微生物采油技术及其进展
微生物采油技术
二、国内微生物采油技术特点
（一）发展历程
60年代，玉门、新疆油田等开展过短期MEOR工作。
80年代后期，研究了注水油藏中微生物的生长活动规律，
筛选出糖蜜发酵菌种并在大庆进行了单井吞吐试验。 90年代以后，一方面引进国外技术，一方面组织产学研科 研攻关。基础研究和应用研究一起上。 2000年后，中国石油正式规划微生物采油技术研究；包括 实验室建设和引进专业人才等。 2002年和2004年，中国石油两次召开微生物采油技术研讨 会，确定了微生物采油技术研究、发展重点和发展规划。
二、国内微生物采油技术特点
（三）技术特点
①过分依赖筛选，可工业化应用的菌种单一； ②缺乏评价和监测标准及数模软件，矿场方案的科学化程度 不高； ③对油藏环境中微生物的生态认识不够，因而在确定注入体 系时缺乏依据。 ④对微生物驱油特有的过程(即对微生物驱油区别于其他化 学或物理方法的特性)的关注不够； ⑤基础研究投入不足； ⑥微生物与油藏环境环境的适应性等； ⑦对微生物采油的长远意义认识不足，亦缺乏有效的研究和 开发支撑系统。
一、国外微生物采油技术特点
（二）技术特点 （5）标准化和系列化 基础研究 • 相对完善的微生物评价指标体系和菌种库； • 实现菌种信息和研究成果共享，减少重复研究。 应用研究 • 资源评估、潜力评价、矿场条件、工艺条件和工 程装备上规范化和科学化的配套工作，为MEOR 的推广和应用搭建了坚实的平台。
二、 国内微生物采油技术特点
（二）现状及发展趋势
近年来中国石油在MEOR基础研究和应用的主要成果有： ①分离筛选出多种能够适应特定油藏条件的微生物菌种； ②采用生物技术构建采油微生物菌株方面取得进展。 ③通过基础研究丰富和深化了微生物采油机理的认识。 ④通过对外合作，吸收先进的理论，数值模拟研究取得进展。 ⑤在油藏评价和施工设计方面，建立了微生物驱油矿场试验 方案设计规范草案 ⑥在矿场应用方面，除塔里木之外的各油田都开展了提高单 井产量的微生物增产措施，取得了成功率不等的效果。
我国微生物采油技术现状及发展前景
减少 ， 并 呈现 出多层分 布的特 点 。为 了能够 继续获 取石 油开采 本 国策 ， 微生 物采 油技 术 完全利 用 的是生 物 方法 ， 不存 在任 何 的能 力 ， 一般采 用水注 入的形式进行 填充 。 的污 染问题 ， 这是 比化学制剂优越 的地方 。 而 三次采 油是针 对一 些服役 在二十 年以上 的油 田而言 的 ， 第四， 微 生物采 油的效 率很 高 。微 生物在 油藏环 境 中的繁 三次 采 油的 开采过 程非 常 困难 ， 开采率 也 很低 ， 是 对 资源 的充 育速 度很快 ， 反应迅 速 ， 并 且通过 自身的繁殖保 持 了长效性 。 分利 用表现 。这一 阶段为 了维持 正常 的开采行 为 ， 需要进 行 多 ２微生物采 油技术 的发展前景 方面 的补 救措 施 ， 例如利 用化 学 剂来 改善 油层 环境 ， 优 化开 采 微生物 采油技 术之所 以得 到广泛 的关注 ， 除 了其 在三次 采 设 备性 能 ， 引进新 技术 等 。本文 中所 讨论 的微 生物 采油 技 术 ， 油 中的杰 出表现 之外 ， 更 重要 的一点是 技术本 身的特 点 。现 有 主要是 应用在三次 采油过程 中的 。 的最先 进 的采 油技 术 ， 也 只能获 取 ３ ０ ％Ｎ ５ ０ ％的产 能 ， 大量 的 １ 微生物采油技术现状 油藏 由于地 质原 因被 牢牢锁 定在地 下 。要 获取这 一部分 资源 ， 微 生物采 油技术 是近年 来兴起 的一种 三次采 油创 新技术 ， 势 必采取 人工干 预的 方法 ， 化学 剂的大 量使用 虽然可 以起到 一 也是 目前 国际石 油产 业 中重 点关注 项 目。考虑 到 目前石 油储 定 的效果 ， 但是对 生态环境也 形成 了伤 害 ， 甚至 改变原油性 质 。 备 环境 急剧 萎缩 的现 状 ， 为 了争 夺新 的经 济领 域 ， 就 必须 从技 微生 物 采油 技术 的成 本 低廉 、 效果 明显 ， 最 重要 的 是不 会 术 角度 出发 ， 针 对 现有 的老 油 田进行 重新 开发 ， 对油 藏 中没有 产 生污 染显 现 个 ， 也 不会影 响 原有 品 质 ， 这对 于三 次采 油的 前 实现收 集的残油部分 进行 回收 。 景十 分旷 阔。 微 生物 采油技 术是利 用在油藏 中的微 生物 活动实 现的 ， 微 参考文献 ： 生物 在油藏 中的 生存和新 陈代谢 ， 可以优化 原油 存储空 间的性 【 １ １ 孙殿 龙． 采 油微 生物 菌种入 库参 数及 菌种 库 的开 发研 究 质作用 ， 人ｔ ＂ ｆ ｌ Ｉ ｌ ｌ 用这一特性 开发 出来 了微生物 驱油技术 。 ［ Ｄ ］ ． 中国科 学院研 究生 院（ 渗流 流体 力 学研 究所） ， ２ ０ ０ ５ ． 所 谓的微 生物 动力主要 来源 于细 菌 ， 按 照细 菌来源 不同可 ［ ２ 】 崔君 成 ． 微 生 物 采 油 技 术试 验 研 究［ Ｄ］ ． 大 庆 石 油 学 院， 以 划分 为两 种 ， 一 种是 内部微 生物 驱 油技 术 ， 一 种是 外部 微生 ２０ ０ ５ ． 物 驱油技 术 。这 两种微 生物采 油技术 各有特 点 ， 但在 已用上 主 ［ ３ ］ 东 长 玉， 韩卫 东， 王 玉 堂． 浅析 微 生物 采油 技术 及发 展趋 要根 据细 菌的生 存环境 来判断 ， 温度、 湿度 、 压 力均对其 繁殖有 势『 Ｊ ］ ． 中国石油和 化工标准 与质量， ２ ０ １ ３ ， １ ３ ： ６ ４ ． 所影 响。 ｆ ４ ］ 雷 光伦 ． 微 生 物 采 油 技 术 的 研 究 与 应用 『 Ｊ ］ ． 石 油 学报， １ ． １微生 物采 油机 理 分析 ２ ０ ０１ ， ０ ２ ： ５ ６ — ６ １ ＋１ ２ ２ —１ ２ ３ ． 客 观 上分 析 ， 微 生物 采 油技 术涉 及到 的机 理非 常 复杂 ， 缺 ｆ ５ １ 包木 太． 微 生物驱 油机理研 究『 Ｄ ］ ． 青 岛海洋大 学， ２ ０ ０ １ ． 乏 详细 的数据来 描述其 可控性 ， 因此在研 究 中主 要采用 固定性
