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-1-BERO™生物表面活性剂用于油田三次开采增产措施详细介绍及案例分析™生物表面活性剂技术的引进与应用苏州泽方新能源技术有限公司SuzhouZeFangTechnologiesInc二〇二〇年一月-3-BERO™生物表面活性剂技术的引进与应用摘要：BERO™生物表面活性剂是MEOR（生物采油技术）中目前国际领先的产品，是一种以微生物为基质的非活性酶制剂。它运用基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物工程技术，具有高效释放固体粒子表面碳氢化合物（油）的能力。注入井后可迅速将油层近井地带结晶、堆积在岩石颗粒上的蜡及沥青质剥落下来，一部分BERO™生物表面活性剂附着在岩石表面，使岩石润湿性变为水湿，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。进入水中的酶分子，可以被水运送到砂岩地层周围更远的地带，在砂岩地层中产生新的出油通道，达到注油层油井清洁、水井解堵减注、解堵增产、驱油、提高采收率的目的。室内实验证明：它能在短短的60秒钟时间内将泥中含油量降至0.20%左右。与目前市场上惯用的压裂、化学以及内（异）源生物技术等方法不同，BERO™生物表面活性剂是对油层无害化的清洁处理，由于它直接作用于油层污染物又不会改变原油的特性，从而实现油层清洁、注水井解堵减注、区块驱油、油井增产，是一项安全、无毒、无污染、不燃、不爆、有利于环保的高新产品，且不受剪切降解、温度、压力、酸、碱、水矿化度的影响，不会给油层带来了第二次污染和新的堵塞，有效延长油田开发寿命，-4-具有较强的适应性和广阔的应用前景。我公司已与国内的大庆油田、吉林油田、克拉玛依油田、南阳油田、中原油田、青海油田、延长油田等开展了广泛的技术试验和施工合作，现已取得了明显的经济效益和社会效益，得到了各油田客户广泛的认同和好评。一一、、BBEERROO™™生生物物表表面面活活性性剂剂的的性性能能指指标标及及生生产产工工艺艺流流程程BERO™生物表面活性剂具有高效释放固体粒子表面碳氢化合物（油）的能力，生物反应只需几秒钟的时间即完成。BERO™生物表面活性剂的理化指标:1.外观颜色：棕（茶）色半透明浓缩液体，有酵素气味；2.主要成分：聚合生物酶，稳定剂和水；3.PH值为5—7（有时略偏酸性）；4.密度：1g/cm3；5.溶解性：完全溶于水。可与任何矿化度的污水配伍，不溶于油；-5-6.沸点：1000C；7.可生物降解，对管道等设施和周围环境无任何腐蚀和污染，属环保产品。8.对人畜无任何伤害；9.耐温：≤2200C二二、、BBEERROO™™生生物物表表面面活活性性剂剂的的清清洁洁生生化化反反应应机机理理在现代生物学的基本认识上，酶是一种在生物体内具有新陈代谢催化剂作用的蛋白质。它可特定地促成某个反应而它们本身却不参与反应，且具有反应效率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低和反应易控制等特点。故其在现代科技各个领域被科学界广泛认可及利用。BERO™生物表面活性剂属聚合生物酶，且作为一种水溶性产品，具有非常高的释放储层岩石颗粒表面碳氢化合物的能力。注入地层后，因其具有主动性，可长久黏附在岩层表面，使岩层的属性转化成为亲水性的生物表面，可以降低润湿角及油层岩石颗粒的界面张力，从而减少了原油在储层孔隙中的流动阻力，同时由于BERO™生物表面活性剂的生物降解作用，将不断引起油滴形变、分裂，使其从岩层中释放出来，不仅能使滞留层的原油得到松动，也使油滴变小从而更容易从岩层的微孔隙中独立渗出直至采出。由于酶的特性将形成一种油、水、和酶以及酶基酵素等成分的温和乳化液，该乳化液对滞留层起到-6-阻止、触及、变更的作用从而达到清洁、减注驱油，提高采收率的效果。同时，且因其不生成其他新的产物而不会有堵塞孔隙和二次污染的问题。