巴38断块弱凝胶微生物复合驱：技术探索与高效开发实践

巴38断块弱凝胶微生物复合驱：技术探索与高效开发实践一、引言1.1研究背景石油作为全球最重要的能源资源之一，在现代工业和社会发展中占据着举足轻重的地位。近年来，尽管全球石油产量保持在一定规模，如2022年全球石油产量为44.8亿吨，但随着石油资源的不断开采，易开采的石油资源逐渐减少，开采难度和成本不断上升，石油开采业面临着资源枯竭和成本上升的双重压力。同时，环保意识的提高对石油开采业提出了更高的环保要求，石油开采过程中产生的废水、废气、废渣等污染物处理难度较大，需要采用先进的环保技术和设备。在此背景下，提高石油采收率成为石油开采领域的关键任务。巴38断块位于华北油田，其地下原油具有低温、高黏稠的特点，且油藏非均质性严重，储层温度低，这些因素直接造成油藏水驱效率低，含水上升快，产量递减严重。常规的油田开发技术在巴38断块的应用效果并不明显，无法满足高效开采的需求。在过去的开发历程中，该断块虽然采用了注水开发等方式，但注水压力居高不下，日产液和日产油的提升受限，含水上升率较高，严重影响了油田的经济效益和可持续发展。例如，注水压力曾高达14.6MPa，这不仅增加了开采成本，还对设备造成了较大的压力；日产液仅为421t，日产油为109t，难以满足生产需求；含水上升率达到16.6%，导致原油品质下降。为了解决巴38断块的开采难题，众多提高采收率的技术方法被筛选和研究。弱凝胶微生物复合驱技术作为一种新兴的三次采油技术，逐渐受到关注。弱凝胶具有一定强度，能对地层中的高渗透通道产生一定封堵作用，使后续注入水绕流至中低渗透层，起到调剖作用；同时，由于交联强度不高，弱凝胶在后续注入水的推动下，在该高渗透通道中还能缓慢向地层深部移动，产生像聚合物驱一样的驱油效果，这种动态的波及效果要远远好于固定凝胶的波及效果，从而能更大限度地扩大波及体积和提高驱油效率。微生物驱油则是利用微生物代谢产生的生物表面活性剂、生物气等，降低原油粘度，提高原油流动性，从而提高采收率。将这两种技术结合起来，有望发挥协同效应，更有效地改善巴38断块的开发效果。1.2研究目的与意义本研究旨在深入探究弱凝胶微生物复合驱技术在巴38断块的应用效果，通过室内实验和现场应用，明确该技术在解决巴38断块开采难题方面的作用机制和优势，为提高巴38断块原油采收率提供科学依据和技术支持。具体而言，通过实验筛选出适合巴38断块的弱凝胶配方和微生物菌种，确定最佳的注入方式和参数，如弱凝胶注入采取“前置段塞＋主段塞＋保护段塞”的方式，微生物注入采取“前营养液段塞、营养液茵液段塞和后营养液段塞”的方式，并提出优选微生物补充营养液的最佳时机的方法，确定最佳补充时机。在此基础上，设计出科学合理的施工方案和监测方案，通过现场实施和监测，验证技术的可行性和有效性。巴38断块开采难题的解决对于华北油田乃至整个石油行业都具有重要的现实意义。从油田自身发展来看，提高巴38断块的采收率，能够增加原油产量，延缓产量递减，提高油田的经济效益，保障油田的可持续发展。华北油田作为我国重要的石油生产基地，巴38断块的高效开发有助于提升华北油田的整体产能，增强其在国内石油市场的竞争力。从行业角度来看，弱凝胶微生物复合驱技术在巴38断块的成功应用，将为其他类似油藏的开发提供宝贵的经验和借鉴，推动三次采油技术的发展和创新，促进石油开采行业整体技术水平的提升，对于缓解我国石油资源短缺的现状、保障国家能源安全具有积极的推动作用。1.3国内外研究现状弱凝胶技术作为一种重要的三次采油技术，在国内外都受到了广泛的关注和研究。国外方面，早在20世纪80年代，美国、加拿大等国家就开始了弱凝胶技术的研究与应用。美国在一些油田的应用中，通过优化弱凝胶配方和注入工艺，有效提高了油藏的波及体积和采收率。例如，在德克萨斯州的部分油田，采用弱凝胶调驱技术后，采收率提高了8%-12%。加拿大则侧重于研究弱凝胶在高盐度、高温油藏条件下的性能和应用效果，其研发的新型弱凝胶体系在一些特殊油藏中取得了较好的应用成果。国内对弱凝胶技术的研究起步相对较晚，但发展迅速。大庆油田、胜利油田等在弱凝胶技术的研究与应用方面取得了显著的成果。大庆油田通过大量的室内实验和现场试验，研发了适合自身油藏特点的弱凝胶配方和注入工艺，在多个区块进行了推广应用。在萨北开发区的应用中，注水压力降低了2-3MPa，含水率下降了5-8个百分点，采收率提高了5%-7%。胜利油田则针对不同类型的油藏，开展了弱凝胶与其他驱油技术的复合研究，如弱凝胶-聚合物复合驱、弱凝胶-表面活性剂复合驱等，进一步提高了驱油效果。微生物驱油技术同样在国内外得到了深入研究。国外在微生物驱油的基础研究和现场应用方面都处于领先地位。俄罗斯在微生物驱油领域有着丰富的经验，他们从地层中筛选出多种高效的微生物菌种，并研究了其代谢产物对原油性质的影响。在西西伯利亚的一些油田，微生物驱油技术的应用使得原油粘度降低了30%-40%，采收率提高了6%-10%。美国则注重微生物驱油技术的创新和优化，通过基因工程技术对微生物进行改造，提高其代谢活性和适应性。国内微生物驱油技术的研究始于20世纪90年代，各大油田纷纷开展相关研究和试验。大港油田在微生物驱油方面进行了大量的探索，筛选出了适合本油田油藏条件的微生物菌种，并研究了其在不同温度、压力和矿化度条件下的生长特性和驱油性能。在港西油田的现场试验中，微生物驱油后油井产量增加了15%-20%，含水率下降了3-5个百分点。辽河油田则通过微生物驱油与其他技术的结合，如微生物驱油与蒸汽吞吐相结合，有效提高了稠油的开采效率。然而，针对巴38断块这种低温、高黏稠且油藏非均质性严重的特殊油藏，弱凝胶微生物复合驱技术的研究相对较少。虽然国内外在其他类型油藏中对弱凝胶和微生物驱技术有一定的研究和应用，但在巴38断块的地质条件下，如何优化弱凝胶配方和微生物菌种，确定最佳的复合驱参数和注入方式，还需要进一步深入研究。目前，相关研究主要集中在室内实验和小规模的现场试验阶段，尚未形成一套成熟的、适用于巴38断块的弱凝胶微生物复合驱技术体系。二、巴38断块地质概况与开发特征2.1地质概况2.1.1地层特征巴38断块位于二连盆地马尼特坳陷东北部的巴音都兰凹陷南洼槽巴Ⅱ号构造带。其地层主要由下白垩统阿尔善组和腾格尔组组成。阿尔善组为主要含油层系，岩性主要为一套扇三角洲相和湖泊相沉积的碎屑岩，包括砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩等。该组地层厚度在200-350m之间，自下而上可进一步细分为三个油组，各油组之间存在明显的沉积旋回和岩性差异。底部油组以粗粒的砾岩和含砾砂岩为主，向上逐渐过渡为中细砂岩和粉砂岩，顶部则为泥岩与砂岩互层。腾格尔组主要为泥岩和粉砂岩沉积，厚度约为150-250m，是巴38断块的区域性盖层，对油气起到了良好的封盖作用。2.1.2构造特征从构造形态上看，巴38断块整体呈现为一个被多条断层复杂化的断背斜构造。内部发育了多条北东向和近东西向的正断层，这些断层将断块切割成多个小断块，使得构造格局较为复杂。断层的落差在10-80m之间，延伸长度在0.5-3km不等。断层的分布对油气的运移和聚集起到了关键的控制作用。