生物加量的增加，防蜡率明显增加。

五、现场应用

根据微生物清防蜡技术的适用条件，第一阶段共选取5口油井开展现场试验。

5.1现场施工

①施工准备：除7天内已热洗的油井外，施工前必须用热水或热油对试验井洗井，保证井筒无蜡沉积，无杀菌剂。

②微生物菌剂投加：待油井产液含水恢复正常后，根据投加制度从油套环空投加菌剂和营养剂。

③过程监控与调整：根据生产载荷、电流及产量等基础资料，及时调整菌种投加制度。如需卸压加药，卸压速度不易过快。微生物施工作用过程中不能关井。

5.2试验效果

第一阶段共试验8个月，试验的5口油井中3口油井见到较好效果，油井最大载荷下降了8KN，功图得到了明显的改善，其中w8-9井含水降低12%，日增油达到1t，累计增油94t。

六、结论与认识

①微生物可以较好地改善原油物性、减轻井筒结蜡，具有良好的降粘、防蜡效果，部分油井取得了一定效果，为保护油层和延长油井免修期开辟了新途。

②微生物清蜡技术现场施工简便，不关井、不影响油井生产，可替代热洗、加药等常规清防蜡措施，安全环保，具有推广应用潜力。

③我厂微生物防清蜡技术应用还处于试验起步阶段，在微生物清防蜡维护期间，应加强微生物适应性及针对性研究与分析，为后续开展试验提供理论支撑。

参考文献：

[1] 孙铁梁. 初探微生物控制油井结蜡技术在青海油田的应用.科技资讯，2008年第34期.

[2]易绍金，钱爱萍，周慧. 微生物清防蜡技术在新疆油田采油二厂的矿产应用.石油天然气学报，2012年第10期.

[3] 乐建君，王新宇，李云祥，柏璐璐，王蕊，迟双会. 机采井微生物清防蜡工艺及应用效果评价.化学与生物工程，2011年第28期.