三三、、BBEERROO™™生生物物表表面面活活性性剂剂的的清清洁洁生生化化反反应应过过程程（一）BERO™生物表面活性剂与污染物作用机理1．BERO™生物表面活性剂与污染物吸附在一起形成酶-油复合体；2．酶-油复合体分解，形成酶-油中间体，将固体颗粒析出；3．酶-油中间体分解，形成原油与BERO™生物表面活性剂各自独立的成份，恢复BERO™生物表面活性剂原状。BERO™生物表面活性剂与污染物作用机理示意图：污染物BERO™生物表面活性剂酶-油复合体-7-固体颗粒酶-油中间体BERO™生物表面活性剂油固体颗粒(部分BERO™生物表面活性剂吸附在固体上，降低其界面张力、表面张力、使其改为亲水性)通过上述生物反应可看出：BERO™生物表面活性剂反应过程是一个生物反应过程，与化学和细菌等的作用完全不同，它直接作用于污染物又不会改变原油的特性，不会生成新的衍生物。从理论上说，它不会被消耗掉。因此，只要BERO™生物表面活性剂存在，它就会永远在起作用。（二）BERO™生物表面活性剂在滞留层的作用过程：-8-←在BERO™生物表面活性剂前，原油在多孔的砂岩中被困住，水驱动力也不能驱出滞留在岩层孔隙间的原油。←在BERO™生物表面活性剂使用后，由于酶的生化和生物降解作用，其将包围在油滴外膜，引起油滴型变、分裂、变小，使其从岩层中释放出来。（三）显微镜下所显示的一组图片，说明了在BERO™生物表面活性-9-剂作用下油分子形变、分裂、变小等一系列过程。我们可以从下组9张连续的图片中看到，一个被BERO™生物表面活性剂包围从而扭曲、形变并逐渐变小的油滴。图片1BERO™生物表面活性剂液体包围一个小油滴。图片2－3小油滴由于BERO™生物表面活性剂的生化和生物降解作用而扭曲。图片4－8小油滴由于BERO™生物表面活性剂的生化和生物降解作用而释放。图片9可以看到一个更小更弱的油滴由于BERO™生物表面活性剂的生化和生物降解作用而产生，由于体积变小外膜变弱，易从岩层表面和滞留区剥落，从而降低了驱油的阻-10-力。四四、、BBEERROO™™生生物物表表面面活活性性剂剂的的应应用用范范围围事实上,通常在开发油层之前，油气藏岩石及其矿物组分和其中所含流体基本上都处于物理化学或热动力学平衡状态，在油田开发的整个过程中，由于钻井、完井、射孔、采油以及修井等各项作业破坏这种平衡状态而造成油层污染损害，地层流体中细菌的滋生、地层本身的结垢和结蜡等，往往使油层渗透率降低，使油井产量下降，特别对低孔隙度低渗透或超低渗透岩层而言，产量下降更为严重。常规的方法是对油井进行聚合物、酸化、压裂等方法来解除这些堵塞，但用这些方式解堵的同时又会给油层带来了第二次污染和新的堵塞。BERO™生物表面活性剂恰恰是对油层无害化的清洁处理，由于它直接作用于油层污染物又不会改变原油的特性，从而实现油层清洁、注水井解堵减注、区块驱油、油井增产、环保同时不会生成新的衍生物，不会给油层带来了第二次污染和新的堵塞，故有着非常好的适用范围及前景。-11-1.适用于油层的清洁：通常在钻开油层之前，油气藏岩石及其矿物组分和其中所含流体基本上都处于物理化学或热动力学平衡状态，而在油田开发的过程中钻井、完井、射孔、采油以及修井等各项作业，往往破坏这种平衡状态而造成油层污染损害，地层流体中细菌的滋生、地层本身的结垢和结蜡、原油中固相微粒体积增大、地层中泥质含量高且因水化膨胀等，往往更使油层污染加剧导致出油通道堵塞、渗透率降低，使油井产量下降。特别对低孔隙度低渗透或超低渗透岩层而言，更易被污染或污染较重，侵入越深(如压力差比增大、侵入时间较长、井径扩径等)，油层污染越严重，产量下降更为严重。随着石油的不断开采,地层压力和温度都会陆续下降。由于压力、温度降低,溶在石油中的蜡质物便不断析出针对上述原因造成的地层污染堵塞使用BERO™生物表面活性剂进行清洁处理，可取得极其显著的效果。至于水化膨胀而造成的地层渗透率下降，可在BERO™生物表面活性剂中加入抑制剂等化学药品制成复合剂加以解决。BERO™生物表面活性剂技术的运用不仅能有效避免地层受到伤害、降低原油黏度，而且具有提高油井系统效率、延长油井免修期的优点。