微生物采油技术讲义
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及的油层中的死角和裂缝； ⑦微生物只在有油的地方繁殖并产生代谢物，克服了盲目性； ⑧成本低，细菌能自我复制，通过层内繁殖扩大其有利作用； ⑨不损害地层，可在一井中多次应用； ⑩MEOR产物均可生物降解，不污染环境。
二、微生物采油技术工艺
表1 矿场MEOR应用的各种工艺
MEOR工艺 生产中的问题
应用微生物的性能
1、国外微生物采油技术发展概况
（2）发展趋势 MEOR设想于20世纪20年代末。其后40多年间，发展缓
慢。－基础研究阶段 20世纪70年代爆发世界石油危机，促进了M百度文库OR研究和应
用步伐。－经济技术需求阶段 20世纪80－90年代，生物工程和信息技术的迅速发展，
导致MEOR研究和矿场试验取得了一系列成果。－快速发 展和工业化阶段
目前技术包括：热采、注气混相、
化学方法 另外的4%-11%是应用目前的先进的技
术生产的
先进技术包括：增强流度控制、深层 蒸汽、微生物驱等
由于孔隙度非常小传统技术很难开采致密油藏
微生物强化采油过程
微生物强化采油是一种提高采收率技术，通常应用在低产油 井以提高产量。 这项技术包括：向油藏注入耐温、耐压、耐盐、厌氧菌群和 营养液 菌群繁殖生长，分芽繁殖，产生有用的代谢产物（如酸、气 体、溶液和生物表面活性剂等等）使油向井筒流动
酸： 提高孔隙度和渗透率 气体（CO2、CH4）：提高孔隙压力、原油膨胀、和降低粘度 溶液：溶解原油 生物表面活性剂：降低表面张力 生物聚合物：流度控制、选择性封堵
1、国外微生物采油技术发展概况
（1）发展历程 ➢ 1895年，Miyoshi首先记载了微生物作用于烃类的现象。 ➢ 1926年，Beckman提出“利用微生物采油”的设想。同年，
Bastin等证实油层水中存在硫酸还原菌等。 ➢ 1943年，Zobell申请了微生物采油的专利。 ➢ 1946年，提出应用厌氧硫酸还原菌采油现场实施方案。 ➢ 1947年，美国首次工业试验。 ➢ 1953年，Zobell用其它菌型进行采油的实验研究。
➢ 微生物在地下代谢生物聚合物与细菌一起形成物理堵塞，起调剖作 用，进行选择性封堵改变水的流向；
➢ 脱硫、脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降解沥青、胶质，降低原 油粘度；
➢ 产生有机酸、有机溶剂等（溶蚀油层岩石中的碳酸盐物质，提高地 层的孔隙度和渗透率）；
➢ 微生物附着在岩石表面生长形成生物沉积膜，有利于细菌在孔隙中 存活与延伸，扩大驱油面积。
4、微生物提高采收率的优点
①对边际油田而言，在经济上具有吸引力，且效果持续时间长； ②工序简单，操作方便。一般不必增添井场设备； ③可用于开采各种类型的原油，开采重质原油效果更好； ④注入的微生物和营养基价格便宜，可针对具体的油藏，灵活调
整配方； ⑤只要停止注入营养液，即可终止微生物活动； ⑥微生物细胞很小，且能运移，所以能进入其它驱油工艺不能全
微生物采油技术
一、概述 1、国外微生物采油技术发展概况 2、国内微生物采油技术发展概况 3、微生物提高采收率机理 4、微生物提高采收率的优点 二、微生物采油技术工艺 1、微生物强化采油 2、油井套管防石蜡沉积技术 3、提高原油在地面管线中的流动效率 4、生物降解：一个环保的治理石油废弃物的方法 三、采油菌菌种筛选 四、微生物采油技术现场应用实例 单井吞吐 微生物驱 稠油开采
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。
3、微生物提高采收率机理
➢ 微生物将石油中的长链饱和烃分解为短链烯烃； ➢ 微生物代谢产生气体（CO2、CH4），一使原油膨胀，降低粘度，
二是增加油层压力；
➢ 微生物代谢产生具有广泛效果的表面活性剂（降低油水界面张力， 润湿反转）；
1、国外微生物采油技术发展概况
➢ 1954年，美国阿肯色州成功进行MEOR的矿场试验。 ➢ 86年～90年美国 (NIPER)2次资助俄克拉荷马州
Delawere-Childers油田的矿场试验，原油产量提高 13%和19.6%。 ➢ 20世纪50年代，前苏联和东欧国家进行MEOR研究。 ➢ 俄罗斯从88年开始在Romashkinskoe油田进行激活地下 本源微生物提高采收率的试验。 ➢ 英国、加拿大、澳大利亚、波兰、日本等国都开展了相 应的研究试验工作。
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。 近几年来，大庆、胜利、辽河、大港、吉林、河南、新疆、玉门、长 庆、青海等油田MEOR矿场试验规模越来越大。
2、国内微生物采油技术发展概况
（2）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
2、国内微生物采油技术发展概况
（1）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。 ➢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
强化水驱 调剖 清洗井筒 缓解指进
原油受到 毛细管力束缚
地层有孔道， 水驱效率低
结蜡
地层水或气指进
产表面活性剂、气体、酸和醇
产聚合物或增殖形成生物团 产乳化剂、表面活性剂，降解 烃类 产聚合物或增殖形成生物团
采油
一次采油可采 出大约12%15%的原油
二次采油可采出大约 15%-20%的原油， 一般采用注水的方法
一、概述
微生物驱油技术（Microbial Enhanced Oil Recovery）
