复杂断块油藏微生物采油可行性评价方法探索

□陈星宏

一、概述

石油不仅是石油工业的血液，石油制品也直接影响着人们的衣食住行，随着全球经济的快速发展，全世界对石油的需求量不断增加，而近年来新发现的油田越来越少，不得不将很大一部分希望寄托在复杂断块油藏，而复杂断块油藏的地质条件复杂，仅仅依靠目前常规的注水开发技术效果不明显。因此，对于复杂断块油藏来说，提高采收率技术已经成为其开采必须的措施之一，其中微生物采油技术具有成本低、工艺简单、收益好、环保及适应范围广等特点，受到越来越多油田的重视和应用。

二、复杂断块油藏开发地质特点

图1 地垒、断阶断块

典型的复杂断块油藏断裂体系发育程度较差，断块破碎、规模小，断块面积基本小于1平方公里，构造倾角较大，构造形态复杂，同一个油田往往包括地垒断块、断阶断块、断鼻、批覆背斜等多种构造类型如图1所示。地层沉积类型多、岩石类型复杂、储层类型多，有砂岩、砾岩、砂砾岩和粉砂岩等碎屑岩储层、凝灰岩和沉凝灰岩等火山碎屑岩储层、基岩风化壳等，多为近物源、快速充填的被断层复杂化的沉积环境，相变快，砂体平面及纵向发育的稳定性较差，空间上变化很大，平面上有效厚度变化较大，油藏类型复杂，油水关系复杂，平面油水界面不统一，造成开发效果差别较大。另外，经过多年开发的已开发油田，地下油水分布状况会变得愈加的复杂，给复杂断块油藏落实剩余油分布带来很大的难度，需要重点加强构造、油层复查，开展开发层系优化、油水关系系统划分等精细地质研究工作，为筛选出微生物采油有利开发区块提供技术保障。

三、微生物菌种评价优选

微生物采油技术是指利用肉眼看不见或看不清楚的个体小于1mm的微小生物来提高油井产量，提高最终原油采收率，微生物结构简单，大多数属于单细胞，还有些甚至连细胞结构也没有，一般需要借助显微镜或者电子显微镜才能看清它们的构造和形态，通常具有无污染、无伤害、投资少、见效快、效益高等特点，目前已在中国、美国、加拿大等国成功开展了微生物采油技术，利用微生物来提高油井产量的方法，能够较大程度地改善油田开发效果，在提高非均质油藏采收率方面取得了较好的效果。微生物种类繁多，至少有十几万种，按其结构、化学组成及生活习性等特点，可将微生物分成三大类：一是包括细菌、放线菌、衣原体、支原体、螺旋体、立克次氏体和蓝细菌等在内的原核微生物；二是包括真菌、原生动物和显微藻类等在内的真核微生物，细胞核分化程度高，有核膜、核仁和染色体，胞质内有完整的细胞器；三是包括病毒、亚病毒等在内的非细胞微生物，它们没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。总之，微生物在自然界中的重要地位是显而易见的，其研究的对象也是十分广泛而丰富的。目前，适用于油田开采的微生物，一般是原核微生物中的细菌，它们的细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁，细胞器不够完善，这类微生物种类比较多，以分裂方式繁殖、具有繁殖速度快、结构简单、体形微小、容易变异及适应环境能力强等优点，对于油田开发来说，微生物采油所用的菌种是否能够适应油藏条件并生长繁殖，一个很重要的衡量指标就是采出液水中菌数的含量变化情况，来判断采油微生物在地下的生长繁殖状况，室内实验表明，适宜的微生物在油层中能够代谢出活性物质，降低油水间的界面张力，能够降低原油的蜡含量及胶质含量，增加的有机酸含量对改善低渗透油层的渗透率有一定的作用，能够有效地增加流体的流动能力，降低含水，提高油井产量，控制产量递减，因此通过微生物采油室内实验评价，结合复杂断块油藏地质特点，开展微生物采油技术现场应用的可行性评价，优选出适合复杂断块油藏微生物采油的地层环境本源菌的菌种，并确定其适用条件和范围，确保菌种在自然状态下长期生长，保持较好的活性，保证开发效果。

四、复杂断块油藏评价优选

由于复杂断块油藏岩性复杂，多为砂岩、砂砾岩，裂缝发育程度差，储层类型多，构造倾角大，多属于被断层复杂化的近物源、快速充填的沉积环境，相变较快，砂体平面及纵向发育的稳定性差，使得注水开发效果不理想，影响效益开发。因此，为提高微生物采油开发效果，必须优选出高效的潜力目标区块，主要从以下几个方面进行评价优选。

(一)细化评价单元，确保优选评价结果。细化开发区块评价单元，是典型区块优选的基础保障。从资料收集整理到细分评价单元，贯穿科学评价的全过程，通过分析评价油田动、静态资料，通过落实构造、油层复查等地下大调查工作，不断强化油田精细地质研究及开发规律研究，深入分析油田开发水平和问题，并进行有效分类。

(二)加强静态研究，夯实区块优选基础。对于复杂断块油藏来说，即使是同一区块处于不同地质位置的井开发效果也存在较大差别，因此，必须加强精细地质研究基础，充分利用单井分析、四维地震、井间测试、室内模拟和油藏动态分析等技术，搞清复杂断块剩余油分布，最大程度地认识油藏，搞清不同类型油藏开发效果的主要地质影响因素，科学优选适宜微生物驱的井组。

(三)加强动态研究，优化部署适应区块。复杂断块油藏开发难度大，经济效益差，通过油田动态资料分析，深入解剖分析油田开发形势，分析开发效果的明显多样性特点，研究油井生产能力和注入能力，优化复杂断块油藏开发层系，确定有利于提高水驱控制程度和最终采收率的开发井网，优选具有可行性、适用性的微生物功能菌或激活剂体系，确定有效的注入时机、注入方式和用量，保证油井的合理压力水平，提升复杂断块油藏微生物采油技术的研究水平及工作效率，确保油田经济有效开发。

五、结语

通过细分评价优选单元，优选渗透性较好、适宜地层温度的储层，开展微生物驱油技术，具有成本低廉、工艺简单、环保以及适应范围广等特点，可以实现最大程度的原油产出，最大限度地满足国民经济发展的需要，为复杂断块油藏开发确定了目标和方向，确保了资源利用的最大化，为老油田的可持续发展提供动力。因此，微生物采油技术在复杂断块油藏的开发中应用前景十分广阔。