2.适用区块油层的清洁及提高水驱效率：在二次采油技术中我国普遍使用聚合物驱油和水驱，但随着各种-12-方法的应用和领域的拓展，所伴随的问题也不断暴露。如聚合物驱油中存在的溶解速度慢、剪切降解、热降解、氧化降解和高矿化度地层水等都会给聚合物造成损耗。此外，聚合物驱油过程中，由于种种因素，现已发现聚合物在近井地层产生新的污染及堵塞等问题。因此，聚合物驱油在区块使用上受到了不同程度的制约。相对而言，水驱因成本低工艺简单故被更为普遍的采用，但注水井普遍存在欠注问题，降低了油层的开发效果。欠注井由于受沉积因素，储层物性差，渗透率比较低，孔道半径小，以及注水水质不达标、注采系统腐蚀、固体颗粒、油层结垢造成储层后期堵塞因素的制约，故在已实施注水开发的区块提高水驱效率，是各大油田稳产的必然选择。BERO™生物表面活性剂进行清洁处理区块油层及驱油时，可有效地使水井的注水压力下降，吸水剖面得到改善，可取得极其显著的解堵减注的效果。因其密度与水相同并完全溶于水，所以注入水携带它通过注入井向油井运移时波及面积增大，同时会将其通过的地段附着在岩石上的原油迅速清洗下来，同时部分BERO™生物表面活性剂吸附在岩石的表面降低了界面张力和表面张力，改变了岩石的润湿性，在地层中产生新的出油通道，使洗下来的原油随水而顺利流到井口，而且由油、水和酶以及酶基酵素的生物作用而形成的乳化液具有一定的黏性，从而影响了水流的原有通道，迫使水流寻求更多新通道，将更多的原油驱至油井底。且BERO™生物表面活性剂同时能对注水井本身进行修护，由于BERO™生物表面活性剂的生物机理对于污水、污染、有机、无机物-13-沉淀等同样具有降解、修复作用。且其不生成其他新的产物而不会有堵塞孔隙和二次污染的问题。BERO™生物表面活性剂使治理后的区块及水井工作状态得到改善，降低了能源和机械消耗，有效提高采收率。从而实现油层清洁、注水井解堵减注、区块驱油、油井增产。BERO™生物表面活性剂的区块油层清洁及驱油作用机理：1、在原始油田中，油田原始地层压力是经由数百万年而建立起来的，这种原始压力将原油压至地面，主要依靠自然能量大约仅有20%原储油被采出。2、油井生产中由于原始地层压力下降而无法依靠自然能量开采时，使用高压强行注水驱动滞油，即注水法。这种方法在砂岩或碳酸盐晶类的孔隙中使用能使原油增产10%—15%。-14-3、显微镜下显示原始状态时，处于地层压力下的原油、砂粒以及混合物的状态。4、显微镜下显示原始（一次）开采后，仍有大部分越来越难于开采的原油滞留在油层中。5、滞留区和原油的剥落区经过一段时间的注水，导致注入水只寻找阻力最小的通道（包括滞留压力的孔隙和岩层表面）通过，，造成大量水流“短路”，未能起到扫油功能而直达油井，从而导致产液量增加却未能提高油井产油量。正是这种高消耗低回报的原因，导致许多油井停产关井。6、BERO™生物表面活性剂注入注水井后，由于它的清洁、驱油、增-15-产、助排、渗透、阻止无机沉淀、有机沉淀等生物降解作用，使滞留区内的油层发生变化，在向地层油层内均衡扩散的同时注入水流的通道也发生改变，影响原先造成“短路”的那些阻力小的通道，迫使水流寻求更多新通道，加大了水驱波及范围，从而提高了水驱效果，实现解堵减注。7、显微镜下的滞留区显微镜显示了微小的滞留区，水流寻找阻力最小的通道通过，油层间隙中仍滞留大量原油。8、阻断滞留层如以上所述，由油、水和酶以及酶基酵素的生物作用而形成的乳化液具有一定的黏性，从而影响了水流的原有通道，迫使水流寻求更多新通道，从而将更多的原油驱至油井底。另外在整个封闭区块进行油层清洁之后，将有相当数量的BERO™生物表面活性剂会随着水被从地层抽上来，进入输油管道，再进入联-16-合站，经过油水分离后再随着回注水再次进入地层。在这个过程中，BERO™生物表面活性剂将发挥最大的功效，除了油层清洁外，还将会有利于疏通输油管道，油水分离，清洗联合站大罐以及罐底沉积物的处理。BERO™生物表面活性剂以其独特的非活性特点，不受各种剪切降