微生物采油
芽孢杆菌
假单胞菌
（二）影响驱油效果的因素分析
1.氧的含量（喜氧细菌）：地层中氧的含量 氧的含量（喜氧细菌）：地层中氧的含量 氧的含量 ）： 较少，通常选择厌氧细菌； 较少，通常选择厌氧细菌； 2.PH值：细菌繁殖的最佳范围在7左右； 值 细菌繁殖的最佳范围在 左右 左右； 3.盐度：细菌只能在低含盐量条件下存活， 盐度：细菌只能在低含盐量条件下存活， 盐度 盐浓度超过0.5%，细菌繁殖将受到影响； 盐浓度超过 ， 4.温度、压力； 温度、 温度 5.营养物； 营养物 6.岩石基质的表面性质。 岩石基质的表面性质
微生物产生代谢产物的作用： 微生物产生代谢产物的作用：
1.微生物的代谢产物 微生物的代谢产物——生物活性剂、生物聚 生物活性剂、 微生物的代谢产物 生物活性剂 合物可降低油水的界面张力，改善流度比； 合物可降低油水的界面张力，改善流度比； 2.产生的甲烷、二氧化碳等气体可增加油层压 产生的甲烷、 产生的甲烷 并降低原油的粘度； 力，并降低原油的粘度； 3.产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油； 产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油； 产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油 4.产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石。 产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石。 产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石
三、 微生物采油工艺 （一）微生物采油工艺 （二） 微生物采油的发展前景（Fra bibliotek）微生物采油工艺
生物活性剂驱油法 地面法 生物聚合物驱油法 增产处理 洗井清蜡 地层法 强化水驱 封堵地层
（二）发展前景
1.施工成本低； 施工成本低； 施工成本低 2.工序简单，操作方便； 工序简单，操作方便； 工序简单 3.对低产、枯竭油藏在经济上具有吸引力； 对低产、枯竭油藏在经济上具有吸引力； 对低产 4.可开采各类石油。 可开采各类石油。 可开采各类石油
微生物采油技术
微生物采油技术石油是一种非再生能源，经过一次采油和二次采油后，地层中仍有约60％～70％原油无法开采出来，提高原油采收率一直是世界采油业广泛关注的科学问题。
目前广泛采用物理、化学方法如由碱-表面活性剂-聚合物组成的三元复合驱油体系等开采原油。
在地球表层和缺氧深层生存着约占地球生物种类60％的微生物，其代谢产生的生物酶和中间产物能降解原油中的高分子物质如蜡、沥青、胶质等，从而降低原油的黏度、改善增加原油的流动性，从而可以大幅度提高原油的采收率。
1926年，美国人Beckman最早提出了用微生物提高原油产量的想法⋯，在美国石油研究所工作的Zobell于20世纪40年代初期首次进行了微生物提高采收率的研究工作，于1943年首先申请“把细菌直接注入地下，提高油层原油采收率。
1954年，美国率先成功地进行了矿场试验，随后在20世纪50年代末期到70年代，前苏联和东欧一些国家、加拿大、澳大利亚及中国也开展了微生物采油研究，并进行了一系列现场试验。
在当今世界能源危机的背景下，许多国家都将缓解能源供需矛盾列为头等大事，非常规采油技术受到格外重视。
在20世纪90年代伊拉克战争期间，大多数的美国石油公司建立起了自己的研究机构，资助研发一些新技术，其中微生物采油是潜力最大的新技术。
其美国估计原油储量6490亿桶，准备采用微生物技术开采约3750亿桶，约占总量的58％。
20世纪90年代以后随着生命科学的迅猛发展，分子生物和基因工程的新技术、新成果不断涌现，为微生物采油提供了新的理念和技术，经过几十年的发展，该技术取得了长足的进展。
本文综述微生物油田的生物学机理以及应用研究进展，旨在为提高能源利用率、节约能源、降低采油成本提供参考。
1微生物采油的优点微生物采油技术是一项费用低廉、无环境污染、科技含量高、发展迅猛的新技术，是现代生物技术在采油工程领域中创新性的应用，对于高含水和接近枯竭的老油田更显示出其强大的生命力。
与其他提高采收率的方法相比，微生物采油技术具有明显的优点：①成本低，微生物的主要营养源之一是用通常手段难以采出的石油，微生物的繁殖能力和适应性强，作用效果持续时间长，这尤其对边际油田吸引力大；②微生物采油技术工序简单，利用常规注人设备即可实施，不必增添井场设备，比其他EOR技术实用且操作方便；③应用范围广，不仅可开采轻油、中质原油，更适于开采重油；④注入的微生物和培养基原料来源广，容易制取，且可根据具体油藏特点，灵活调整微生物的配方；⑤易于控制，通过停止注入营养液，即可终止微生物的活动；⑥微生物细胞小且运动性强，能进入其他驱油工艺的盲区如死油区或裂缝；⑦微生物只在有油的地方繁殖并产生代谢产物，避免了表面活性剂注入或降黏剂段塞的盲目性；⑧微生物采油产物均可生物降解，不损害地层，不会造成环境污染，且可以在同一井中重复使用多次；⑨长效性：微生物能自我复制，生活史比高等生物短，注入到油藏中的细菌不断地繁殖，长时间发挥作用；⑩生产成本低廉：微生物培养设备和成本低；灵活度高：可以针对具体的油藏灵活注入具体的微生物菌种和注入量；微生物体积小，能进入地层裂缝，不会引起明显的结垢腐蚀或堵塞等问题。
