生物酶采油技术

1、LS系列生物环保酶技术白皮书 北京中油恒泰伟业石油勘探开发有限公司地址:北京市中关村软件园3号楼B-1309 联系人：孙泽建电话:， 网址:目 录一：LS系列生物环保酶新产品证书二：LS系列生物环保酶产品标准登记手册三：LS系列生物环保酶企业标准四：LS系列生物环保酶驱油剂评价实验报告五：LS系列生物环保酶检验报告六：LS系列生物环保酶试验报告（一）LS系列生物环保酶试验报告（二）七：LS系列生物环保酶简介与应用Q/BHT0112004前 言LS系列生物环保酶是一种生物催化剂，可将原油、蜡质、胶质和沥青质从岩石上剥落下来，改变岩石的润湿性，提高原油的流动性。适用于油田区块驱油、油水井解堵、滤罐

2、清洗等油田生产，提高油田采收率和经济效益。 该产品于2003年8月开始，先后在大庆油田、华北油田、胜利油田等进行了试验，取得了增加原油产量、降低含水率、提高采收率的良好效果。该产品的应用，将进一步提高油田采收率，具有显著的经济效益和社会效益。目前，该产品尚无上级标准，为确保产品质量，指导企业的生产，依据中华人民共和国标准化法的有关规定，特制定本标准。本标准提出单位：北京中油恒泰伟业石油勘探开发技术有限公司。本标准起草单位：北京中油恒泰伟业石油勘探开发技术有限公司。Q/BHT0112004前 言LS系列生物环保酶是一种生物催化剂，可将原油、蜡质、胶质和沥青质从岩石上剥落下来，改变岩石的润湿性，提

3、高原油的流动性。适用于油田区块驱油、油水井解堵、滤罐清洗等油田生产，提高油田采收率和经济效益。 该产品于2003年8月开始，先后在大庆油田、华北油田、胜利油田等进行了试验，取得了增加原油产量、降低含水率、提高采收率的良好效果。该产品的应用，将进一步提高油田采收率，具有显著的经济效益和社会效益。目前，该产品尚无上级标准，为确保产品质量，指导企业的生产，依据中华人民共和国标准化法的有关规定，特制定本标准。本标准提出单位：北京中油恒泰伟业石油勘探开发技术有限公司。本标准起草单位：北京中油恒泰伟业石油勘探开发技术有限公司。Q/BHT0112004北京中油恒泰伟业石油勘探开发技术有限公司LS系列生物环保

4、酶1 范围本标准规定了LS系列生物环保酶的技术要求、实验方法、检验规则及产品标志、包装贮存和运输。本标准适用于LS系列生物环保酶制剂。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB4472-84 化工产品密度、相对密度测定通则GB2828 逐批检查连续抽样程序及抽样表3 技术要求 LS系列生物环保酶技术指标应符合表1要求。表1 LS系列生物环保酶技术指标项目技术指标外

5、观半透明浓缩液体密度（20），g/cm31.00.05PH值6.4-7.0沸点, 100水溶解性与水任一比例互溶配伍性良好4 实验方法 4.1 外观检验 在非直射自然光线下用肉眼观察。4.2 密度测定 按GB4472-84规定进行。4.3 PH值测定 使用精密PH试纸进行测定。取PH试纸一条浸入欲测量的溶液中，半秒钟后取出并立即与标准色板比较，即得PH值。4.4 水溶解性测定在100ml试管中加入20ml样品,再加入蒸镏水20ml,上下摇动10次，静止后观察，呈均相溶液为溶于水，若分层则为不溶于水。4.5 配伍性测定Q/BHT0112004LS系列生物环保酶与不同矿化度的地层水以不同的比例相混

6、合，在不同的温度下放置24h后，溶液应透明，不产生混浊或沉淀。4.6 接触角4.6.1实验材料：石英片、原油、正戊烷、洗液4.6.2实验步骤：4.6.2.1石英片清洗：铬酸洗液洗、蒸馏水冲洗、烘干。经清洗烘干后的石英片上滴一滴水，水应完全铺展在石英表面，否则重洗。4.6.2.2经清洗后,石英片置于原油中老化3 天。原油用量20ml，开始老化后每隔12小时加入正戊烷10ml，3天共加入正戊烷60ml。4.6.2.3老化结束后将石英片用正戊烷冲洗，在80-95下烘干，置于干燥器中备用。4.6.2.4将一滴水或含有一定浓度生物环保酶的溶液滴在石英片上，用CS-2接触角仪测定接触角的变化。4.7 脱油

