2.3巖心驅(qū)替實驗

2.3.1巖心制備

按一定比例填裝石英砂模擬該區(qū)油藏條件，巖心長200mm，直徑25mm.巖心氣測滲透率39.7~505.5mD，孔隙度24.8%~33.0%.將裝填好的巖心抽真空8h后飽和去離子水12h，接著油驅(qū)水至采出液含水率低于2%，建立束縛水飽和度，老化7d備用。

2.3.2評價含水率對微生物驅(qū)油的影響

(1)實驗步驟分別將滲透率約為100mD的巖心S-3，S-4，S-5，S-6水驅(qū)至含水率5%，35%，65%，98%，然后注入微生物，評價不同含水期注入功能菌對最終微生物驅(qū)油提高采收率效果的影響，具體實驗步驟如下:

①分別將S-3，S-4，S-5，S-6巖心一次水驅(qū)至含水率5%，35%，65%，98%;

②將0.1PV菌體含量為2.4x108/mL的發(fā)酵液注入巖心，室溫下放置7d;

③二次水驅(qū)至含水率大于98%，計算微生物提高采收率值。

(2)效果評價及分析將S-3，S-4，S-5，S-6驅(qū)替至含水率5%，35%，65%，98%時注入菌液，驅(qū)替至無殘余油被采出，由實驗結(jié)果顯示(表1、圖1)，樣品注菌液時含水率越低，采收率提高幅度越大。

由于巖心的非均質(zhì)性、流體流度差異等原因，水流形成優(yōu)勢通道。微生物隨水進(jìn)入優(yōu)勢通道，富集于油水界面處，產(chǎn)生表面活性劑降低油水界面張力，改變巖石潤濕性，從而提高了原油采收率。隨著含水率升高，優(yōu)勢水流通道中的殘余油逐漸減少，微生物代謝所需原油減少，作為微生物代謝產(chǎn)物之一的表活劑也隨之減少，因此微生物驅(qū)油提高原油采收率效果降低。由于微生物自身尺寸數(shù)量級(WJ-1尺寸分布范圍0.31~3.1μm)遠(yuǎn)高于水分子，很難接觸到水無法波及區(qū)域的原油，因此，微生物驅(qū)油提高原油采收率的效果隨含水率的升高而降低。

表1考慮水淹程度影響物模實驗巖心基本參數(shù)

2.3.3評價滲透率對微生物驅(qū)油的影響

(1)實驗步驟分別用不同滲透率巖心K-1，K-2，S-6，K-7，K-8，K-9，K-10對最終微生物驅(qū)油提高原油采收率效果產(chǎn)生的影響進(jìn)行評價，具體實驗步驟如下:

①一次水驅(qū)至含水率大于98%;

②將0.1PV菌體含量為2.4x10/mL發(fā)酵液注入巖心，室溫下放置7d;

③二次水驅(qū)至含水率大于98%，計算微生物驅(qū)油提高原油采收率并對產(chǎn)出液進(jìn)行分析。

(2)效果評價及影響因素分析巖心注入0.1PV菌液，室溫放置7d后，不同滲透率油藏環(huán)境對微生物提高采收率影響顯著，由實驗結(jié)果顯示(表2)，巖心滲透率從39.7mD升高至505.5mD，微生物提高采收率從0.71%升高至5.42%，隨著滲透率的增加，微生物驅(qū)油提高采收率幅度增大。

巖心滲透率對微生物滲流影響很大，巖心滲透率越低，微生物受到的過濾和吸附滯留阻力作用越大反之，滲透率越高，菌體的通過能力越強(qiáng)。大量菌體進(jìn)入高滲透巖心內(nèi)部作用于原油產(chǎn)生代謝產(chǎn)物時，均能降低界面張力、改變潤濕性，起到良好的增產(chǎn)效果。因此，滲透率越高，增油效果越好。而微生物在低滲透巖心中運移受到限制，但小尺寸菌體(WJ-1尺寸為0.31~3.1μm)依舊可以進(jìn)入低滲透巖心的部分孔隙，少量微生物進(jìn)入巖心深部作用于原油，可小幅提高采收率。

2.4表面張力

(1)實驗方法采用芬蘭Kibron EZ-Pi Plus便攜式動態(tài)表面張力儀檢測不同滲透率的巖心二次水驅(qū)采出液的表面張力。

(2)實驗結(jié)果對不同滲透率巖心二次水驅(qū)后的采出液進(jìn)行表面張力分析，結(jié)果如表3所示。由表3可看出，不同滲透率巖心采出液的表面張力較去離子水有所降低，且隨著巖心滲透率的升高，采出液表面張力的降幅依次升高。其中X-10采出液的表面張力最低，為70.01mN/m.可見，微生物在高滲透油藏環(huán)境更易產(chǎn)生表面活性劑。但采出液表面張力相差較小，原因主要是菌液的注入量僅為0.1PV，同時生物表面活性劑在巖心中存在較大的吸附損失。

2.5界面張力

(1)實驗方法采用芬蘭Kibron dIFT雙通道動態(tài)界面張力儀檢測不同滲透率巖心的二次水驅(qū)采出液和原油的界面張力。

(2)實驗結(jié)果如表4所示，各巖心采出液與原油間的界面張力均低于去離子水，且油水界面張力隨巖心滲透率的升高而降低。生物表活劑通過降低油水界面張力來降低毛細(xì)管阻力，從而提高了原油采收率。X-10采出液的界面張力最低為5.90 mN/m，增油效果也最好。可見，微生物在高滲透率油藏環(huán)境中確能代謝較多的生物表活劑，最終使微生物驅(qū)油效率提高。

表4不同滲透率巖心采出液界面張力對比

3討論

在低含水期注入菌液能使原油最終采收率大幅提高，微生物驅(qū)油提高原油采收率最高可達(dá)21.98%，并隨注入菌液時含水率升高而降低。滲透率對微生物提高采收率影響顯著，采收率提高量隨巖心滲透率升高而升高。在0.1PV低菌液注入量、39.7mD低滲透巖心中，微生物依然可以產(chǎn)生驅(qū)替效果;不同滲透率巖心采出液的表面張力與界面張力較去離子水均有所下降，且隨滲透率的提高，采出液的表面張力與界面張力的降幅增大，這表明不同滲透率油藏環(huán)境確實影響了微生物的代謝。因此，實施微生物采油技術(shù)時需考慮油藏滲透率的特點，并盡量在油藏低含水期使用該項技術(shù)。