简述微生物采油技术
简述微生物采油技术[论文关键词]：微生物采油技术发展机理[论文摘要]：目前，微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。
详细介绍微生物采油技术概况，明确分析微生物采油技术概况机理，并探讨其发展方向。
微生物原油采收率技术(microbial enhananced oil recovery，MEOR) 是利用微生物在油藏中的有益活动，微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油，并对原油/岩石／水界面性质的作用，改善原油的流动性，增加低渗透带的渗透率，提高采收率的一项高新生物技术。
该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。
与其它提高采收率技术相比，该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。
一、微生物采油技术概况1926年，美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。
1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理，获得微生物采油第一专利。
I．D．shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作，奠定了微生物采油的基础。
美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。
马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验，采油量增加了47%。
2002年至2003年，我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用，累计增产原油1695t，累计少产水1943t，有效期达10个月。
美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面，处于世界领先地位。
美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量，微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。
1985年至1994年，俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增产原油13.49x10t，产量增加了10～46％。
1988年至1996年，俄罗斯在11个油田44 个注水井组应用本源微生物驱油技术，共增产21x10t。
微生物采油技术简要总结(中原研究院)
微生物采油技术简要总结中原油田分公司勘探开发科学研究院2003.07一、微生物采油机理及应用范围1、微生物采油技术原理：采用从自然环境中筛选、培养的微生物，这些微生物通过复杂的新陈代谢作用降解原油中的石蜡，产生有机酸、有机溶剂分子、生物表面活性剂，可降低原油的倾点、粘度，减少重质成分含量，降低油水界面张力，增加原油的流动性。
由此可以增加油井产量，提高原油采收率，延长油井的使用寿命，这就是微生物采油的基本原理。
微生物（细菌）具有：尺寸小、呈指数增加率生长、能忍受地层中所遇见的恶劣环境（如高盐、高温、高压）等特征。
微生物在油藏孔道中可通过自由水相及束缚水相进入地层深部。
2、微生物采油应用范围1）周期性单井吞吐增产处理。
2）微生物驱、本源微生物驱。
3）生物多糖（聚合物）、生物表面活性剂。
4）微生物破乳、清污、防腐等。
3、微生物采油技术的使用条件1）油层温度：＜90℃2）矿化度；氯离子含量＜10万mg/L3）矿物含量：砷、汞、镍、硒＜15mg/L4）渗透率：＞50×10-3um2 (如果地层中的裂缝不发育)5）残余油饱和度：＞20%（有例外情况）6）原油密度：＜0.940g/cm37）含水量：＞5%二、微生物采油菌种的筛选及生产勘探开发科学研究院采收率所从96年以来，开展了微生物采油技术的研究。
先后采用外购菌种开展微生物单井吞吐现场试验，开展局级微生物驱试验研究项目等，经过几年的研究探索，逐渐由应用研究、机理研究走向核心技术（菌种筛选与生产）的开发，目前已拥有提供微生物采油从室内评价、菌液生产到现场施工的全套技术能力。
取得以下成果：1、建立了微生物富集、筛选、分离、纯化、保藏的全套方法。
采用HUNGATE 厌氧技术，从中原油田140个地层水样品中通过富集培养、筛选分离到25株纯菌株，属厌氧嗜热嗜盐细菌。
可适应温度90℃、矿化度15×104mg/L 的油藏环境。
2、通过对部分代谢产物定量分析，筛选的菌株有产生用于驱替原油的有机物的能力，如：有机酸或气体等。
科技成果——高效微生物采油技术
科技成果——高效微生物采油技术技术开发单位北京大学
成果简介
微生物采油技术主要利用油藏中微生物功能，提高原油流动性能来强化对石油的开采。
微生物采油技术成功与否的关键之一是通过工程技术手段促进油藏中微生物的功能，并长期高效地保持其活性。
为此，向油藏中投加高效微生物制剂、以增加油藏中功能微生物的数量，或者向油藏增加特定功能微生物的营养物质或者激活剂、以定向激活油藏中“本源”采油功能微生物的活性并增加其数量，是保证微生物采油技术高效成功的关键。