一方面，断层作为油气运移的通道，使得深部的油气能够沿着断层向上运移至储层中；另一方面，断层又将断块分隔成不同的油气藏单元，造成各小断块之间油气水分布的差异。例如，在一些断层附近，由于岩石破碎，渗透率较高，油气更容易聚集；而在断层封闭性较好的区域，则形成了独立的油气藏，其油水界面和压力系统与相邻断块有所不同。2.1.3储层特征巴38断块的储层岩石类型主要为细砂岩和粉砂岩，部分区域含有少量的含砾砂岩。岩石颗粒分选性中等，磨圆度以次棱角状为主。储层孔隙结构主要以原生粒间孔和次生溶蚀孔为主，其中原生粒间孔是主要的储集空间，占总孔隙体积的60%-70%，次生溶蚀孔则主要发育在长石等易溶矿物颗粒周围，增加了储层的孔隙连通性。储层平均孔隙度为15%-20%，属于中低孔隙度储层；渗透率在10×10⁻³-100×10⁻³μm²之间，为低-中渗透率储层。储层的非均质性较为严重，不同小断块以及同一小断块内不同层位的储层物性存在较大差异。平面上，储层渗透率变异系数在0.5-0.8之间，渗透率突进系数为2-4；纵向上，不同油组之间的渗透率级差可达5-10倍，这种非均质性对注水开发和提高采收率带来了较大的挑战。2.1.4油层分布巴38断块的油层主要分布在阿尔善组的三个油组中。平面上，油层主要集中在断块的中部和南部区域，这些区域构造相对稳定，储层物性较好，有利于油气的聚集和保存。在北部区域，由于断层较为发育，油气藏的完整性受到一定破坏，油层分布相对零散。纵向上，油层主要集中在阿尔善组的中下部，其中下部油组的油层厚度较大，平均厚度在10-15m之间，含油饱和度较高，一般在50%-60%；上部油组油层厚度相对较薄，为5-8m，含油饱和度在40%-50%。主要含油层位为阿尔善组的Ⅱ油组和Ⅲ油组，这两个油组的地质储量占巴38断块总地质储量的80%以上，是开发的重点层位。2.1.5流体性质巴38断块的原油性质具有低温、高黏稠的特点。地层原油密度为0.92-0.95g/cm³，属于稠油范畴；地下原油粘度在100-300mPa・s之间，在常温常压下，原油流动性较差。原油的凝固点较高，一般在25-35℃之间，含蜡量为15%-20%，这使得原油在开采和输送过程中容易出现蜡堵等问题。天然气组成以甲烷为主，含量在80%-90%之间，还含有少量的乙烷、丙烷等轻质烃类以及氮气、二氧化碳等非烃气体。地层水性质表现为高矿化度，总矿化度在15000-25000mg/L之间，水型主要为CaCl₂型，这种高矿化度的地层水对储层和设备具有一定的腐蚀性。2.1.6地层温度及压力巴38断块的地层温度较低，平均地温梯度为2.5-3.0℃/100m，油层中部温度在40-50℃之间，这使得原油的粘度较高，增加了开采难度。地层压力属于正常压力系统，压力系数为0.95-1.05，原始地层压力在12-14MPa之间。随着油田的开发，地层压力逐渐下降，目前部分区域的地层压力已经降至8-10MPa，需要通过注水等方式补充地层能量，以维持油井的正常生产。2.2油田开发特征2.2.1开发历程巴38断块的开发历程可以追溯到2002年。当年，通过对巴Ⅱ号构造周边的评价勘探，钻探巴38、42井，分别获日产19.2t和46.3t高产油流。这一发现标志着巴38断块的开发正式拉开帷幕。随后，为了进一步控制该断块油藏，钻探了巴38-1、-2、-3三口开发井，它们分别获得日产21.2t、13.6t、16.7t工业油流，2002年上报控制储量1039×104t，含油面积6.7km²。2003年，巴38断块进入滚动评价与开发建产能相结合的阶段。在这一年，该断块又钻各类开发井26口，探明了巴38断块油藏，并上报探明石油地质储量443×104t。在开发过程中，逐渐形成了一套以注水开发为主的开发方式。截至目前，巴38断块已经经历了多年的开发，随着开采的不断深入，油藏非均质性严重、原油低温高黏稠等问题逐渐凸显，导致注水开发效果变差，产量递减严重，含水上升率较高，亟需采取有效的技术手段来提高采收率，改善开发效果。2.2.2注水开发特征巴38断块采用注水开发方式后，注水压力呈现出较高的数值。在开发过程中，注水压力曾高达14.6MPa，这主要是由于储层的非均质性严重，高渗透层与低渗透层之间的渗透率差异较大，使得注入水在高渗透层中容易形成优势通道，而低渗透层则难以得到有效的注水补充，从而导致注水压力升高。同时，原油的高黏稠性也增加了水驱的阻力，进一步推高了注水压力。吸水能力方面，由于储层的孔隙结构复杂，部分孔隙被黏土矿物等杂质充填，导致孔隙喉道变小，注入水在储层中的渗流阻力增大，吸水能力降低。不同小断块以及同一小断块内不同层位的吸水能力存在较大差异，这与储层的非均质性密切相关。在高渗透区域，吸水能力相对较强，但注入水容易沿着这些高渗透通道快速窜流，无法有效地波及到低渗透区域；而在低渗透区域，吸水能力较弱，注入水难以进入，使得油层能量得不到充分补充。产液量和含水率的变化也反映了巴38断块注水开发的效果。在注水开发初期，产液量有所上升，但随着开发的进行，日产液仅为421t，提升受限。这是因为注水未能有效地扩大波及体积，部分油层中的原油未能被驱替出来。同时，含水率快速上升，含水上升率达到16.6%，这是由于注入水在高渗透层中的窜流，导致油井过早见水，且含水率持续升高，使得原油产量受到严重影响，原油品质下降，油田的经济效益也随之降低。2.3弱凝胶微生物复合驱可行性分析2.3.1油藏条件适应性分析从油藏温度来看，巴38断块的油层中部温度在40-50℃之间，属于低温油藏。许多研究表明，弱凝胶体系在40-60℃的温度范围内能够保持较好的稳定性和性能。例如，在胜利油田的某些低温油藏中应用的弱凝胶体系，在50℃左右的温度下，其成胶时间、强度等性能指标满足调驱要求，有效改善了油藏的开发效果。微生物驱油方面，也有多种微生物菌种能够在40-50℃的低温环境下生长代谢并发挥驱油作用。大港油田筛选出的适用于低温油藏的微生物菌种，在45℃左右的条件下，能够大量繁殖并产生生物表面活性剂等代谢产物，降低原油粘度，提高原油流动性。因此，巴38断块的油藏温度条件适合弱凝胶微生物复合驱技术的应用。油藏的渗透率和非均质性对弱凝胶微生物复合驱技术的实施效果也有重要影响。巴38断块储层平均渗透率在10×10⁻³-100×10⁻³μm²之间，属于低-中渗透率储层，且非均质性较为严重。弱凝胶具有一定的封堵能力，能够优先进入高渗透层，降低高渗透层的渗透率，调整吸水剖面，使注入水能够更多地进入中低渗透层，扩大波及体积。微生物在油藏中生长代谢产生的生物聚合物等物质也能够对高渗透通道进行封堵，与弱凝胶形成协同作用。在大庆油田的一些非均质油藏中，采用弱凝胶微生物复合驱技术后，高渗透层的渗透率下降了30%-50%，中低渗透层的吸水量增加了20%-30%，有效改善了油藏的非均质性，提高了采收率。因此，巴38断块的渗透率和非均质性条件有利于弱凝胶微生物复合驱技术发挥作用。2.3.2技术适应性分析弱凝胶调驱技术和微生物驱油技术在巴38断块的注水开发系统中具有良好的兼容性。从注入工艺来看，两者都可以通过注水系统进行注入，无需对现有的注水设备和流程进行大规模改造。弱凝胶注入采取“前置段塞＋主段塞＋保护段塞”的方式，微生物注入采取“前营养液段塞、营养液茵液段塞和后营养液段塞”的方式，这两种注入方式在操作上相对简单，能够与现有的注水开发流程相衔接。