7、效率4.7.1 实验材料：石英砂（60120目）、原油、吸水排油仪。4.7.2 实验步骤：4.7.2.1 取1500克石英砂于120下烘干2小时，冷却至室温，置于干燥器中备用。4.7.2.2 1000克石英砂+125克原油，搅拌均匀，于85下烘干24小时。冷却至室温，置于干燥器中备用。4.7.2.3 脱油效率实验：取烘干带油石英砂500克置于吸水排油仪中，加入待测溶液，置于恒温箱中观察，定时读取出油量。4.8 岩心解堵实验4.8.1 实验材料：低渗天然岩心、石英砂充填岩心、人造含油污水。4.8.2 实验步骤：4.8.2.1 岩心抽空、饱和水，测水相渗透率和注入压力。4.8.2.2 岩心中注入人

8、造含油污水（含油量10%）。天然岩心注入速度0.3ml/min,原油粘附形成端面堵塞；石英砂充填岩心注入速度1.0ml/min，原油粘附和颗粒运移形成端面堵塞。4.8.2.3 注入浓度为10%（原液100%）的生物环保酶1倍孔隙体积。4.8.2.4 一定温度下放置48小时，以0.3ml/min的速度注水，检测压力变化。5 检验规则5.1 出厂检验 每批产品出厂前应进行检验，检验项目包括：外观、密度、PH值、水溶解性。5.2 型式检验5.2.1 有下列情况之一时应进行型式检验：5.2.1.1 原材料、工艺、设备有较大变化时；5.2.1.2 长期停产恢复生产时；5.2.1.3 质量监督部门提出要求

9、时。5.2.2 型式检验项目包括技术要求的全部内容。5.3 抽样与组批5.3.1 同一生产线，同一批原料，同一班次生产的每5t产品为一组批，不足5t按一组批计；5.3.2 样品的抽取按GB2828的规定进行。5.4 判定规则Q/BHT01120045.4.1 出厂检验在其全部检验项目均符合相应的指标要求时，判该批产品出厂检验合格；5.4.2 型式检验在其检验项目均符合相应的指标要求时，判该批产品型式检验合格；5.4.3 在出厂检验或型式检验中有一项或一项以上指标不符合相应指标要求时，可自同一组批中再次加倍取样进行复检，复检只需检验不合格项目，复检结果合格时，判该批产品合格，复检结果仍不合格时，

10、判该批产品不合格。6 标志、包装、运输、贮存 6.1 标志产品应有明显标志，标志内容包括：产品名称，规格型号，执行标准编号，净质量，生产日期和批号，保质期，厂名，厂址。6.2 包装产品采用塑料桶包装。6.3 运输运输过程中，应小心、轻放，严禁撞击，避免泄漏。6.4 贮存 产品应贮存于阴凉通风干燥处，不得暴晒。产品在本标准规定条件下，保质期12个月。LS系列生物环保酶技术简介及油田应用LS系列生物环保酶技术简介及油田应用LS系列生物环保酶是我公司技术人员结合油田开发实际，为提高油田开发效果和采收率，与科研单位、大专院校联合开发研制的一种安全、高效、环保型液体生物酶，可生物降解，能迅速剥离固体表面

11、的碳氢化合物（原油）。主要用于油、水井解堵，区块驱油，提高采收率，以及含油污水过滤罐清洗、滤料再生等。具有安全、经济、高效、环保的特点。一、LS系列生物环保酶的特点生物环保酶是一种以蛋白质为基质的非活性催化剂。LS生物环保酶制剂是由以酶为主导的多种生物化合物组成，主要包括蛋白质-复合酶、生物表面活性剂、稳定剂等。LS生物环保酶溶于水，不溶于油，与原油之间只发生生化反应，不改变原油的特性，不产生乳化作用，不产生新的衍生物，所以注入地层后不堵塞油层，对油层无污染。LS系列生物环保酶生物环保酶不增加污水的COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量)，不会造成水质的污染。LS系列生物环保酶呈中性、无毒无