本技术包括高效微生物采油菌剂、油藏本源采油微生物激活剂以及油藏本源采油微生物激活技术。
应用范围
本技术可以应用在我国所有石油开采企业。
技术水平
本技术中的微生物菌剂由分离自油藏的本源微生物构建而成，与本源微生物群落具有很好的相容性，菌剂的使用不会对石油开采环境的微生物生态造成大的冲击；利用废弃农作物生物质作为油藏微生物激活剂的出发原料，可以达到废物有效利用，降低开采成本的目的；以高效微生物采油菌剂和油藏本源采油微生物激活剂为基础开发的油藏采油微生物激活技术，技术含量高，国内尚无相似技术，具有开采效率高，无环境二次污染，成本低的优点，适宜大规模推广应用。
项目所处阶段
在室内物理模拟，小规模的矿场试验中都得到了较好的验证，表现出了良好的效果。
市场前景
我国目前石油来源的50%以上依赖进口，而本土石油的开采率只有40%左右，因此提高本土石油开采率是保障我国石油稳定供给的重要措施。
在此背景下，本技术将具有广阔的市场应用前景，为各石油开采企业创造可观的经济效益。
合作方式
双方共同进行现场技术验证，企业提供所有现场验证费用，后续工业化合作方式再行协商。
微生物采油技术机理研究进展
长 、基质 消耗 、代跗产物生 成 、微 生物生长 、衰老 、运移和 浓度分 布 、生长速率 、炭平衡 、生物表 面活性剂产生率 、表面生物活化剂产 量等 子的新模型
３ 结 论
对未来 的研究 Ｔ作 ，建 议主要进行以下儿方面的研 究
（ ） 养耐温 、耐盐 、耐重金属的 易培 养菌种 ．在 微生物活化 １培 ．
１ 力量素质是各项运动项 目的基础
进 行３ ４ ， — 组 作高抬腿跑时应强捌ｆ持较 高重心 ， 呆 动作 自然放松 ｆ ） 立卧撑接 蹲跳起 原地做 立卧撑后接 上跳 起动作 ，发 展 一 ４ 股耐 力和腿部肌肉耐 力 ， 技术规格及要求 ：当直立时ｒ上跳 起 原地 ｕ 】 做立卧撑 ，当蹲 撑后 ，双手离地 ，身体 直立 ，双 腿屈至垂 直时蹬 仲 膝、 踝关 节ｒ 上跳起 ，还 原后重复进行 每组３１ ，重复４ ５ ． Ｊ ｕ ｊ ｔ 次 —组
（ 】 １ 原油乳 化机理 ．微生物 的代酣产物表 面活性剂 、 有机 酸及 其它有机溶剂 ，能降低岩石一油一水系统 的界面张 力，形成油一水乳
状液（ 水包油） ，并可以改变岩石表面润 湿性 、降低原 油相对 渗透 率和 粘度 ，使不可动原油随注入水一起 流动 有机酸能溶解岩石基质 ．提 高孔隙 度和渗透 率 ，增 Ｊ 原油的 流动性 ，并与钙 质岩石 产生二氧 化 Ｊ ｕ 碳 ，提高渗透率。其它溶 剂能溶解孔隙 中的原油 ，降低原油粘度 ． ． （ 微 生物 ｉ 剖增油机理 ： ２】 Ｉ 爿 ，微生 物代 ’生成 的生物聚合物 与菌 蹦 体一起形成微生物堵塞 ，堵塞高渗透 层 ，调整吸水剖面 ，增大水驱 扫
过微生物技术来提高原油采收 宰，增 『 油井 产量的方法已在美国 ，前 Ｊ ｕ 苏联 、ＪＩ Ｊ拿大等ｌ Ｉ 取得成功。微生物 采油技 术施工工艺简便 ，成本 低
微生物采油技术应用及发展动态
微生物采油技术应用及发展动态本文对微生物采油技术在石油开采中的应用进行探讨，希望对促进我国石油工业的发展，可以起到促进作用。
标签：微生物采油技术；石油开采；应用1 微生物采油技术概述微生物采油技术是一种新型石油开采技术，包括微生物在油层中的生长、繁殖及代谢等生物化学过程，也包括了微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移，以及与油、气、水的相互作用导致的油、气、水物性的改变。
相关研究表明，一次采油、二次采油的总采收率仅为地下原油的30%～40%。
在地层当中的残余油含量高达60%～70%。
借助微生物采油技术，能够对这些残余油进行有效采集。
微生物采油技术主要是将微生物与相关营养源注入地下油层，让微生物在油层当中繁殖。
这些微生物会对原油产生直接作用，能够在一定程度上改善原油物性，并提升原油在地层孔隙当中的流动性。
同时，在微生物生长繁殖过程中，会产生一系列代谢物，有机酸、聚合物、活性物质等，部分代谢物能够促进原油采收率提升。
2 微生物采油技术应用2.1微生物增产技术一些特殊功能的微生物其会直接以油井中的烷烃为食物，并代谢出类似原油成分的代谢产物。
在微生物开采技术的应用过程中，很多人只是简单将该技术看作是清除井壁杂物、打开空隙通道、修复地层损伤、提高原油流动性的技术。
但除此之外，该技术的另一优势是可以有效增加油井的产量，让油藏的粘度得到降低，让油藏的流动性得到增强，又能提高油藏的相对渗透率和润湿性，能够起到油井增产的作用。
2.2地层压力在压力小于300MPa环境下细菌生长、繁殖、新陈代谢过程并不会受到影响，而油层所处地层压力往往在十几兆帕到几十兆帕之间，所以地层压力对细菌新陈代谢作用的影响其实并不大，远远小于温度的影响。
但不能因此忽视地层压力对微生物采油的影响。
因为当压力超过10MPa后，压力会对细菌的细胞形态有所影响，压力继续增大，细菌的形态就会有所改变，在高压下微生物会变形，其形态会由杆状变为球状。
微生物采油技术
２００７／１技术与市场ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ院校成果微生物采油是一项行之有效的三次采油技术，主要特点是成本低、适应性强、施工方便、不伤害地层、不污染环境。
特别对于枯竭或近枯竭的油藏更显示其强大的生命力。
微生物采油的成本仅为化学驱的１／２～１／３。
国内外的实践已证明，微生物采油技术特别对高粘、高凝油藏的开发具有较强的针对性，它能够经济有效地从油藏中采用出更多的油，使采收率较水驱有较大幅度的提高，符合“稳定东部，开发西部”的战略方针，意义重大。