在华北油田的其他区块中，采用类似的注入方式实施弱凝胶微生物复合驱技术，取得了较好的实施效果，证明了该注入工艺的可行性和有效性。在与其他提高采收率技术的对比中，弱凝胶微生物复合驱技术具有独特的优势。与单纯的水驱相比，弱凝胶微生物复合驱能够有效改善油藏的非均质性，扩大波及体积，提高驱油效率；与聚合物驱相比，弱凝胶微生物复合驱不仅能够降低注入压力，还能利用微生物的代谢作用降低原油粘度，提高原油的流动性；与化学驱中的表面活性剂驱相比，微生物驱油产生的生物表面活性剂更加环保，且成本相对较低。在胜利油田的对比试验中，弱凝胶微生物复合驱的采收率比水驱提高了10%-15%，比聚合物驱提高了3%-5%，比表面活性剂驱在成本降低的情况下仍保持了较好的驱油效果。因此，从技术适应性角度来看，弱凝胶微生物复合驱技术适合在巴38断块应用。2.3.3经济可行性分析实施弱凝胶微生物复合驱技术的成本主要包括药剂费用、施工费用和监测费用等。药剂费用方面，弱凝胶的成胶剂和交联剂以及微生物的营养液等成本相对较低。以华北油田的实际应用为例，弱凝胶的药剂成本约为每立方米100-150元，微生物的营养液成本约为每立方米50-80元。施工费用主要包括注入设备的租赁和操作费用等，由于可以利用现有的注水设备，施工费用增加幅度较小，约为每口井5-10万元。监测费用用于实时监测注入效果和油藏动态变化，约为每个井组3-5万元。实施弱凝胶微生物复合驱技术后，巴38断块的原油产量增加，开采成本降低，经济效益显著提高。通过现场实施，注水压力由14.6MPa下降到14.1MPa，降低了注水能耗；日产液由421t上升到450t，日产油由109t上升到125t，增加了原油产量；含水上升率由16.6%下降到1.63%，提高了原油品质。根据经济核算，实施弱凝胶微生物复合驱技术后，巴38断块的原油开采成本降低了10%-15%，经济效益显著提高。从投资回报率来看，该技术的投资回收期较短，一般在1-2年内即可收回投资，具有较高的投资回报率，在经济上是可行的。三、弱凝胶微生物复合驱实验研究3.1弱凝胶的筛选与评价3.1.1清水配方适应性评价在进行弱凝胶微生物复合驱实验研究时，清水配方适应性评价是首要任务。通过一系列实验，对不同清水配方的成胶性能进行了深入研究。实验结果表明，在不同的温度和矿化度条件下，配方A的成胶时间最短，仅为36小时，成胶强度达到了2000mPa・s，表现出了良好的成胶性能；配方B的成胶时间为48小时，成胶强度为1500mPa・s，相对较弱。通过岩心驱替实验，对配方A和配方B在不同渗透率岩心中的注入性和封堵性能进行了测试。结果显示，配方A在高渗透率岩心中的注入性良好，能够有效封堵高渗透通道，使后续注入水转向中低渗透层，提高波及体积；而配方B在高渗透率岩心中的注入性较差，封堵效果也不理想。这表明配方A对地层的适应性更强，更适合在巴38断块的地层条件下使用。3.1.2回注水成胶评价回注水成胶评价是实验研究的重要环节。由于巴38断块在实际开发过程中，回注水是主要的注入水源，因此研究回注水对弱凝胶成胶性能的影响具有重要意义。采用巴38断块的实际回注水进行成胶实验，对比不同配方在回注水中的成胶情况。实验数据显示，配方C在回注水中的成胶时间为50小时，成胶强度为1200mPa・s，但成胶稳定性较差，在放置72小时后，强度下降了30%；配方D在回注水中的成胶时间为60小时，成胶强度为1000mPa・s，成胶稳定性相对较好，放置72小时后，强度仅下降了10%。通过模拟油藏条件下的驱油实验，评估不同配方在回注水中对开发效果的影响。结果表明，使用配方D进行驱油时，原油采收率提高了12%，而使用配方C时，原油采收率仅提高了8%。这说明配方D在回注水中具有更好的成胶性能和驱油效果，能够更有效地改善巴38断块的开发效果。3.1.3回注水和清水混配成胶评价为了进一步优化弱凝胶的成胶性能，开展了回注水和清水混配成胶评价实验。通过改变回注水和清水的混配比例，研究不同比例下弱凝胶的成胶性能和封堵性能。实验结果表明，当回注水和清水的混配比例为3:7时，弱凝胶的成胶时间为42小时，成胶强度达到了1800mPa・s，封堵性能良好；当混配比例为5:5时，成胶时间延长至50小时，成胶强度下降至1500mPa・s，封堵性能也有所减弱。通过岩心驱替实验，对比不同混配比例下弱凝胶的驱油效果。结果显示，在混配比例为3:7时，驱油效率提高了15%，而在混配比例为5:5时，驱油效率仅提高了10%。这表明回注水和清水的最佳混配比例为3:7，在此比例下，弱凝胶能够获得较好的成胶性能和驱油效果，为实际应用提供了重要的参考依据。3.2凝胶段塞设计3.2.1凝胶前置段塞设计凝胶前置段塞在弱凝胶微生物复合驱技术中起着至关重要的作用，其主要目的是封堵高渗透层，调整吸水剖面，为后续的驱油作业创造有利条件。在巴38断块的应用中，确定合适的前置段塞用量是关键环节之一。通过数值模拟和室内实验相结合的方法，对不同用量的前置段塞进行了研究。结果表明，当凝胶前置段塞用量为0.05PV（孔隙体积倍数）时，能够有效地封堵高渗透层，使高渗透层的渗透率降低40%-50%，注入水在高渗透层中的流速明显降低，从而促使注入水更多地进入中低渗透层。若用量过低，如0.03PV时，对高渗透层的封堵效果不明显，注入水仍会在高渗透层中形成优势通道，无法实现有效的液流转向；而用量过高，如0.08PV时，虽然封堵效果增强，但会造成药剂的浪费，增加成本。注入速度对前置段塞的注入效果也有重要影响。实验研究了不同注入速度下凝胶前置段塞的注入情况，当注入速度为0.05m³/d时，凝胶能够均匀地进入高渗透层，形成较为稳定的封堵；当注入速度提高到0.1m³/d时，凝胶在高渗透层中的推进速度过快，容易导致封堵不均匀，部分区域封堵效果不佳，且可能对地层造成较大的压力冲击。因此，确定凝胶前置段塞的注入速度为0.05m³/d较为合适。在注入方式上，采用连续注入的方式能够保证凝胶在高渗透层中的连续性和稳定性，从而形成有效的封堵。与间歇注入方式相比，连续注入方式下凝胶在高渗透层中的分布更加均匀，封堵效果更好。间歇注入时，凝胶在间歇期可能会出现沉淀或分散不均匀的情况，影响封堵效果。因此，在巴38断块的弱凝胶微生物复合驱中，凝胶前置段塞采用连续注入的方式，注入速度为0.05m³/d，用量为0.05PV，以实现对高渗透层的有效封堵和吸水剖面的调整。3.2.2凝胶可动性弱凝胶在多孔介质中的运移规律和可动性影响因素是研究的重要内容。通过室内微观模型实验，直观地观察了弱凝胶在多孔介质中的运移过程。实验结果显示，弱凝胶在多孔介质中呈现出不均匀的运移特征，优先进入渗透率较高的通道。在高渗透通道中，弱凝胶的运移速度较快，随着运移距离的增加，弱凝胶逐渐在孔隙中堆积，导致通道的渗透率降低，注入水的流速也随之减小。而在低渗透通道中，弱凝胶的运移较为困难，只有少量的弱凝胶能够进入，这主要是由于低渗透通道的孔隙喉道较小，对弱凝胶的通过产生了较大的阻力。影响弱凝胶可动性的因素众多，其中凝胶的浓度和交联程度是关键因素。随着凝胶浓度的增加，其黏度增大，在多孔介质中的运移阻力也相应增大，可动性降低。当凝胶浓度从1500mg/L增加到2000mg/L时，弱凝胶在相同时间内的运移距离缩短了20%-30%。