12、害，有可靠的安全性和生物降解性，因此它对人体无毒害，对生产设备无损害，对油层无污染。LS系列生物环保酶的配伍性好，对地层水的矿化度没有严格要求，可以与任何矿化度的污水配伍，适应性强。LS系列生物环保酶的主要成份是酶、稳定剂和水，不会产生着火或爆炸，安全可靠。因此，LS生物环保酶是一种真正意义上的全方位的安全环保型新技术。二、LS系列生物环保酶主要技术指标LS系列生物环保酶主要技术指标详见下表：LS系列生物环保酶主要技术指标表主要成分酶、稳定剂、水外观半透明浓缩液体PH值6.4-7沸点100C密度1g/cm3水溶解度完全溶解配伍禁异性无三、LS系列生物环保酶驱油、解堵原理LS系列生物环保酶具有非

13、常高的释放固体表面原油的能力，这是由LS系列生物环保酶自身剥离原油的生物性质所决定的。一是酶与原油发生吸附作用，降低了原油分子的活化能。要催化物质的反应，必需提供分子由常态转化为活化状态所需要的能量，称为活化能。生物酶与原油相遇时发生吸附作用，大大降低了石油组成的分子活化能，从而在较温和的条件下加速了原油剥离生化反应的速度。二是诱导契合作用，原油与酶的“靠近”及“定向”，酶与原油发生诱导契合，形成“酶-原油的楔合物”。当酶与原油相遇时，由于酶活性中心的结构有一种可适应性，原油与活性中心(带电质点构成酶活性中心)相遇时，可诱导酶蛋白的构象发生相应的变化，使活性中心的催化基团与结合基团正确地排列并

14、定向，使原油中的化合物可以“靠近”及“定向”于酶，即酶与原油发生诱导契合，形成“酶-原油的楔合物”；酶构象发生的这种改变可使反应速度增长108倍；三是邻近定向效应，酶使原油中的敏感键发生“变形”，形成“酶-原油的楔合物”。石油和酶的活动中心靠近时，在活性中心负电场作用下，使石油分子靠近酶活性中心的一面电子云密度降低，而另一面电子云密度增高，产生“电子张力”，使原油分子发生变形，从而促使酶与原油形成“酶-原油的楔合物”；四是亲核亲电作用，使石油分子链环断裂。溶解在水体中的氧分子，当它们和酶相接近时，在酶活性中心的电力场的作用下，产生物理和化学吸附，使氧原子活化，具有很强的负电性，直接撞击石油组成

15、分子中电子云密度最大的某一碳原子，引起链环断裂。另外，被活化的氧分子可以从酶活性中心吸走电子，成为很强的亲核试剂，直接向组成石油的分子进攻，造成石油链环断裂。生物酶进行完上述反应后，释放出产物，酶的构象再逆转，回到它的初始状态。 生物酶挤入地层后，一部分在地层岩石孔隙表面吸附、润湿、催化、浸泡，降低储层岩石的表面张力，使岩石表面的碳氢化合物剥落、分散、聚并，形成稀释油墙、油流带，其中包括将乳化的死油和中断的死油诱导聚并成连续的稀软油流带，从微孔隙中析出，起到解堵（有机垢）的作用；另一部分吸附在岩石表面的生物酶形成一定厚度的分子膜，具有改善、稳定岩层，阻止垢的再次沉积的作用，同时酶分子膜改变了岩

16、石的润湿性，使岩石表面润湿性由油湿向水湿反转，减小原油在孔隙中的流动阻力，提高了油相渗透率，有助于降水增油，达到驱油、提高采收率的目的。LS系列生物环保酶与油泥作用机理示意图上述生物反应可以表明：LS系列生物环保酶洗油的过程是一个生物反应的过程，它不会改变原油的特性，不会产生新的衍生物。洗油过程完成后，生物环保酶还原为原始状态，将继续发挥作用。用于解堵、驱油时，LS系列生物环保酶注入地层后，可以将近井地带结晶、堆积在岩石颗粒上的蜡及沥青质剥落下来，一部分生物环保酶附着在岩石表面，使岩石润湿性由油湿转变为水湿，降低原油在地层空隙中的流动阻力，使原油从岩石颗粒表面释放，从微孔隙中析出。进入水中的酶