我国微生物采油技术起步较晚。
从９０年代开始，南开大学与大港油田合作，成功地选育出了一系列以原油和无机盐为营养，具有降低蜡、胶含量功能的采油微生物。
现已在菌种选育与评价、菌液产品的生产、矿场应用的设计施工与监测诸方面取得了成绩和经验。
随着微生物采油技术日臻成熟，应用市场正在逐步扩大。
南开大学开展的石油微生物及其产品提高采收率的研究，筛选出多种能利用液蜡或原油的菌株。
其中Ｓ１１４菌生产的聚合物在大港、胜利油田进行了稠化水驱油模拟试验，分别增产９．５％～２９．４％和８．３％～２７．６％。
９５年采用自行开发的微生物产品进行了采油井周期性微生物吞吐处理和微生物驱先导性矿场试验，吞吐试验４口井均见到明显增油效果，增幅达２０％以上；该井试验并清蜡周期为３０天，试验后３个月内未进行清蜡作业。
之后，产品在大港油田、吉林油田和江苏油田的试用同样见到有明显的增油效果，推广到南阳、华北等油田试用，均已取得不同效果。
采油微生物产品的应用前景多年的应用结果表明：已选出的菌的应用效果与国外产品相当，价格只有国外产品的１／３～１／４，竞争力强，便于推广，产品市场十分广阔。
提高水驱开发油藏的采收率是当今世界各油田所面临的新问题，特别是对高含蜡和胶质沥青原油油藏。
微生物强化采油新技术在我国乃至世界油田都具有广阔的推广应用前景。
特别是我国东部油田，现已进入高含水的中后采油期，并且有大量的原油为高含蜡、高胶质沥青的高稠油。
微生物采油技术汇报
濮阳联力化工总厂微生物采油技术濮阳联力化工总厂主要从事油田专用微生物系列产品的生产、销售及技术服务的专业性公司，是当前国内为油田提供专用微生物服务的高技术公司。
总厂引进先进的技术，配备全套进口生产设备，我们的产品成功应用于国内各大油田的数百口油井，主要在胜利、大庆、新疆、中原等油田进行了应用，并取得了许多经验和成果。
一、总厂具有的优势1、拥有自己的实验室2、与许多科研单位和实验中心成为合作伙伴，微生物研究所的高科技实验室及许多专家、技术人员随时会为本公司的业务提供高质量的服务和有力的支持3、有一支高素质、责任感强、技术熟练的现场服务队伍二、主要研究成果耐温抗盐石油微生物菌种的筛选和培养，筛选出适合中原油田部分油藏的石油微生物组合，能耐温90℃、抗盐能力的总矿化度为15×104mg/l，具有生成有机酸、醇、气体的特性，与原油作用可降粘50%左右。
已具备微生物菌种的筛选、培养、转接、复壮和保存等技术以及中试、生产、现场推广应用的能力。
三、主要微生物产品1、M-ZY a产生有机酸，溶解岩石基质，提高孔隙度和渗透率；与钙质岩石产生二氧化碳。
2、M-ZY b产生气体，提高地层压力；溶解在原油中使原油粘度下降；使原油膨胀；溶解岩石，提高渗透率。
3、M-ZY c产生生物表面活性剂，降低岩石—油水系统的界面张力；形成油—水乳状液；改变油层岩石表面润湿性，降低原油相对渗透性4、M-ZY d产生生物聚合物，堵塞高渗透层，调整吸水剖面，增大水驱扫油效率，降低水油比。
5、M-ZY e产生溶剂，溶解岩石孔隙中原油，降低原油粘度。
6、M-ZY f产生酶类，裂解重质烃类，降低原油粘度；裂解石蜡，减少石蜡沉积。
四、服务项目1、微生物产品；2、室内筛选试验；3、施工设计；4、施工指导；5、效果分析及总结五、微生物采油技术1、概述微生物采油技术（MEOR）是一种正在世界范围内广泛兴起的三次采油技术，该技术是利用细菌体本身及其代谢产物在地下与原油作用，改变原油的性质，疏导原油流通，使原油变得易于开采，从而提高产量和采收率。
微生物驱油技术研究与发展现状
微生物采油技术研究现状与发展趋势一、微生物采油技术发展概述[1]微生物采油技术或称微生物强化技术（Microbai Enhanced Oil Recovery，ME-OR）是指将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层，或者单纯注入营养液、油层内微生物，使其在油层生长繁殖，长生有利于采油的代谢产物，提高石油采收率的采油技术。
最早提出利用微生物采油的是美国学者Beckmann（1926年），美国能源研究院的Zo-Bell （1947年）进行了补充试验，得出了微生物能将石油从沙粒上释放出来的结论。
20世纪50年代，美国和苏联等国家已成功地进行了利用微生物采油的矿场实验。
我国从20世纪60年代开始研究微生物采油技术，20世纪90年代以来，加快了微生物采油技术的研究步伐。
到目前为止，我国先后在大庆、大港、辽河新疆、胜利等油田开展了微生物采油技术的推广应用，取得了显著的成效。
二、微生物采油技术具体发展[2]2.1国外微生物驱的研究与应用目前，美国、英国、加拿大、俄罗斯、罗马尼亚、荷兰及日本都在进行微生物采油试验研究，其技术正在日益完善。
1、俄罗斯的研究与应用[3]。
近10 年来，俄罗斯在内源微生物采油技术的研究与矿场应用方面发展迅速。
目前，该技术已进入工业化应用阶段，在罗马什金、鞑靼、巴什基尔等老油田取得了55×104t 的增油量，并延长了油藏的开发寿命。
在各种微生物提高采收率方法中，俄罗斯与德国专家联合研制的，以向地层注入梭状芽孢族(Clostridium) 或杆菌(Bacillus) 族的糖解微生物与含糖量不少于40％的糖蜜及无机添加剂为基础的工艺，在石油开采中得到推广。
从1983 年到1992 年，鞑靼、巴什科尔托斯坦和西西伯利亚等地区的一些油田进行了微生物提高采收率工艺的工业性试验。
试验证明，所研究的微生物提高采收率工艺是高效的。
如在鞑靼的五一油田，从1992 年开始注微生物试验，试验区包括5 口注入井和24 口采油井。
2-19胜利油田微生物技术 (石油学会)
500
400
注水开 发阶段
14
微生物驱现场试验阶段