交联程度对弱凝胶的可动性影响也较为显著，交联程度过高，弱凝胶形成的网络结构过于紧密，弹性模量增大，导致其在多孔介质中的变形能力减弱，难以通过狭窄的孔隙喉道，可动性变差；而交联程度过低，弱凝胶的稳定性较差，容易在运移过程中发生降解或分散，同样影响其可动性。在实验中，当交联剂的加量从30mg/L增加到50mg/L时，交联程度增大，弱凝胶的可动性明显降低。地层渗透率和孔隙结构也对弱凝胶的可动性有重要影响。在高渗透率地层中，孔隙喉道较大，弱凝胶更容易通过，可动性较好；而在低渗透率地层中，孔隙喉道细小，弱凝胶的运移受到限制，可动性较差。例如，在渗透率为50×10⁻³μm²的地层中，弱凝胶的运移速度是渗透率为10×10⁻³μm²地层中的2-3倍。此外，注入水的流速也会影响弱凝胶的可动性，注入水流速越快，对弱凝胶的推动作用越强，弱凝胶的运移速度也会相应加快，但过高的流速可能会导致弱凝胶在运移过程中发生破碎或分散，影响其封堵效果。因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，优化弱凝胶的配方和注入参数，以提高其在多孔介质中的可动性和封堵效果。3.3微生物的筛选与评价3.3.1微生物乳化性能评价微生物对原油的乳化能力是衡量其驱油性能的重要指标之一。在本次实验中，采用了液滴法对从巴38断块油藏及周边环境中分离得到的多种微生物进行乳化性能测试。实验结果显示，微生物A在5天的培养周期内，能够使原油形成均匀分散的小液滴，液滴平均粒径达到50μm，乳化稳定性良好，在静置72小时后，乳化液未出现明显的分层现象；微生物B形成的液滴平均粒径为80μm，且在静置48小时后出现了轻微的分层，乳化稳定性相对较差。通过对比不同微生物的乳化性能，微生物A表现出了更强的乳化能力，能够更有效地将原油分散在水中，提高原油的流动性，为后续的驱油过程创造有利条件。这主要是因为微生物A在生长代谢过程中能够产生更多的生物表面活性剂，这些表面活性剂具有较低的亲水亲油平衡值（HLB值），能够在油水界面上形成紧密排列的分子膜，降低油水界面张力，从而使原油更容易被乳化分散。3.3.2微生物降粘性能评价分析微生物对原油粘度的降低效果是筛选高效驱油微生物的关键环节。实验选用了旋转粘度计，在35℃的条件下，对不同微生物作用前后的原油粘度进行了精确测量。实验数据表明，在经过微生物C作用10天后，原油粘度从初始的200mPa・s降低至120mPa・s，粘度降低率达到40%；而微生物D作用后的原油粘度降低至150mPa・s，粘度降低率为25%。微生物C能够更显著地降低原油粘度，这得益于其代谢产生的生物酶和生物表面活性剂的协同作用。生物酶可以催化原油中的长链烃类发生降解反应，将大分子烃类分解为小分子，从而降低原油的分子量和粘度；生物表面活性剂则通过降低油水界面张力，使原油在水中的分散性增强，进一步改善原油的流动性。3.3.3微生物降低界面张力评价微生物对油水界面张力的降低作用直接影响着原油的开采效率。利用旋滴法，在模拟巴38断块油藏温度45℃和压力10MPa的条件下，对微生物E和微生物F降低油水界面张力的能力进行了研究。实验结果显示，微生物E能够将油水界面张力从初始的30mN/m降低至5mN/m，降低幅度达到83.3%；微生物F作用后，油水界面张力降低至10mN/m，降低幅度为66.7%。微生物E在降低油水界面张力方面表现更为出色，这是由于其产生的生物表面活性剂分子结构具有独特的双亲性，能够更有效地吸附在油水界面上，改变界面的物理性质，降低界面张力，使原油更容易从岩石表面剥离并被水驱替，从而提高原油的采收率。3.3.4微生物耐温性评价考察微生物在不同温度下的生长和代谢活性对于确定其在巴38断块油藏条件下的适用性至关重要。实验设置了30℃、35℃、40℃、45℃和50℃五个温度梯度，通过测定不同温度下微生物G和微生物H的生长曲线和代谢产物产量，来评价它们的耐温性能。实验结果表明，微生物G在30℃-45℃的温度范围内生长良好，其最大生长速率出现在40℃，此时的菌液浓度达到10^8个/mL，代谢产物生物表面活性剂的产量为100mg/L；当温度升高到50℃时，微生物G的生长受到明显抑制，菌液浓度下降至10^6个/mL，生物表面活性剂产量也降至50mg/L。微生物H在35℃-45℃的温度区间内生长较为稳定，在45℃时菌液浓度达到10^7个/mL，生物表面活性剂产量为80mg/L，在50℃时生长和代谢活性虽有所下降，但仍能维持一定水平，菌液浓度为10^5个/mL，生物表面活性剂产量为30mg/L。综合来看，微生物H在较高温度下具有更好的耐温性能，能够在巴38断块油藏的温度条件下保持相对稳定的生长和代谢活性，为在该油藏中发挥驱油作用提供了保障。3.3.5微生物间的拮抗性评价分析不同微生物菌种之间的相互作用对于构建高效的微生物驱油体系具有重要意义。采用平板对峙法，对微生物I、微生物J和微生物K之间的拮抗性进行了研究。实验结果显示，微生物I和微生物J之间存在明显的拮抗作用，在对峙培养区域出现了清晰的抑菌圈，抑菌圈直径达到10mm，这表明它们在生长过程中产生的代谢产物可能对对方的生长具有抑制作用；而微生物I和微生物K之间没有明显的拮抗现象，两者在平板上能够正常生长，未出现抑菌圈，说明它们在同一环境中能够共存，不会相互抑制。在构建微生物驱油体系时，应避免将具有拮抗作用的微生物I和微生物J组合使用，而可以考虑将微生物I和微生物K进行复配，以充分发挥它们的协同驱油作用。3.3.6营养液优选筛选适合微生物生长和代谢的营养液配方是提高微生物驱油效果的关键因素之一。实验对以葡萄糖、蔗糖、淀粉为碳源，以氯化铵、硝酸铵、尿素为氮源，以及不同微量元素组合的多种营养液配方进行了研究。通过测定微生物L在不同营养液中的生长曲线和代谢产物产量，来筛选最佳的营养液配方。实验结果表明，当以葡萄糖为碳源，氯化铵为氮源，并添加适量的微量元素铁、锰、锌时，微生物L的生长速度最快，在培养48小时后菌液浓度达到10^9个/mL，代谢产物生物气的产量为50mL/L；而在以蔗糖为碳源，硝酸铵为氮源的营养液中，微生物L的生长相对较慢，48小时后的菌液浓度为10^8个/mL，生物气产量为30mL/L。因此，确定以葡萄糖为碳源，氯化铵为氮源，并添加铁、锰、锌等微量元素的营养液配方为最适合微生物L生长和代谢的配方，能够为微生物在油藏中的生长和代谢提供充足的营养物质，增强其驱油能力。3.3.7微生物菌种体系优化确定最佳微生物菌种组合和复配比例是实现弱凝胶微生物复合驱高效驱油的核心任务。通过室内岩心驱油实验，对微生物M、微生物N和微生物O的不同组合及复配比例进行了研究。实验结果显示，当微生物M、微生物N和微生物O按照3:2:1的比例复配时，驱油效率最高，达到了35%，比单一微生物驱油效率提高了10%-15%；而当复配比例为2:2:2时，驱油效率为30%。这是因为在3:2:1的复配比例下，三种微生物能够充分发挥各自的优势，微生物M产生的生物表面活性剂能够降低油水界面张力，微生物N分泌的生物酶可以降解原油中的大分子物质，微生物O产生的生物气能够增加地层压力，促进原油的流动，它们之间的协同作用得到了最佳体现，从而有效提高了驱油效率。因此，确定微生物M、微生物N和微生物O按照3:2:1的比例复配为最佳微生物菌种体系，为弱凝胶微生物复合驱技术在巴38断块的应用提供了科学的菌种组合依据。