2.3岩心驱替实验

2.3.1岩心制备

按一定比例填装石英砂模拟该区油藏条件，岩心长200mm，直径25mm.岩心气测渗透率39.7~505.5mD，孔隙度24.8%~33.0%.将装填好的岩心抽真空8h后饱和去离子水12h，接着油驱水至采出液含水率低于2%，建立束缚水饱和度，老化7d备用。

2.3.2评价含水率对微生物驱油的影响

(1)实验步骤分别将渗透率约为100mD的岩心S-3，S-4，S-5，S-6水驱至含水率5%，35%，65%，98%，然后注入微生物，评价不同含水期注入功能菌对最终微生物驱油提高采收率效果的影响，具体实验步骤如下:

①分别将S-3，S-4，S-5，S-6岩心一次水驱至含水率5%，35%，65%，98%;

②将0.1PV菌体含量为2.4x108/mL的发酵液注入岩心，室温下放置7d;

③二次水驱至含水率大于98%，计算微生物提高采收率值。

(2)效果评价及分析将S-3，S-4，S-5，S-6驱替至含水率5%，35%，65%，98%时注入菌液，驱替至无残余油被采出，由实验结果显示(表1、图1)，样品注菌液时含水率越低，采收率提高幅度越大。

由于岩心的非均质性、流体流度差异等原因，水流形成优势通道。微生物随水进入优势通道，富集于油水界面处，产生表面活性剂降低油水界面张力，改变岩石润湿性，从而提高了原油采收率。随着含水率升高，优势水流通道中的残余油逐渐减少，微生物代谢所需原油减少，作为微生物代谢产物之一的表活剂也随之减少，因此微生物驱油提高原油采收率效果降低。由于微生物自身尺寸数量级(WJ-1尺寸分布范围0.31~3.1μm)远高于水分子，很难接触到水无法波及区域的原油，因此，微生物驱油提高原油采收率的效果随含水率的升高而降低。

表1考虑水淹程度影响物模实验岩心基本参数

2.3.3评价渗透率对微生物驱油的影响

(1)实验步骤分别用不同渗透率岩心K-1，K-2，S-6，K-7，K-8，K-9，K-10对最终微生物驱油提高原油采收率效果产生的影响进行评价，具体实验步骤如下:

①一次水驱至含水率大于98%;

②将0.1PV菌体含量为2.4x10/mL发酵液注入岩心，室温下放置7d;

③二次水驱至含水率大于98%，计算微生物驱油提高原油采收率并对产出液进行分析。

(2)效果评价及影响因素分析岩心注入0.1PV菌液，室温放置7d后，不同渗透率油藏环境对微生物提高采收率影响显著，由实验结果显示(表2)，岩心渗透率从39.7mD升高至505.5mD，微生物提高采收率从0.71%升高至5.42%，随着渗透率的增加，微生物驱油提高采收率幅度增大。

岩心渗透率对微生物渗流影响很大，岩心渗透率越低，微生物受到的过滤和吸附滞留阻力作用越大反之，渗透率越高，菌体的通过能力越强。大量菌体进入高渗透岩心内部作用于原油产生代谢产物时，均能降低界面张力、改变润湿性，起到良好的增产效果。因此，渗透率越高，增油效果越好。而微生物在低渗透岩心中运移受到限制，但小尺寸菌体(WJ-1尺寸为0.31~3.1μm)依旧可以进入低渗透岩心的部分孔隙，少量微生物进入岩心深部作用于原油，可小幅提高采收率。

2.4表面张力

(1)实验方法采用芬兰Kibron EZ-Pi Plus便携式动态茄子APP下载检测不同渗透率的岩心二次水驱采出液的表面张力。

(2)实验结果对不同渗透率岩心二次水驱后的采出液进行表面张力分析，结果如表3所示。由表3可看出，不同渗透率岩心采出液的表面张力较去离子水有所降低，且随着岩心渗透率的升高，采出液表面张力的降幅依次升高。其中X-10采出液的表面张力最低，为70.01mN/m.可见，微生物在高渗透油藏环境更易产生表面活性剂。但采出液表面张力相差较小，原因主要是菌液的注入量仅为0.1PV，同时生物表面活性剂在岩心中存在较大的吸附损失。

2.5界面张力

(1)实验方法采用芬兰Kibron dIFT双通道动态界面张力仪检测不同渗透率岩心的二次水驱采出液和原油的界面张力。

(2)实验结果如表4所示，各岩心采出液与原油间的界面张力均低于去离子水，且油水界面张力随岩心渗透率的升高而降低。生物表活剂通过降低油水界面张力来降低毛细管阻力，从而提高了原油采收率。X-10采出液的界面张力最低为5.90 mN/m，增油效果也最好。可见，微生物在高渗透率油藏环境中确能代谢较多的生物表活剂，最终使微生物驱油效率提高。

表4不同渗透率岩心采出液界面张力对比

3讨论

在低含水期注入菌液能使原油最终采收率大幅提高，微生物驱油提高原油采收率最高可达21.98%，并随注入菌液时含水率升高而降低。渗透率对微生物提高采收率影响显著，采收率提高量随岩心渗透率升高而升高。在0.1PV低菌液注入量、39.7mD低渗透岩心中，微生物依然可以产生驱替效果;不同渗透率岩心采出液的表面张力与界面张力较去离子水均有所下降，且随渗透率的提高，采出液的表面张力与界面张力的降幅增大，这表明不同渗透率油藏环境确实影响了微生物的代谢。因此，实施微生物采油技术时需考虑油藏渗透率的特点，并尽量在油藏低含水期使用该项技术。