年产油量（万吨）
实际产油 弹性开发 注水开发
12 10 9.2 8 6 4 2
12.0
y = 14.643e-0.1842x R2 = 0.7536
9.7 7.8 6.3 3.9
天然能量和注水开发阶段 微生物驱阶段
日 油 水 平 /t
厌氧微生物 外源微生物
多菌应用（微生物生态） 区块驱油
厌氧＋好氧微生物 内源微生物
1
微生物采油主要机理研究 微生物采油技术的现场试验与应用 微生物采油发展趋势
2
3
一、微生物采油主要机理研究
1 2
微生物对残余油的乳化
微生物细胞或生物聚合物改变渗透性
微生物产生物气
3 4
生物化学趋向性及在位繁殖
1、微生物对原油的乳化作用 微生物在降解 石油烃过程中乳化原油
胜利油田油藏内源微生物普查
Gelria Thermococcus Natronobacillus
X4
三、微生物采油发展趋势
地质储量291 104t
空气渗透率211.7 10-3um2 原油粘度353mPa.s， 地层水矿化度9794mg/L 油藏温度 75-80 oC
注入方式：周期性注入菌液\激活剂 25天
设计注入量：0.25PV （菌液4850m3+ 营养物
探索微生物驱提高断块油藏采收率
二、微生物采油技术的现场试验与应用 3、微生物驱油技术
199904 200012 200208 200404 200512 200708 200904 201012 时间(年月)
微生物采油技术
微生物采油技术陆周涛14302010031随着城市的现代化发展的推进，世界的能源储备正在一点点地衰减。
当然，与我们生活的关系比较密切的便是汽油的价格。
相信，现在的有车一族最关心的也莫过于油价的波动。
从经济学的角度来看，石油的价格是受到供求关系的影响的，当然我们关注的是石油的“供”。
汽油来源于石油的提炼，而石油开采便是我们可以努力的方面。
下面我们就来认识一下比较环保而且高效的微生物采油技术。
-技术原理-微生物采油技术是指将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层，或单独注入营养也激活油层内的微生物，使微生物在油层中生长繁殖，并产生有利于提高采收率的代谢产物或者直接作用于原油改善其物理性质，从而提高油田的采收率的采油方法，也称为微生物强化采油技术（Microbial Enhanced Oil Recovery,MEOR）。
从定义中可以看出，根据微生物的来源可以将微生物采油技术进一步分为本源微生物采油技术以及外源微生物采油技术。
为了更好地理解不同来源的微生物对石油开采的作用，先简单介绍一下微生物是如何提高石油采收率的。
首先，这一效果要得益于微生物自身的封堵作用和润湿作用。
当微生物在油井内增殖会密集成团，便可以选择性或非选择性地封堵地层中的大孔道，从而改变注入水的流动方向，这样就可以扩大扫油面积；另一方面，微生物粘附在岩石的表面，可改善孔道壁面的润湿性，从而改善流动性。
这样，采收率便会有所提高。
其次，由于微生物自身代谢会释放气体，比如二氧化碳、甲烷、氢气、硫化氢等等，这些气体能够提高油层的压力使得原油膨胀，同时这些气体能够溶解于原油使原油的黏度下降，进一步提高流动性，提升采收率。
第三，某些微生物代谢产物中存在酸性物质，比如低分子脂肪酸、甲酸、丙酸、异丁酸等等，这些酸能够溶解石灰石及岩石的灰质胶结物，从而增加了岩石的渗透率和孔隙度，同时溶解过程中会产，均降低了原油的黏度，提高原油的流动性。
生气体产物CO2第四，微生物代谢产物中存在表面活性剂，亲水基、亲油基分别转入两相的内部，从而降低表面张力，便能够改变岩石的润湿性，消除岩壁的油膜，分散乳化原油，这样能够降低原油黏度，增加油相的流动能力，提高驱油效率。
分析微生物采油技术的发展现状
注 入菌 种 的“ 三 步法 ” 完成 。 而 内源微 生 物采油 技 术则 是采 用向油 层 内注 入 营养液 的 方式 控制 微 生物 的 生长 ， 通 过 分 析 比对地 层产 出液 内微 生 物 的活动 状 态 ， 推 测 其在 油藏 中
定 应 急预 案 ， 将 会造 成 巨 大 的经 济 损失 。微 生 物在 繁殖 代 谢 的过 程 中 ， 会 产 生一 定 的聚 合 物 ， 长 此 以往 必然 会 产 生 沉淀 ， 对油 田的原油 开 采 工作造 成较 大阻碍 。 尽管 厌 氧微 生 物 的环境 适 应力较 强 ， 但 在 重金 属、 高温 、 高 盐度 的环 境
发展
现 状
石油 作 为 一种 不可 再 生燃 料 ， 随着 经 济 的发 展 ， 越 来 越 受 到 国家 的重 视 ， 如 何在 不破坏 自然环 境 的基础 上 有效 提升 石油 采 收率 成 为 当前 世 界各 地探 讨研 究 的热 门话 题 。
微 生物 采 油 技术 因此 应 运而 生 ， 具 有 投入 成 本 低 、 环 保效
２ 我 国微 生物 采油 技术 的发 展状 况 油 藏 内部 环 境 较 为恶 劣 ， 多为高温、 重金此科 研 人 员 在 选 择 微
生物 时 ， 必须 要 结 合 客观 实际 ， 充 分 考 虑 到微 生 物 的 生 命
下存 活 时间也 会大 大降低 ， 不利 于采 油量 的提升 。
步 促 进 微 生 物 采 油 技 术 发展 的 方法 ，希 望 能 为相 关开 采部 门提 高 产
油 量 及 实 际 效 率 ， 推 动 我 国石 油 开 采 业 不 断 向前 发展 提供 必要 的 帮
石油微生物采油技术
关研究；1954年，苏联的Lisbon油田第一次开展微生物提高
采收率的矿场试验。
（2）蓬勃发展阶段（1975~1990年）
① 1973年爆发了第一次世界石油 危机，引起人们对各种提高石油采 收率技术的高度重视；随着现代生