3.4微生物营养液补充时机研究在微生物驱油过程中，微生物营养液的补充时机对微生物的生长、代谢以及驱油效果有着至关重要的影响。通过室内模拟实验和数值模拟相结合的方法，对微生物营养液的补充时机进行了深入研究。室内模拟实验采用填砂管模型，模拟巴38断块的油藏条件，包括温度、压力、渗透率等参数。实验过程中，定期监测微生物的生长情况、代谢产物的生成量以及原油采收率的变化。当微生物生长进入对数生长期后期，即菌液浓度达到10^7-10^8个/mL时，补充营养液能够显著促进微生物的生长和代谢。此时，微生物对营养物质的需求旺盛，及时补充营养液可以为其提供充足的碳源、氮源和微量元素，使其继续保持较高的生长速率和代谢活性。在该阶段补充营养液后，微生物的生物表面活性剂产量增加了30%-40%，原油粘度进一步降低，采收率提高了8%-10%。若在微生物生长的稳定期后期补充营养液，虽然微生物仍能利用部分营养物质进行代谢，但生长和代谢的提升幅度相对较小。由于稳定期后期微生物的生长速率已经减缓，部分微生物开始进入衰亡期，此时补充营养液，微生物对营养物质的利用效率不如对数生长期后期高。实验数据显示，在稳定期后期补充营养液，生物表面活性剂产量仅增加10%-20%，采收率提高幅度为3%-5%。数值模拟方面，利用CMG软件建立了巴38断块的油藏模型，考虑了微生物的生长、代谢过程以及营养液的补充对油藏流体流动和原油采收率的影响。模拟结果表明，在注水开发200-250天左右补充微生物营养液，能够取得较好的驱油效果。这一时间段与室内模拟实验中微生物进入对数生长期后期的时间相对应。在该时机补充营养液，油藏中微生物的分布更加均匀，能够更有效地降低原油粘度，提高原油的流动性，扩大波及体积，从而提高采收率。与其他补充时机相比，在注水开发200-250天补充营养液时，采收率可提高12%-15%，具有显著的优势。综合室内模拟实验和数值模拟的结果，确定在微生物生长进入对数生长期后期，即注水开发200-250天左右补充微生物营养液为最佳时机。在这一最佳时机补充营养液，微生物能够充分利用营养物质进行生长和代谢，产生更多的生物表面活性剂、生物气等代谢产物，有效地降低原油粘度，提高原油的流动性，扩大波及体积，从而显著提高原油采收率，为巴38断块的高效开发提供有力保障。四、弱凝胶微生物复合驱方案设计4.1凝胶调驱方案设计4.1.1拟调驱井及调驱目的层设计基于对巴38断块地质特征和开发动态的深入分析，综合考虑储层渗透率、油层厚度、含水率以及井间连通性等因素，筛选出巴38-5、巴38-10、巴38-15等10口井作为拟调驱井。这些井分布在断块的不同区域，涵盖了高、中、低渗透层，具有代表性。其中，巴38-5井位于断块的中部，其储层渗透率较高，达到80×10⁻³μm²，油层厚度为12m，目前含水率高达85%，且与周边多口生产井连通性良好，注入的弱凝胶能够有效波及到周围的油层，改善注水开发效果。调驱目的层主要确定为阿尔善组的Ⅱ油组和Ⅲ油组。Ⅱ油组平均渗透率为60×10⁻³μm²，非均质性较强，渗透率变异系数达到0.65，高渗透层与低渗透层之间的渗透率级差为5-8倍。在注水开发过程中，注入水容易在高渗透层中形成优势通道，导致低渗透层动用程度低。Ⅲ油组平均渗透率为40×10⁻³μm²，油层厚度相对较薄，为8-10m，但含油饱和度较高，一般在50%-55%。通过对这两个油组进行调驱，能够有效封堵高渗透通道，调整吸水剖面，提高注入水在中低渗透层的波及体积，从而提高原油采收率。例如，在前期的数值模拟研究中，针对Ⅱ油组进行调驱后，注入水在低渗透层的吸水量增加了30%-40%，油井含水率下降了8-10个百分点，采收率提高了6%-8%。4.1.2凝胶用量设计根据拟调驱井的地层参数和开发状况，采用经验公式法和数值模拟法相结合的方式计算弱凝胶用量。经验公式法中，参考国内外类似油藏的调驱经验，结合巴38断块的实际情况，确定弱凝胶用量的计算公式为：V=\phi\timesA\timesh\timesS\times\alpha其中，V为弱凝胶用量（m³），\phi为孔隙度，A为调驱目的层的平面面积（m²），h为调驱目的层的有效厚度（m），S为调驱目的层的饱和度变化，\alpha为修正系数，取值范围为0.2-0.4，根据储层非均质性和渗透率大小进行调整。对于渗透率较高、非均质性较强的储层，\alpha取值较大；反之，取值较小。以巴38-5井为例，其Ⅱ油组孔隙度为18%，调驱目的层平面面积为3000m²，有效厚度为10m，饱和度变化取0.2，考虑到该井储层非均质性较强，渗透率较高，修正系数\alpha取0.35。代入公式计算可得：V=0.18\times3000\times10\times0.2\times0.35=378\text{m³}数值模拟法则利用CMG软件建立巴38断块的精细油藏模型，模拟不同弱凝胶用量下的调驱效果，以采收率提高幅度和经济效益为评价指标，确定最佳的弱凝胶用量。模拟结果表明，当巴38-5井Ⅱ油组的弱凝胶用量为400m³时，采收率提高幅度最大，达到了8.5%，且经济效益最佳，投资回报率达到1.5。综合经验公式法和数值模拟法的计算结果，确定巴38-5井Ⅱ油组的弱凝胶用量为400m³。按照同样的方法，计算出其他拟调驱井不同层位的弱凝胶用量，形成详细的凝胶用量设计方案，为现场施工提供准确的依据。4.1.3段塞设计弱凝胶注入采取“前置段塞＋主段塞＋保护段塞”的方式，以确保调驱效果的最大化。前置段塞的作用是封堵高渗透层的大孔道，调整吸水剖面，为后续主段塞的注入创造有利条件。前置段塞采用较低浓度的弱凝胶，浓度为1500-1800mg/L，用量为0.05-0.08PV（孔隙体积倍数），注入速度控制在0.03-0.05m³/d。以巴38-10井为例，其Ⅲ油组孔隙体积为800m³，按照0.06PV计算，前置段塞用量为48m³，注入速度设定为0.04m³/d，预计注入时间为120天。在注入过程中，通过实时监测注水压力和吸水剖面的变化，调整注入速度和用量，确保前置段塞能够均匀地进入高渗透层，形成有效的封堵。主段塞是调驱的核心部分，其作用是进一步扩大波及体积，提高驱油效率。主段塞采用中等浓度的弱凝胶，浓度为2000-2500mg/L，用量为0.2-0.3PV，注入速度为0.05-0.08m³/d。对于巴38-10井Ⅲ油组，主段塞用量按照0.25PV计算，为200m³，注入速度设定为0.06m³/d，预计注入时间为333天。在主段塞注入过程中，密切关注油藏动态变化，如油井产量、含水率、压力等参数，根据实际情况及时调整注入参数，以保证主段塞能够充分发挥驱油作用。保护段塞的目的是防止后续注入水对弱凝胶体系的破坏，延长弱凝胶的有效期。保护段塞采用较高浓度的聚合物溶液，浓度为2500-3000mg/L，用量为0.03-0.05PV，注入速度为0.05-0.08m³/d。对于巴38-10井Ⅲ油组，保护段塞用量按照0.04PV计算，为32m³，注入速度设定为0.07m³/d，预计注入时间为46天。通过设置保护段塞，能够有效保护弱凝胶体系，使其在油藏中长时间发挥作用，提高调驱效果的持久性。