一种采油用生物酶复合制剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于石油开采技术领域，具体涉及一种采油用生物酶复合制剂及其制备方法与应用。所述的复合制剂组成和组分(质量百分比)如下：功能微生物发酵液1～2％；营养剂5～10％；生物酶0.5～1.0％；其余为水。所述的功能微生物发酵液为热袍菌或嗜热脱氮芽孢杆菌的发酵液。营养剂由氮源和磷源组成，氮源为氯化铵、尿素和硝酸钠中的一种，磷源为磷酸氢二钾、磷酸氢二钠和磷酸氢二铵中的一种。生物酶由乙酰木聚糖酯酶和烷基琥珀酸合酶组成。本发明专利技术具有施工工艺简单、可操作性强和现场试验效果好的特点，油井有效期大于50个月、单井平均日增油大于10t、投入产出比大于1∶10。

A compound preparation of biological enzyme for oil recovery and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种采油用生物酶复合制剂及其制备方法与应用
本专利技术属于石油开采
，具体涉及一种采油用生物酶复合制剂及其制备方法与应用。
技术介绍
石油问题已经成为当今世界的主要能源问题，全世界都面临着石油资源日趋紧张的难题。随着我国经济快速发展对原油需求的不断扩大，产能与需求的矛盾日益加剧。目前常规采油技术只能采出地下油藏30％～40％的原油，地层中剩余的原油总量远远超过能够发现的新储量。因此，怎样从地下采出更多的原油，有效提高原油采收率，已成为了迫在眉睫的问题。微生物提高原油采收率技术是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统方法之后的一项综合性技术，是现代生物技术在采油工程领域开拓性的应用，因其特有的采油特点和成本上的优势而倍受关注。微生物提高原油采收率技术按照驱替方式分为微生物驱油技术和微生物吞吐采油技术。微生物吞吐采油通过油井井筒向地层挤入驱油功能微生物和激活剂，利用微生物及其代谢产物作用与原油和储层，从而提高单井产能。主要机理包括：(1)微生物代谢产生生物表面活性剂、小分子酸、醇等代谢产物，降低表界面张力、解除近井地层堵塞，提高油井流体渗流能力；(2)微生物代谢产生物乳化剂、产生物气，降低原油粘度，提高原油流动性，有效驱动盲端剩余油；(3)嗜烃微生物降解部分直链和支链烷烃，低分子量组分含量增加，降低原油粘度。微生物吞吐采油技术具有现场施工简便、易于操作、风险小、见效快的特点，目前已经作为增产措施在大庆、胜利、中原、大港、辽河、华北、吉林和延长等多个油田开展广泛的现场应用。在现有技术中，专利名称“一种用于稠油井的微生物和CO2复合单井吞吐采油方法”，专利号“CN104329066B”的专利通过试验油井筛选；筛选微生物及其营养物；将微生物及其营养物注入试验井地层；注入液态CO2；试验油井关井、开井生产的方法提高单井产量。该专利技术的缺点在于仅适用于原油粘度＜5000mPa.s的油井，且注入营养物以蔗糖、葡萄糖、玉米浆干粉、蛋白胨、酵母粉等有机营养为主，激活剂成本高，对嗜烃功能菌激活效率低。专利号为“CN101131080A”，专利名称为“微生物单井吞吐采油方法”，选用以石油烃为唯一碳源的微生物菌种，经过地面发酵培养，根据地面流程现状，采用水泥车集中注入的单井吞吐方法提高油井产量。该专利技术的缺点是：外源发酵菌种受油藏温度、氧气、矿化度和压力影响，导致菌种的油藏适应性差，油井吞吐效果不稳定；仅靠地面注入的发酵液和顶替液与油藏作用范围有限，不利于微生物充分与原油接触发挥作用。专利号为“CN105626015B”，专利名称为“一种提高微生物单井吞吐效果的方法”，利用注入的氧气不仅激活油井近井地带的好氧微生物，而且激活注入的功能微生物的生长代谢，通过后续空气的方式扩大功能微生物和激活剂的波及范围来提高单井吞吐效果。该方法的不足在于：适用于地面原油粘度小于3000mPa.s的油井，粘度更高的油井不适用；注入空气仅激活部分近井地带好氧微生物，作用范围小，而剩余油丰富的地带往往在油藏深部的厌氧区域，对厌氧微生物激活效率低。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种采油用生物酶复合制剂及其制备方法与应用。本专利技术利用乙酰木聚糖酯酶和烷基琥珀酸合酶，充分发挥复合生物酶协同增效的作用，一方面利用乙酰木聚糖酯酶乳化原油，形成水包油乳状液，促进水相中功能微生物对原油的摄取，另一方面利用烷基琥珀酸合酶催化加速功能微生物降解石油烃的起始反应，同时复合无机氮、磷营养剂，激活油藏嗜烃微生物，大幅提升油藏微生物烃降解速率，从而有效提高微生物单井吞吐的效果。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种采油用生物酶复合制剂，所述的复合制剂组成和组分(质量百分比)如下：功能微生物发酵液1～2％；营养剂5～10％；生物酶0.5～1.0％；其余为水。其中功能微生物发酵液为热袍菌或嗜热脱氮芽孢杆菌的发酵液，功能微生物的菌浓大于108个/mL。所述的营养剂由氮源和磷源组成，氮源为氯化铵、尿素和硝酸钠中的一种，磷源为磷酸氢二钾、磷酸氢二钠和磷酸氢二铵中的一种。所述的生物酶由乙酰木聚糖酯酶和烷基琥珀酸合酶组成，所述的乙酰木聚糖酯酶和烷基琥珀酸合酶质量比为1∶1～2。本专利技术另外一个目的公开了一种采油用生物酶复合制剂的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将功能微生物发酵液溶于水中，利用磁力搅拌器在转速为150～200rpm条件下常温搅拌20～30min，得到功能微生物发酵液溶液；(2)在功能微生物发酵液溶液中添加营养剂，在转速为200～300rpm、温度为30～35℃条件下搅拌30～50min，得到混合溶液；(3)将生物酶在边搅拌边加热的条件下匀速加入上述混合溶液中，在搅拌速度为350～400rpm，搅拌时间为60～90min，加热温度为35～40℃，搅拌结束后得到复合制剂。本专利技术的第三个目的公开了一种采油用生物酶复合制剂的应用，具体步骤如下：(1)油井的筛选油藏温度＜90℃、地层水矿化度＜150000mg/L、地层渗透率＞50×10-3μm2、地面原油粘度＜8000mPa.s。(2)生物酶复合制剂注入量的确定生物酶复合制剂注入量由如下公式确定：V＝3.14R2HΦβ式中：V——生物酶复合制剂注入体积总量，m3；R——处理半径，m，取值范围为2～8；H——油井油层有效厚度，m；Φ——油井油层孔隙度，无量纲；β——用量系数，无量纲，取值范围0.8～1.0。(3)现场试验现场试验的具体步骤如下：首先注入第一段塞的生物酶复合制剂，注入量为注入体积总量的10～25％；其次注入80～100m3地层水；然后注入第二段塞的生物酶复合制剂，其注入量为注入体积总量的75～90％；最后注入50～80m3地层水；关井培养10～30d后开井生产。所述的生物酶复合制剂采用高压泵车经油井油套环空注入，所述的第一段塞生物酶复合制剂的注入速度为8～10m3/h，所述的第二段塞生物酶复合制剂的注入速度为10～15m3/h，所述的第一段塞地层水的注入速度为5～8m3/h，所述的第二段塞地层水的注入速度为10～12m3/h。与现有技术相比，本专利技术提供了一种利用生物酶复合制剂提高单井产量的方法，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术油藏适用范围广，油藏温度＜90℃、地层水矿化度＜150000mg/L、地层渗透率＞50×10-3μm2、地面原油粘度＜8000mPa.s；(2)本专利技术的营养剂为无机盐类，不含葡萄糖、蔗糖、蛋白胨、酵母粉等有机营养成分，极大降低了工艺成本；(3)本专利技术具有施工工艺简单、可操作性强和现场试验效果好的特点，油井有效期大于50个月、单井平均日增油大于10t、投入产出比大于1∶10。(4)本专利技术具有绿色、安全和环保的特点，注入的功能微生物、营养剂和生物酶均为无毒无害的物质，不会对地层造成伤害和对环境造成污染。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采油用生物酶复合制剂，其特征在于，所述的复合制剂组成和组分(质量百分比)如下：/n功能微生物发酵液 1～2％；/n营养剂 5～10％；/n生物酶 0.5～1.0％；/n其余为水。/n