物技术的发展，加快了MEOR技
术的研究与应用；
② 1982年，美国召开34个国家参加的 “世界微生物采油会议”，并决定今 后每两年召开一次国际会议；
石油微生物采油技术
广东轻工职业技术学院 邓毛程
Contents
一、技术背景
二、微生物采油技术概况
三、采油微生物 四、微生物提高石油采收率原理 五、本源微生物采油技术 六、外源微生物采油技术 七、微生物采油存在的问题 八、微生物采油的发展趋势
一、技术背景
1、石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色液体，主要成 分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋 或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于化石燃料。
大部分为好氧菌，代表菌株有微球菌、
节竿菌、红球菌和盐杆菌。 例如，从Kazakhstan和WestSiberia油田分离到“喜热噬
油芽孢杆菌（B.thermoleovorans）”，菌株杆状、运动、
内生芽孢、严格好氧，生长温度40~70℃，最适生长条件 为：pH中性、温度55~60℃、氯化钠浓度5~10g/L，能够 利用正构烷烃作为碳源。
12、石油资源
① 世界上常规原油可采储量 预计1272×108m3，稠油、特
稠油及沥青的可采储量约
1510×108m3，超过了常规原 油，其年产量高达1.27×108t 以上。随着常规原油产量的递 减，21世纪以稠油开采为重点。 ② 稠油是一种高黏度、高密度的原油，开采难度大；微生
微生物采油技术
适宜的环境条件是微生物生长必要条件，即使用MEOR技术必需选择具有适宜的油层条件的矿井。这些条件包括温度、压力、矿化度、渗透率、含油饱和度、pH值、原油相对密度等。
3.微生物采油技术的作用机理
（1）微生物可改变驱油环境
微生物通过产生气体、酸和有机溶剂来降低原油黏度，提高原油流动性，提高产油效率。此外，微生物表面活性剂也有相似的作用。
（3）微生物的直接作用
微生物的直接作用包括两方面：一是通过在岩石颗粒表面上生长、繁殖占据孔隙空间，用物理的方法驱油；二是改善原油的馏分。微生物能黏附到岩石表面，把油膜推开，使油释放出来。
四、未来展望
我国十分重视这项技术的开发与应用，我国在“十一五”国家“863”计划项目内源微生物采油技术研究的基础上设立"863"微生物采油项目，为期4年，旨在解决不同油藏条件下制约微生。物驱油技术发展的瓶颈问题。近年来，胜。利、大庆等油田纷纷。建立自己的菌种库，在油田开展大量的现场试验，效果理想。[8]
本源微生物主要有以下几类：
①烃降解菌
烃降解菌是。利用石油烃作。为营。养物的菌。种。大部分为好。氧菌，代表菌株有。微球菌、节竿菌、红。球菌和盐杆菌。
②硫酸盐还原菌
硫酸盐还原菌包。括脱硫弧。菌属、脱硫肠。菌属、脱硫状。菌。属等。这些菌代谢产生的气体，不但可以提高地层压力，还可以溶解。碳酸盐层，促进原油的释放和增大地层的渗透率。某些菌还可以降解石油中的组分，改善原油的流动性，提高原油采收率。[1]
经过70多年的发展，微生物采油技术已经成为继热力驱、化学驱、聚合物驱之后的第4种提高采收率的“三采”技。术，有望成为未来提高采收率的关键技术。
三、工艺过程
1.菌种的选择与评价
本源微生物：
微生物采油技术
微生物采油技术是将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层，或单纯注入营养液激活油层内微生物，使其在油层内生长繁殖，利用微生物及其代谢产物对油藏原油、地层产生作用，提高原油的流动能力，或改变液流方向，从而提高注入水波及体积，以提高油田采收率的采油方法，也称微生物强化采油。
采用向地层注入工作剂或引入其他能量的采油方法，称为三次采油。
三次采油主要包括化学驱油、混相驱、物理采油和微生物采油。
微生物采油方法微生物采油是指将微生物菌液和营养液注入油层，利用微生物的繁殖作用及其产生的代谢产物提高油田采收率的方法，一类是在地面通过工业化发酵生产，分离出有用的代谢产物后注入到油藏，提高油田产量的方法，通常也称为地面法。
主要包括通过微生物发酵生产的生物聚合物（如黄原胶等）和生物表面活性剂（如鼠李糖脂等）来提高采收率。
另一类是将油藏作为天然巨大的生物反应器，让微生物在地下油层中就地发酵，通常也称为地下法。
主要包括微生物单井吞吐、微生物驱（微生物强化水驱）、微生物的井筒处理（微生物清防蜡）、微生物选择性封堵（微生物调剖）和微生物酸化压裂等工艺方法；而注入微生物的来源则包括外源微生物和内源微生物两类。
一、MEOR的特点（1） MEOR工艺成本低廉，工序简单，操作方便。
一般不必增添井场设备。
可用于开采各种类型的原油，开采重质原油的效果更好。
注入的微生物和培养基（营养物）价格便宜，易于获得。
可以针对具体的油藏，灵活调整微生物配方。
易于控制。
只要停止注入营养液，油藏内的营养物被消耗完，即可终止微生物的活动。
（2）微生物细胞很小，且能运移，所以能够进入其他的驱油工艺不能完全进入的油层中的死油区和裂缝。
细菌本身能自我复制，通过在地层内繁殖而扩大其有利的作用。
不损害地层，可在同一井中多次应用。
MEOR产物均可生物降解，不会堆积在环境中，不污染环境。
（3）MEOR的局限性对于高温（>89℃）或高含盐量（>10%）的地层通常不能选用。
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快 了 微 生 物 采 油 技 术 的 研 究 步
伐 ，黄 原 胶 铁 研 究 已 取 得 实 用 性