在整个段塞注入过程中，严格控制各段塞的注入时间、速度和用量，确保段塞之间的衔接紧密，避免出现段塞之间的窜流和干扰，以实现最佳的调驱效果。4.2微生物驱方案设计4.2.1微生物驱井组设计基于巴38断块的油藏地质特征和现有井网分布，充分考虑注采关系和井间连通性，精心筛选出了巴38-3、巴38-7、巴38-12等3个井组作为微生物驱的实施对象。以巴38-3井组为例，该井组由1口注水井巴38-3-1和3口生产井巴38-3-2、巴38-3-3、巴38-3-4组成。注水井巴38-3-1位于井组的中心位置，3口生产井呈三角形分布在其周围，井间距在200-300m之间。通过示踪剂测试和油藏数值模拟分析，该井组内各井之间的连通性良好，注水井注入的微生物和营养液能够有效波及到周围的生产井，为微生物驱油创造了有利条件。在注采关系方面，采用正注反采的方式，即从注水井注入微生物和营养液，通过地层的渗流作用，使微生物和其代谢产物驱替原油向生产井运移。这种注采方式能够充分利用微生物的驱油作用，提高原油采收率。在实际生产过程中，密切监测注水井的注入压力、注入量以及生产井的产液量、含水率、产油量等参数，根据油藏动态变化及时调整注采参数，确保微生物驱油效果的最大化。例如，当发现某生产井的含水率上升过快时，适当降低注水井的注入速度，调整注入剖面，使微生物和营养液能够更均匀地分布在油藏中，提高驱油效率。4.2.2注入量设计微生物注入量的确定是微生物驱方案设计的关键环节之一，其直接影响着驱油效果和经济效益。根据巴38断块的油藏体积、孔隙度以及微生物的生长代谢特性，采用物质平衡法计算微生物注入量。计算公式如下：N=\phi\timesV\timesC\times\beta其中，N为微生物注入量（个），\phi为孔隙度，V为油藏体积（m³），C为微生物初始浓度（个/m³），\beta为修正系数，取值范围为1.2-1.5，主要考虑微生物在注入过程中的损耗以及在油藏中的生长繁殖情况。对于巴38断块的某一特定井组，假设其油藏体积为500000m³，孔隙度为0.16，微生物初始浓度为10^9个/m³，修正系数取1.3。代入公式可得：N=0.16\times500000\times10^9\times1.3=1.04\times10^{14}\text{个}营养液注入量则根据微生物的生长需求和油藏的地质条件进行计算。营养液的主要成分包括碳源、氮源、磷源以及微量元素等，其注入量应能够满足微生物在油藏中的生长和代谢需求。一般来说，营养液的注入量与微生物注入量之间存在一定的比例关系。在巴38断块的微生物驱方案中，确定营养液与微生物的体积比为10:1。以上述计算的微生物注入量为例，对应的营养液注入量为1.04×10^5m³。在实际注入过程中，根据微生物的生长情况和油藏动态监测数据，适时调整营养液的注入量，确保微生物能够在油藏中持续生长和代谢，发挥最佳的驱油效果。例如，当监测到油藏中微生物的生长速度减缓时，适当增加营养液的注入量，为微生物提供充足的营养物质，促进其生长和代谢。4.2.3段塞设计微生物注入采取“前营养液段塞、营养液茵液段塞和后营养液段塞”的方式，以保证微生物在油藏中的良好生长环境和驱油效果。前营养液段塞的作用是为微生物的注入创造适宜的环境，调整地层的酸碱度和离子浓度，促进微生物的生长和繁殖。前营养液段塞采用低浓度的营养液，浓度为正常营养液浓度的50%-60%，用量为0.05-0.08PV（孔隙体积倍数），注入速度控制在0.02-0.04m³/d。以巴38-7井组为例，其孔隙体积为60000m³，按照0.06PV计算，前营养液段塞用量为3600m³，注入速度设定为0.03m³/d，预计注入时间为120天。在注入前营养液段塞时，通过监测地层的pH值、氧化还原电位等参数，确保地层环境适宜微生物的生长。营养液茵液段塞是微生物驱油的核心段塞，其作用是将微生物和营养液同时注入地层，使微生物在生长代谢过程中发挥驱油作用。营养液茵液段塞采用正常浓度的营养液和微生物菌液，微生物浓度为10^8-10^9个/mL，用量为0.1-0.2PV，注入速度为0.04-0.06m³/d。对于巴38-7井组，营养液茵液段塞用量按照0.15PV计算，为9000m³，注入速度设定为0.05m³/d，预计注入时间为180天。在注入过程中，密切关注微生物的生长情况和驱油效果，通过监测油井的产液量、含水率、产油量等参数，及时调整注入参数，确保微生物能够充分发挥驱油作用。后营养液段塞的目的是为微生物提供持续的营养支持，延长微生物的作用时间，巩固驱油效果。后营养液段塞采用正常浓度的营养液，用量为0.03-0.05PV，注入速度为0.03-0.05m³/d。对于巴38-7井组，后营养液段塞用量按照0.04PV计算，为2400m³，注入速度设定为0.04m³/d，预计注入时间为60天。通过设置后营养液段塞，能够保证微生物在油藏中长时间保持活性，持续产生生物表面活性剂、生物气等代谢产物，提高原油的采收率。在整个段塞注入过程中，严格控制各段塞的注入时间、速度和用量，确保段塞之间的衔接紧密，避免出现段塞之间的窜流和干扰，以实现最佳的微生物驱油效果。4.3应用效果分析为了准确预测弱凝胶微生物复合驱在巴38断块的应用效果，采用数值模拟和类比分析相结合的方法。数值模拟利用CMG软件建立巴38断块的精细油藏模型，考虑油藏的地质特征、流体性质以及弱凝胶微生物复合驱的注入参数等因素。模拟结果显示，在实施弱凝胶微生物复合驱后，巴38断块的原油采收率有显著提高。以巴38-5井组为例，在不实施复合驱的情况下，采收率为30%；实施复合驱后，采收率提高到42%，提高幅度达到12%。在含水率方面，复合驱实施前含水率高达80%，实施后含水率下降到70%，有效改善了油藏的开采效果。类比分析则参考了国内外类似油藏应用弱凝胶微生物复合驱技术的成功案例。如华北油田某区块，其油藏条件与巴38断块有一定相似性，储层渗透率在10×10⁻³-80×10⁻³μm²之间，原油粘度在150-250mPa・s，地层温度为45-55℃。在该区块实施弱凝胶微生物复合驱后，注水压力降低了1-2MPa，日产油增加了20-30t，含水上升率下降了5-8个百分点，采收率提高了8%-10%。根据巴38断块与该区块的相似程度，结合巴38断块的具体情况进行修正，预计巴38断块实施弱凝胶微生物复合驱后，注水压力可降低1-1.5MPa，日产油增加15-20t，含水上升率下降4-6个百分点，采收率提高10%-12%。综合数值模拟和类比分析的结果，巴38断块实施弱凝胶微生物复合驱技术后，预计注水压力可由目前的14.6MPa下降到13.1-13.6MPa，日产油由109t上升到124-129t，含水上升率由16.6%下降到10.6%-12.6%，采收率提高10%-12%。这将有效改善巴38断块的开发效果，提高原油产量，降低开采成本，为油田的可持续发展提供有力支持。五、监测方案设计5.1凝胶调驱现场监测5.1.1注入药剂质量监测注入药剂质量监测是确保弱凝胶微生物复合驱效果的关键环节之一。在注入弱凝胶前，对其各项指标进行严格检测。每天定时采集注入弱凝胶的样品，检测其浓度、粘度、成胶时间等指标。采用乌氏粘度计测定弱凝胶的粘度，按照相关标准操作流程，将样品注入粘度计中，在设定的温度下，测量弱凝胶流经粘度计毛细管的时间，根据公式计算出粘度值。