17、分子，可以被水运送到砂岩地层周围更远的地带，并打开新的流通通道，在砂岩地层中产生新的出油通道，达到注水井解堵增注、油井解堵增产、驱油、提高采收率的目的。 四、LS系列生物环保酶的应用范围1、用于区块驱油提高采收率如果在整个井组（区块）应用LS系列生物环保酶，可以充分发挥其驱油效果，大大提高区块的采收率。由于LS系列生物环保酶密度与水相同并完全溶于水，所以注入水携带它向油井运移时，生物环保酶经过的地方，岩石上的原油被迅速剥离下来。同时部分酶吸附在岩石表面，改变了岩石的润湿性（由油湿改为水湿），增加了原油的流动性，从而提高了整个井组（区块）的产量，大大提高了采收率，并且不会产生新的衍生物，所以不产

18、生堵塞油层的问题。LS系列生物环保酶不受各种剪切降解、压力、矿化度等因素的影响，并可以与任何矿化度的污水配伍。各种不同油质产层，低产、减产的新、老井皆可使用LS系列生物环保酶药剂达到油井增产、提高采收率的目的。试验结果表明：注入水中加入LS系列生物环保酶，最终可提高采收率10%以上。2、 用于单井解堵（1）应用于生产时间长的老油井。对生产时间长的老油井，在近井地带发生堵塞，产液量、产油量下降。LS系列生物环保酶可以快速解决堵塞问题。并且由于生物环保酶附着在岩石上，解堵的功效及维持时间长，大部分生物环保酶随着水扩散到地层的其它区域，将会不断的将所到区域岩石上的原油剥落下来，起到小范围的驱油作用，

19、提高油井产量和采收率。一般情况下，使用LS系列生物环保酶后可以恢复到该井投产初期的产量。（2）应用于产能新井。对地层压力、空隙度、渗透率良好，同层临井产量较高,而自身产量低的井,注入LS系列生物环保酶后,可以打开新的出油通道,使该井达到或接近同层临井的产量。（3）应用于油田三次采油的油井。对经过注聚合物采油的油井，在产量大幅度下降后注入LS系列生物环保酶后，可以降低含水率，提高采收率。（4）应用于注水井。对长期注含油污水造成地层堵塞，注水困难的注水井，注入LS系列生物环保酶后，可以降低注水压力，提高注水量。3、用于联合站洗罐及石油污染物清洗再生LS系列生物环保酶应用于联合站储油罐、滤罐清洗及石

20、油污染物清洗再生，可以达到效率高、无污染、回收残余原油、处理后的固体含油量低于0.5%的效果。如滤罐清洗，只需将LS系列生物环保酶稀释，直接加入到滤罐中然后用泵循环1小时，反冲洗即可，不需要其它的化学添加剂，这类反应过程是典型的生化反应过程。对于处理被石油污染的固体废弃物时，只需往生物环保酶中添加水使其成为15-20%的溶液，直接加入到固体废弃物中，然后加热到原油凝固点以上 经过搅拌过程即可。溶液的体积一般为所处理固体体积的1.52倍。五、LS系列生物环保酶的应用条件及选井要求（一） 应用条件1、产层孔隙度一般应10%。在产层孔隙度10%时，驱油效果显著。2、油井目前的动（静）液面必须高于产层

21、最高射孔深度。3、在碳酸盐岩裂缝-溶洞型储层中使用效果不理想。4、窜槽、套管严重变形、原始地层能量不足的井不适用。5、气井不适用。（二） 选井要求1、初期产能较高、经开采后产量逐渐下滑的油井。2、低产，但一直正常生产的油井。3、生产中确因蜡质、胶质、沥青质等造成地层堵塞的油井。4、新井投产未达到设计产能的油井。5、稠油因开采过程中管柱结蜡或胶质沥青质等造成油管内径堵塞或缩径的油井。6、对停产井挖潜而言，确属选井要求范围内的油井。六、LS系列生物环保酶施工设计需要的基础资料1、完钻日期、完钻井深、水泥返高、水泥塞深度、套管尺寸及下深、壁厚、补距、封隔器卡点附近的套管节箍位置、最大井斜及深度、投产