【技术特征摘要】
1.一种采油用生物酶复合制剂，其特征在于，所述的复合制剂组成和组分(质量百分比)如下：
功能微生物发酵液1～2％；
营养剂5～10％；
生物酶0.5～1.0％；
其余为水。


2.根据权利要求1所述的采油用生物酶复合制剂，其特征在于，所述的功能微生物发酵液为热袍菌或嗜热脱氮芽孢杆菌的发酵液，功能微生物的菌浓大于108个/mL。


3.根据权利要求1所述的采油用生物酶复合制剂，其特征在于，所述的营养剂由氮源和磷源组成，氮源为氯化铵、尿素和硝酸钠中的一种，磷源为磷酸氢二钾、磷酸氢二钠和磷酸氢二铵中的一种。


4.根据权利要求1所述的采油用生物酶复合制剂，其特征在于，所述的生物酶由乙酰木聚糖酯酶和烷基琥珀酸合酶组成，乙酰木聚糖酯酶和烷基琥珀酸合酶质量比为1∶1～2。


5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的采油用生物酶复合制剂的制备方法，其特征在于，该制备方法具体包括以下步骤：
(1)将功能微生物发酵液溶于水中，利用磁力搅拌器在转速为150～200rpm条件下常温搅拌20～30min，得到功能微生物发酵液溶液；
(2)在功能微生物发酵液溶液中添加营养剂，在转速为200～300rpm、温度为30～35℃条件下搅拌30～50min，得到混合溶液；
(3)将生物酶在边搅拌边加热的条件下匀速加入上述混合溶液中，在搅拌速度为350～400rpm，搅拌时间为60～90min，加热温度为35～40℃，搅拌结束后得到复合制剂。


6.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的采油用生物酶复合制剂的应用，其特征在于，所述的应用具...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪卫东，冯云，林军章，吴晓玲，郭辽原，谭晓明，陈琼瑶，王新，耿雪丽，张吉星，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11