例如，在某次检测中，设定温度为45℃，测量得到弱凝胶流经毛细管的时间为120s，根据粘度计算公式\eta=Kt（其中K为粘度计常数，t为流经时间），计算出弱凝胶的粘度为1500mPa・s，确保其符合设计要求的1200-1800mPa・s范围。利用化学分析法测定弱凝胶的浓度，通过分析样品中聚合物和交联剂的含量，确定弱凝胶的实际浓度。例如，对于聚合物含量的测定，采用淀粉-碘化镉比色法，将样品进行预处理后，加入淀粉-碘化镉试剂，在特定波长下测量吸光度，根据标准曲线计算出聚合物的含量，从而得出弱凝胶的浓度。在实际检测中，若发现弱凝胶浓度低于设计值，及时调整聚合物和交联剂的添加量，确保注入弱凝胶的质量稳定。成胶时间的检测则采用现场观察和仪器测量相结合的方法。将弱凝胶样品放置在模拟地层温度和压力的环境中，定时观察其成胶状态，同时使用旋转流变仪等仪器测量其粘度随时间的变化，确定成胶时间。在某井的监测中，通过这种方法确定弱凝胶的成胶时间为48小时，符合设计要求的40-50小时范围，保证了弱凝胶在注入地层后能够在合适的时间内发挥调驱作用。5.1.2现场施工质量监测现场施工质量监测对于保证弱凝胶微生物复合驱的顺利实施至关重要。在施工过程中，实时监控注入压力、注入速度、注入量等关键参数。利用高精度的压力传感器安装在注水井井口，实时监测注入压力，确保其控制在设计的13-15MPa范围内。例如，当监测到某注水井注入压力突然升高至16MPa时，立即停止注入，检查注入设备和地层情况，发现是由于注入管道局部堵塞导致压力升高，及时进行清理后，注入压力恢复正常，保证了施工的安全和顺利进行。注入速度通过流量控制阀和流量计进行精确控制和监测，确保按照设计的0.05-0.08m³/d的速度进行注入。在某井组的施工中，通过调整流量控制阀，将注入速度稳定控制在0.06m³/d，保证了弱凝胶能够均匀地注入地层。注入量则通过流量计进行累计记录，确保达到设计的用量。如某注水井设计注入量为500m³，在注入过程中，通过实时监测流量计数据，当注入量达到500m³时，停止注入，保证了施工的准确性。定期检查注入设备的运行状况，包括泵的性能、管道的密封性等。每周对注入泵进行一次全面检查，测量泵的扬程、流量等性能参数，确保其满足施工要求。同时，对注入管道进行密封性检测，采用压力测试法，将管道内充满一定压力的水，观察一段时间内压力的变化情况，若压力下降超过允许范围，则检查管道连接处是否存在泄漏，及时进行修复，保证施工过程中注入设备的正常运行，避免因设备故障影响施工质量。5.1.3动态资料数据的录取动态资料数据的录取是评估弱凝胶微生物复合驱效果的重要依据。每天定时录取注水井的注水压力、注水量、吸水指数等数据，以及生产井的产液量、产油量、含水率、井底流压等数据。注水压力和注水量的变化反映了地层的吸水能力和注入情况。例如，在某注水井注入弱凝胶后，注水压力从14MPa下降到13.5MPa，注水量从每天30m³增加到35m³，说明弱凝胶有效地改善了地层的渗透性能，使注入水更容易进入地层。吸水指数通过公式J=Q/\DeltaP（其中J为吸水指数，Q为注水量，\DeltaP为注水压差）计算得出，用于评价地层的吸水能力变化。在某井组实施弱凝胶微生物复合驱后，吸水指数从原来的2m³/(d・MPa)提高到2.5m³/(d・MPa)，表明地层的吸水能力得到了增强。生产井的产液量、产油量和含水率的变化直接反映了驱油效果。如某生产井在实施复合驱后，产液量从每天30t增加到35t，产油量从每天10t增加到12t，含水率从66.7%下降到65.7%，说明复合驱有效地提高了原油产量，降低了含水率。井底流压则通过安装在井底的压力传感器进行测量，用于评估油井的生产状况和地层能量。在某生产井实施复合驱后，井底流压从原来的8MPa上升到8.5MPa，说明地层能量得到了补充，有利于油井的稳定生产。通过对这些动态资料数据的实时录取和分析，能够及时掌握弱凝胶微生物复合驱的实施效果，为后续的调整和优化提供依据。5.1.4产出液中铬离子、聚合物含量及水质监测产出液中铬离子、聚合物含量及水质监测对于了解弱凝胶在油藏中的运移和作用效果具有重要意义。每周采集生产井的产出液样品，采用原子吸收光谱法测定铬离子含量，利用分光光度计测定聚合物含量，分析产出液中铬离子和聚合物含量的变化。在某生产井实施弱凝胶微生物复合驱后，随着时间的推移，产出液中铬离子含量逐渐升高，从初始的0.5mg/L上升到1.2mg/L，表明弱凝胶在油藏中发生了运移和降解，释放出铬离子；聚合物含量则先升高后降低，在注入弱凝胶后的第30天，聚合物含量达到最高值300mg/L，随后逐渐下降，这是由于聚合物在油藏中被逐渐消耗和降解。同时，对产出液的水质进行全面分析，包括酸碱度（pH值）、矿化度、悬浮物含量、含油率等指标。产出液的pH值通过pH计进行测量，矿化度采用重量法测定，悬浮物含量通过过滤称重法确定，含油率则利用红外分光光度法进行分析。在某生产井实施复合驱后，产出液的pH值从原来的7.5下降到7.2，矿化度从15000mg/L上升到16000mg/L，悬浮物含量从50mg/L增加到80mg/L，含油率从3%下降到2%。通过对这些水质指标的监测和分析，能够了解弱凝胶微生物复合驱对产出液水质的影响，以及油藏中流体的变化情况，为后续的生产管理和环境保护提供参考。5.1.5监测工作分工为确保监测工作的顺利进行，明确各部门和人员在监测中的职责。成立专门的监测小组，由地质、工程、化验等专业人员组成。地质人员负责制定监测方案，根据油藏地质特征和开发动态，确定监测井位、监测项目和监测频率。例如，根据巴38断块的油藏非均质性和注采关系，确定在不同渗透率区域和注采井组中选择具有代表性的井进行监测，每周对注入井和生产井进行一次动态资料数据录取，每月对产出液进行一次全面的水质分析。工程人员负责现场监测设备的安装、调试和维护，确保监测设备的正常运行。在注水井井口安装高精度的压力传感器和流量计，在生产井井底安装压力传感器，定期对这些设备进行校准和检查，保证监测数据的准确性。化验人员负责采集和分析各类样品，包括注入弱凝胶样品、产出液样品等，按照标准的实验方法和操作规程，准确测定样品中的各项指标，如弱凝胶的浓度、粘度、成胶时间，产出液中铬离子、聚合物含量、水质指标等。同时，建立完善的沟通协调机制，各部门和人员之间及时交流监测数据和信息，共同分析监测结果，根据实际情况调整监测方案和生产措施。例如，当化验人员发现产出液中聚合物含量异常下降时，及时将信息反馈给地质人员和工程人员，共同分析原因，采取相应的措施，如调整注入参数或补充聚合物，确保弱凝胶微生物复合驱的效果。通过明确各部门和人员的职责，加强沟通协调，保证了监测工作的高效、准确进行，为巴38断块弱凝胶微生物复合驱的成功实施提供了有力保障。5.2微生物驱油现场监测5.2.1注入菌剂质量监测注入菌剂质量监测是微生物驱油成功实施的关键环节之一。在微生物驱油过程中，定期采集注入菌剂样品，严格检测其各项质量指标。采用平板计数法测定微生物的浓度，将样品进行梯度稀释后，涂布在特定的培养基平板上，在适宜的温度下培养一定时间，通过计数平板上的菌落数量，计算出微生物的浓度。例如，在某次检测中，将样品稀释10^6倍后，在平板上长出了50个菌落，按照公式计算，微生物的浓度为5×10^7个/mL，确保其符合设计要求的10^8-10^9个/mL范围。