微生物采油（MEOR）是指将地面分离培养的微生物菌液和 营养液注入油层，或单纯注入营养液激活油层内微生物， 使其在油层内生长繁殖，产生有利于提高采收率的代谢产 物或直接作用于原油改善原油物性，以提高油田采收率的 采油方法。
二、微生物采油技术工艺
表1 矿场MEOR应用的各种工艺
MEOR工艺 生产中的问题
应用微生物的性能
1、国外微生物采油技术发展概况
（2）发展趋势 MEOR设想于20世纪20年代末。其后40多年间，发展缓
慢。－基础研究阶段 20世纪70年代爆发世界石油危机，促进了M百度文库OR研究和应
用步伐。－经济技术需求阶段 20世纪80－90年代，生物工程和信息技术的迅速发展，
导致MEOR研究和矿场试验取得了一系列成果。－快速发 展和工业化阶段
目前技术包括：热采、注气混相、
化学方法 另外的4%-11%是应用目前的先进的技
术生产的
先进技术包括：增强流度控制、深层 蒸汽、微生物驱等
由于孔隙度非常小传统技术很难开采致密油藏
微生物强化采油过程
微生物强化采油是一种提高采收率技术，通常应用在低产油 井以提高产量。 这项技术包括：向油藏注入耐温、耐压、耐盐、厌氧菌群和 营养液 菌群繁殖生长，分芽繁殖，产生有用的代谢产物（如酸、气 体、溶液和生物表面活性剂等等）使油向井筒流动
酸： 提高孔隙度和渗透率 气体（CO2、CH4）：提高孔隙压力、原油膨胀、和降低粘度 溶液：溶解原油 生物表面活性剂：降低表面张力 生物聚合物：流度控制、选择性封堵
1、国外微生物采油技术发展概况
（1）发展历程 ➢ 1895年，Miyoshi首先记载了微生物作用于烃类的现象。 ➢ 1926年，Beckman提出“利用微生物采油”的设想。同年，
Bastin等证实油层水中存在硫酸还原菌等。 ➢ 1943年，Zobell申请了微生物采油的专利。 ➢ 1946年，提出应用厌氧硫酸还原菌采油现场实施方案。 ➢ 1947年，美国首次工业试验。 ➢ 1953年，Zobell用其它菌型进行采油的实验研究。
➢ 微生物在地下代谢生物聚合物与细菌一起形成物理堵塞，起调剖作 用，进行选择性封堵改变水的流向；
➢ 脱硫、脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降解沥青、胶质，降低原 油粘度；
➢ 产生有机酸、有机溶剂等（溶蚀油层岩石中的碳酸盐物质，提高地 层的孔隙度和渗透率）；
➢ 微生物附着在岩石表面生长形成生物沉积膜，有利于细菌在孔隙中 存活与延伸，扩大驱油面积。
4、微生物提高采收率的优点
①对边际油田而言，在经济上具有吸引力，且效果持续时间长； ②工序简单，操作方便。一般不必增添井场设备； ③可用于开采各种类型的原油，开采重质原油效果更好； ④注入的微生物和营养基价格便宜，可针对具体的油藏，灵活调
整配方； ⑤只要停止注入营养液，即可终止微生物活动； ⑥微生物细胞很小，且能运移，所以能进入其它驱油工艺不能全
微生物采油技术
一、概述 1、国外微生物采油技术发展概况 2、国内微生物采油技术发展概况 3、微生物提高采收率机理 4、微生物提高采收率的优点 二、微生物采油技术工艺 1、微生物强化采油 2、油井套管防石蜡沉积技术 3、提高原油在地面管线中的流动效率 4、生物降解：一个环保的治理石油废弃物的方法 三、采油菌菌种筛选 四、微生物采油技术现场应用实例 单井吞吐 微生物驱 稠油开采
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。
3、微生物提高采收率机理
➢ 微生物将石油中的长链饱和烃分解为短链烯烃； ➢ 微生物代谢产生气体（CO2、CH4），一使原油膨胀，降低粘度，
二是增加油层压力；
➢ 微生物代谢产生具有广泛效果的表面活性剂（降低油水界面张力， 润湿反转）；
1、国外微生物采油技术发展概况
➢ 1954年，美国阿肯色州成功进行MEOR的矿场试验。 ➢ 86年～90年美国 (NIPER)2次资助俄克拉荷马州
Delawere-Childers油田的矿场试验，原油产量提高 13%和19.6%。 ➢ 20世纪50年代，前苏联和东欧国家进行MEOR研究。 ➢ 俄罗斯从88年开始在Romashkinskoe油田进行激活地下 本源微生物提高采收率的试验。 ➢ 英国、加拿大、澳大利亚、波兰、日本等国都开展了相 应的研究试验工作。
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。 近几年来，大庆、胜利、辽河、大港、吉林、河南、新疆、玉门、长 庆、青海等油田MEOR矿场试验规模越来越大。
2、国内微生物采油技术发展概况
（2）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
2、国内微生物采油技术发展概况
（1）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。 ➢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
强化水驱 调剖 清洗井筒 缓解指进
原油受到 毛细管力束缚
地层有孔道， 水驱效率低
结蜡
地层水或气指进
产表面活性剂、气体、酸和醇
产聚合物或增殖形成生物团 产乳化剂、表面活性剂，降解 烃类 产聚合物或增殖形成生物团
采油
一次采油可采 出大约12%15%的原油
二次采油可采出大约 15%-20%的原油， 一般采用注水的方法
一、概述
微生物驱油技术（Microbial Enhanced Oil Recovery）
微生物采油（MEOR）是指将地面分离培养的微生物菌液和 营养液注入油层，或单纯注入营养液激活油层内微生物， 使其在油层内生长繁殖，产生有利于提高采收率的代谢产 物或直接作用于原油改善原油物性，以提高油田采收率的 采油方法。