成 果 ，开 发 研 究 出 的 新 菌 种 降 低 原 油 界 面 张 力 ６ ％ ，而 且 具 有 耐 ０
压 ２ ＭＰ 。 大 庆 油 田 开 展 的 菌 种 ４ ａ
、
微生物采油技术的原理
油 ５ ０吨 。 ０
征 能益的 — 各源紧 今 日张 天 种
，
强 原 油 中 的 溶 解 能 力 ；② 生 成 有
全 世 界 对 石 油 开
机 酸 而 改 善 原 油 的性 质 ；③ 利 用
采 空 前 关 注 ，寻 找 既 有 效 又 廉 价 的三 次 采 油 （ ＯＲ， 化 学 采 油 技 Ｅ 即 术 、 生 物 采 油 技 术 、 理 采 油 技 微 物 术 ） 新 技 术 是 专 家 们 一 直 探 索 的 问 题 。 践 证 明 ， 生 物 采油 是 一 实 微 项 科 技 含 量 高 、发 展 迅 猛 的 新 技 术 ，是 现 代 生 物 技 术 在 采 油 工 程
及局限性
利 用 微 生 物 采 油 技 术 对 原 油 中 的 沥 青 等 重 组 分 进 行 降 解 ，可 以 降 低 原 油 粘 度 ，提 高 油 藏 采 收 率 ，这 一 技 术 在 采 油 过 程 中 已得 到 初 步 的 应 用 ，并 有 继 续 发 展 的
趋势 。
至 可 在 ７ ５ （ 量 分 数 ）的 高 盐 ．％ 质 度 下 ， 温 度 达 ８ ℃ ， 压 力 达 ０
微 生 物 强 化 采 油 （ ＯＲ ）技 ＭＥ
二、我国微生物采油技术发
展历程
早 在 １６ 年 ， 新 疆 石 油 管 理 ９６ 局 就 开 始 利 用 微 生 物 进 行 原 油 脱 蜡 技 术 的 研 究 ， １８ ９ ６年 开 展 了 微
领 域 开 拓 性 的应 用 ， 对 于 高 含 水
降 解 作 用 将 大 分 子 的 烃 类 转 化 为 低 分 子 的 烃 ；④ 产 生 表 面 活 性 剂 以 改 善 原 油 的 溶 解 能 力 ；⑤ 产 生
生 物 聚 合 物 将 固 结 的 原 油 分 散 成 滴 状 ；⑥ 对 原 油 重 质 组 分 进 行 生 化 活 性 的 酶 改 进 ；⑦ 改 善 原 油 粘 度。
活 性 剂 和 生 物 聚 合 物 本 身 有 造 成 沉 淀 的 危 险 ，且 培 养 微 生 物 的 条
技 术 ，从 多方 面 来 加 快 我 国 微 生 物 采 油 技 术 的 发 展 。 先 导 性 试 验 的 油 田增 多 ， 广 速 度 加 快 。 后 推 先 在新疆 、 庆 、 余 、 港 、 利 、 大 扶 大 胜 冀 东 、 河 、 汉 等 油 田开 展 了 微 辽 江
和 近 枯 竭 的 老 油 田 更 显 示 出 其 强 大 的生命 力。
一
生 物 稠 油 脱 蜡 技 术 、 甲 醇 蛋 白 等
研 究 工 作 ；进 入 ９ Ｏ年 代 以 来 ，加
术 与 其 他 三 次 开 采 技 术 相 比 ，具 有 适 用 范 围 广 、工 艺 简 单 、投 产 少 、 效 快 、 污 染 等 特 点 。 它 甚 见 无
维普资讯
第 一 生 产 力
搿 耩
含 ８ ％ ） 由 原 油 正 构 烷 中 长 链 ０ ； 向 长 链 发 展 （ 长 Ｃ６ ）；由 原 油 最 ０ 较 高 挥 发 成 分 向 低 挥 发 成 分 发 展 （ 低 仅 有 ５ ） 含 蜡 量 最 高 最 ％ ；
与 催 化 剂 一 同 置 于 采 油 管 内 ，这
些 微 生 物 新 陈 代 谢 的 产 物 可 以大 大 增 强 石 油 的 流 动 性 ，从 而 提 高
定 、 心试验 等。其机理 包括 ： 岩 ①
就 地 生 成 ＣＯ 以 增 加 压 力 来 增
采 油 率 ， 而 不 会 影 响 石 油 的 质
俄 罗斯 科 学 家 使 用 多 种 适 用 于 在 石 油 中 生 存 的 微 生 物 ，将 其
堵 、 垢 的作 用 ， 要 代 谢 产 物 有 除 主
气 体 （ ＣＨ 、 ＣＯ 、 Ｈ 等 ） 面 活 性 表 剂 、 类 和 酮 类 等 。 项 研 究 主 要 酸 该 包 括 ：菌 种 筛 选 、培 养 基 浓 度 确
１ ． ＭＰ ０ ３ ａ下 的 石 油 储 层 的 条 件 下 采 用 。但 ＭＥ ＯＲ 技 术 局 限 性 在 于
配伍性研 究 ， 展 亦十分 喜人 。 进 近 几 年 来 ， 后 从 美 国 、 拿 先 加
大 引 进 微 生 物 产 品 和 微 生 物 采 油
微 生物在温度 较高 、 度 较大 、 盐 重 金 属 离 子 含 量 较 高 的 油 藏 条 件 下 易 遭 到 破 坏 ，微 生 物 产 生 的 表 面
维普资讯
中国石油和１ 童 匕 糍黔
第 一 生 产 力
曼鬻 黧 鬻糍 簿 童蔓 善 量
麓 叠ｌ＿ 叠 ¨ ｌ 一叠
口 庾 晋
Байду номын сангаас白 杉
量 。 试 表 明 ， 使 用 １吨 微 生 物 测 每 和 催 化 剂 的 混 合 物 ，可 多 采 集 石
生 物 采 油 技 术 的 推 广应 用 ，先 导
利 用 微 生 物 提 高 采 收 率 就 是 把 油 层作 为 天然 的 巨大 发 酵场 ， 微 生 物 在 油 层 中 繁 殖 形 成 生 物 量 ， 用其代谢产物 起到降粘 、 利 解
件 不 易 把 握 。 此 ， 法 的 发展 方 因 该 向是 培 养 耐 温 、 盐 、 重 金 属 离 耐 耐 子 的易培养菌种 。
性 试 验 共 约 ２０ ０ ０井 次 。矿 场 试 验
由 单 井 向 区 块 整 体 试 验 发 展 ； 由 浅 层 向 中深 层 发 展 ；由 高 渗 井 向 中 、 渗井发展 ； 低 由低 温 井 向 高 温 井 发 展 （ 高温 度 为 １２Ｃ） 最 ０ ｏ ；由
低 含 水 井 向 高 含 水 井 发 展 （ 高 最