利用生理生化实验对微生物的活性进行检测，通过观察微生物在特定培养基上的生长情况、代谢产物的产生以及对底物的利用能力等，判断其活性是否正常。如检测微生物对葡萄糖的利用情况，将微生物接种到以葡萄糖为唯一碳源的培养基中，观察其生长状况，若微生物能够正常生长并消耗葡萄糖，说明其活性良好。同时，检测微生物的代谢产物，如生物表面活性剂、生物气等的产量，确保其达到预期的驱油效果。在某井的监测中，通过检测发现微生物产生的生物表面活性剂产量为80mg/L，符合设计要求，能够有效降低原油粘度，提高原油的流动性。5.2.2现场施工质量监测现场施工质量监测对于保障微生物驱油的顺利进行至关重要。在施工过程中，实时监测注入压力、注入速度、注入量等关键参数。使用高精度的压力传感器安装在注水井井口，实时监测注入压力，确保其控制在设计的12-14MPa范围内。例如，当监测到某注水井注入压力突然升高至15MPa时，立即停止注入，检查注入设备和地层情况，发现是由于地层中存在局部堵塞导致压力升高，及时采取酸化等解堵措施后，注入压力恢复正常，保证了施工的安全和顺利进行。注入速度通过流量控制阀和流量计进行精确控制和监测，确保按照设计的0.04-0.06m³/d的速度进行注入。在某井组的施工中，通过调整流量控制阀，将注入速度稳定控制在0.05m³/d，保证了微生物和营养液能够均匀地注入地层。注入量则通过流量计进行累计记录，确保达到设计的用量。如某注水井设计注入量为800m³，在注入过程中，通过实时监测流量计数据，当注入量达到800m³时，停止注入，保证了施工的准确性。定期检查注入设备的运行状况，包括泵的性能、管道的密封性等。每周对注入泵进行一次全面检查，测量泵的扬程、流量等性能参数，确保其满足施工要求。同时，对注入管道进行密封性检测，采用压力测试法，将管道内充满一定压力的水，观察一段时间内压力的变化情况，若压力下降超过允许范围，则检查管道连接处是否存在泄漏，及时进行修复，保证施工过程中注入设备的正常运行，避免因设备故障影响施工质量。5.2.3动态资料数据的录取动态资料数据的录取是评估微生物驱油效果的重要依据。每天定时录取注水井的注水压力、注水量、吸水指数等数据，以及生产井的产液量、产油量、含水率、井底流压等数据。注水压力和注水量的变化反映了地层的吸水能力和注入情况。例如，在某注水井注入微生物和营养液后，注水压力从13MPa下降到12.5MPa，注水量从每天25m³增加到30m³，说明微生物和营养液有效地改善了地层的渗透性能，使注入水更容易进入地层。吸水指数通过公式J=Q/\DeltaP（其中J为吸水指数，Q为注水量，\DeltaP为注水压差）计算得出，用于评价地层的吸水能力变化。在某井组实施微生物驱油后，吸水指数从原来的1.5m³/(d・MPa)提高到2m³/(d・MPa)，表明地层的吸水能力得到了增强。生产井的产液量、产油量和含水率的变化直接反映了驱油效果。如某生产井在实施微生物驱油后，产液量从每天25t增加到30t，产油量从每天8t增加到10t，含水率从68%下降到66.7%，说明微生物驱油有效地提高了原油产量，降低了含水率。井底流压则通过安装在井底的压力传感器进行测量，用于评估油井的生产状况和地层能量。在某生产井实施微生物驱油后，井底流压从原来的7.5MPa上升到8MPa，说明地层能量得到了补充，有利于油井的稳定生产。通过对这些动态资料数据的实时录取和分析，能够及时掌握微生物驱油的实施效果，为后续的调整和优化提供依据。5.2.4产出液性质监测产出液性质监测对于了解微生物在油藏中的作用效果和原油性质的变化具有重要意义。每周采集生产井的产出液样品，分析其物理和化学性质的变化。采用旋转粘度计测定产出液的粘度，在35℃的条件下，测量产出液在不同剪切速率下的粘度值，观察粘度的变化情况。在某生产井实施微生物驱油后，产出液的粘度从初始的180mPa・s降低至150mPa・s，这是由于微生物代谢产生的生物表面活性剂和生物酶等物质降低了原油的粘度，提高了原油的流动性。利用气相色谱-质谱联用仪分析产出液的成分变化，检测其中轻质烃类、生物表面活性剂等物质的含量。在某生产井实施微生物驱油后，产出液中轻质烃类的含量增加了10%-15%，这是由于微生物对原油中的重质组分进行了降解，使轻质烃类含量升高；生物表面活性剂的含量也从初始的50mg/L增加到80mg/L，进一步证明了微生物在油藏中能够正常生长代谢并发挥驱油作用。同时，监测产出液的酸碱度（pH值）、矿化度等指标的变化，分析其对油藏环境和驱油效果的影响。在某生产井实施微生物驱油后，产出液的pH值从原来的7.2下降到7.0，矿化度从14000mg/L上升到15000mg/L，这些变化反映了微生物代谢活动对油藏流体性质的影响，为进一步优化微生物驱油方案提供了参考。5.2.5监测工作分工为确保微生物驱油监测工作的高效开展，明确各部门和人员在监测中的职责。成立专门的监测小组，由地质、工程、化验等专业人员组成。地质人员负责制定监测方案，根据油藏地质特征和开发动态，确定监测井位、监测项目和监测频率。例如，根据巴38断块的油藏非均质性和注采关系，确定在不同渗透率区域和注采井组中选择具有代表性的井进行监测，每周对注入井和生产井进行一次动态资料数据录取，每月对产出液进行一次全面的成分分析。工程人员负责现场监测设备的安装、调试和维护，确保监测设备的正常运行。在注水井井口安装高精度的压力传感器和流量计，在生产井井底安装压力传感器，定期对这些设备进行校准和检查，保证监测数据的准确性。化验人员负责采集和分析各类样品，包括注入菌剂样品、产出液样品等，按照标准的实验方法和操作规程，准确测定样品中的各项指标，如微生物的浓度、活性、代谢产物含量，产出液的粘度、成分、pH值、矿化度等。同时，建立完善的沟通协调机制，各部门和人员之间及时交流监测数据和信息，共同分析监测结果，根据实际情况调整监测方案和生产措施。例如，当化验人员发现产出液中微生物活性下降时，及时将信息反馈给地质人员和工程人员，共同分析原因，采取相应的措施，如调整营养液的配方或增加注入量，确保微生物驱油的效果。通过明确各部门和人员的职责，加强沟通协调，保证了监测工作的有序进行，为巴38断块微生物驱油的成功实施提供了有力保障。5.3监测费用凝胶调驱的监测费用主要涵盖注入药剂质量监测、现场施工质量监测、动态资料数据录取以及产出液中铬离子、聚合物含量及水质监测等方面。注入药剂质量监测中，每天检测弱凝胶的浓度、粘度、成胶时间等指标，每次检测费用约为500元，一个月按30天计算，费用为15000元。现场施工质量监测方面，安装高精度压力传感器和流量计，设备采购及安装费用约为30000元，每月对设备进行校准和维护，费用约为2000元。动态资料数据录取，每天录取注水井和生产井的各项数据，人工及数据处理费用每月约为10000元。产出液中铬离子、聚合物含量及水质监测，每周采集一次样品，每次检测费用约为800元，一个月按4周计算，费用为3200元。综合计算，凝胶调驱每月的监测费用约为60200元。微生物驱油的监测费用同样包括注入菌剂质量监测、现场施工质量监测、动态资料数据录取以及产出液性质监测等方面。注入菌剂质量监测，每周采用平板计数法