22、（投注）日期及固井质量。2、射开层位、射开井段、实射开层位、实射开井段、厚度及层数。孔隙度、渗透率、泥质含量。3、生产情况：目前日产液量、油量、含水、产液剖面、泵径、工作参数、泵效、产层、动液面、含砂量、井口油压、套压、总矿化度、地层温度、同层邻井生产情况等。4、原油性质：密度、粘度、凝固点、胶质、沥清质及蜡质含量。5、目前井下管柱情况。6、地质方案中对施工井问题的分析。7、地质基础图件：油层小层对比图、小层沉积相图、油层栅状图、油层构造图、井网图等。七、LS系列生物环保酶施工前的准备工作 1、出砂地层的预处理：在使用LS系列生物环保酶施工前，要求对地层出砂的油井进行防砂处理。2、高含水层的处

23、理：众所周知，采收率=波及系数洗油效率。为了发挥中、低渗透层的潜力，提高注入水的波及系数和调整油井的产液剖面。在使用LS系列生物环保酶施工前，要求对地层的高渗透层进行堵水调剖预处理。处理后的地层，在LS系列生物环保酶良好的洗油作用下，势必取得以较小的投入达到较高的产出效果。八、LS系列生物环保酶现场施工步骤1、配液：V=R2.h.V生物环保酶用量（m3）；R油井处理半径(m)；h油层有效厚度(m)； 油层有效孔隙度(%)；2、起出生产管柱，下光油管探冲至井底，大排量洗井。3、下施工管柱（有封隔器时必须验封）。4、试挤。5、挤前置液。6、挤生物环保酶。7、挤顶替液，将生物环保酶替入地层。8、关井

24、反应72-120小时。9、起出施工管柱。10、按设计要求下入生产管柱恢复生产。 说明：如果生产井不需要进行检泵等作业时，只需进行洗井，不动管柱。施工步骤为：1、4、5、6、7、8、10即可。九、LS系列生物环保酶渗透率恢复和提高驱油效率评价（一）LS系列生物环保酶渗透率恢复评价我公司开发研制的LS系列生物环保酶2003年7月份通过大庆油田有限责任公司勘探开发研究院室内检验，效果良好，解堵恢复率达到了96.14%（详见下表），达到了国外同类产品的水平。生物环保酶评价检验报告（砂岩储层敏感性评价实验）井号：北2-350-检 45 样品名称： 砂岩检验日期：2003年7月20日序号样品号井深m工作液

25、类型标准盐水渗透率10-3um2现场污水渗透率10-3um2恢复后渗透率率10-3um2恢复率%1111052LS-0142.0232.8340.4096.14检测单位：大庆油田有限责任公司勘探开发研究院（二）LS系列生物环保酶提高驱油效率评价2005年11月，经中原油田勘探开发技术研究院对不同渗透率、不同孔隙度的天然岩心进行了驱油效率实验，水驱后使用浓度为3%、6%、10%的LS-01生物环保酶，提高驱油效率12.4%-23.1%（详见附件1：驱油剂评价实验报告），达到了国际先进水平。十、LS系列生物环保酶使用实例 2003年8月份开始，我们先后在大庆油田第一采油厂西82-斜12和北1-31

26、1-17两口井上进行了现场试验。其中，西82-斜12井是三次加密调整井，于1998年3月6日投产，萨一组、萨二组合采，有效渗透率0.1-0.26m2。至2003年9月初，产液10-12吨，日产油2-3吨，含水80.2%，同年9月23日注我公司生产的LS-01型生物环保酶1吨，关井4天后开井，在周边井生产制度保持不变的情况下，该井日产液稳定在24吨以上，日产油8-6吨，稳定在6吨以上，含水由80.2%下降到70.5%，下降了9.7个百分点。日增油稳定在3吨以上，日增液10吨以上，恢复到了投产初期的水平。 北1-311-17井也是三次加密调整井，于2001年10月12日投产，萨一组、萨二组合采，有效渗透率0.021-0.361m2。至2003年7月产液8吨，日产油1吨，含水83.6%，同年9月29日注我公司生产的LS-01型生物环保酶0.7吨，关井6天后开井，在周边井生产制度