浅析微生物采油技术及发展趋势

浅析微生物采油技术及发展趋势

作者：东长玉韩卫东王玉堂

来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第13期

【摘要】随着生物技术的进步，微生物采油技术成为了微生物方向研究的热点。微生物采油技术的进步将给作为不可资源的石油的发展带来极大的突破。本文解释了微生物采油的涵义，分析了微生物采油的现状及发展前景，对微生物采油技术的机理进行了阐述，最后探究了微生物采油技术的方法，并分析其优缺点。

【关键词】微生物采油技术微生物发展

1 微生物采油技术概述

1.1 微生物采油的涵义及分类

微生物采油技术是指将筛选的微生物或微生物代谢产物注入油藏，经微生物的生命活动或代谢产物的某些特性作用于原油，改变原油的某些物化特性，从而提高原油采收率的技术。根据实施过程与方法的不同，分为地上微生物采油技术与地下微生物采油技术。地上微生物采油技术是指在地上经微生物发酵工程研制、生产微生物的某种代谢产物注入油藏而提高原油采收率。即利用优良微生物在地上发酵生产采油制剂的技术。目前，广泛应用的有微生物多糖和微生物表面活性剂。地下微生物采油技术将在地上模拟油藏条件筛选的微生物菌种与营养物注入油藏，微生物在油藏中运移，生长繁殖产生多种代谢产物，作用于原油而提高原油采收率；或用生长繁殖的菌体细胞及代谢产物封堵贮油岩层大的孔道，调整水驱油剖面；或将营养物注入油藏，激活油藏内的原生微生物生命活动提高原油采收率。由于地上微生物采油技术，存在纯种发酵，产品单一，且成本较高，因此，相比之下地下微生物采油技术更有发展前景。

1.2 微生物采油技术的现状与发展趋势

2009年，“世界石油微生物技术大会”于尼日利亚召开，微生物采油技术进一步引起了世界的关注。早在1926年，微生物采油的想法就已经提出，上世纪中叶美国与苏联成功的进行了微生物采油实验。我国的微生物采油技术起步较晚，大约在上世纪60年代开始了微生物炼油的研究，经过多年的努力，在这一方面的研究取得了较大的成就。直到现在，全国多个油田都开展了微生物炼油技术的应用，取得了明显的效果。对于石油微生物遗传学研究，目前已经建立了细菌以烷烃、奈和水杨酸、甲苯和二甲苯三类典型烃类物质生长的遗传学模型。在高粘采油机理的研究方面，筛选高粘性优良菌种，探讨高粘性采油机理。成为了急需解决的技术难题。各国的研究结果表明，微生物提高采收率技术在成本上很有优势，有着极大发展空间。微生物采油十分环保，比起其他的采油方式对环境的污染很小，不会对环境造成2次污染，不会对人体健康带来威胁，这一种绿色工艺。由此可见，微生物采油技术将会有更好的发展前景，为人类的发展做出一定的贡献。

2 微生物采油技术机理

2.1 微生物改变原油结构

微生物生长代谢能降解原油的重组分变成轻组分，产生的 CO2、 H2、 N2、 CH4等气体增加油层压力，细菌对油层直接作用，在贮油岩石表面生长繁殖，占据孔隙空间而驱出孔隙中的原油，降低原油中的某些组分而降低原油粘度，从而使其流动性变好。

2.2 微生物改变驱油环境

微生物生长代谢产生能促使油释放的代谢产物，如低分子量的醇、有机物、生物表面活性剂等，使油水界面张力降低，从而使原油从岩石中释放出来，从而提高采收率；溶剂性产物可溶解原油，生成的CO2、 H2、CH4等小分子产物可起到溶解驱油的作用；微生物可以产生有机酸，增加孔隙度，提高渗透率，增加油层压强等使其更容易开采出来；微生物代谢产生的生物聚合物可控制液体流动，或者形成选择性封堵。

3 微生物采油技术的方法及优缺点

3.1 微生物采油技术方法

用于微生物采油的微生物必须是厌氧或兼性厌氧型微生物；这内微生物在油层高温、高压、高盐等极端环境下能正常生长繁殖并产生代谢；大多数采油微生物能以烃类作为碳源，并能以贮油层内的无机盐作氮源或作营养元素；采油微生物必须与其注入油层的环境条件相配伍相适应。微生物采油技术根据实施过程与方法的不同，分为地上微生物采油技术与地下微生物采油技术。另外也可以分为微生物采油方法分为生物工艺法与微生物地下发酵提高采收率法。采油界普遍认为，地上微生物采油技术实施的是微生物纯种发酵，产品单一，且成本较高。如将筛选的微生物混合菌种或单一菌种，注入贮油岩层，在贮油岩层这个巨大的天然的发酵罐中生长繁殖，产生多种代谢产物，菌体细胞和多种代谢产物联合作用于原油，改变原有的某些物化性能，提高原油采收率。所以地下微生物采油技术是较地上微生物采油技术更先进的高新技术，有着更广阔的开发应用前景。现正推广应用。鉴于地下微生物采油技术解决的技术性问题不同，采用的方法及工程实施不同，近30—35年在世界范围内开展的地下微生物采油现场试验及应用主要分成六大类：微生物清蜡处理法、单井增产微生物处理法、微生物驱油法、微生物压裂液压裂法、激活油藏微生物群落发和微生物选择性封堵法。

3.2 微生物采油技术的优缺点

3.2.1微生物采油技术的优点

微生物采油技术的优点：首先它对环境的污染较小，不会伤害人类的身体健康。其次这项技术与其他技术相比，成本更低，更加经济。再者微生物采油工艺工程十分简单，所需设备与

其他技术相比更是简单的多。微生物采油的方向广，使用与重质油、轻质油等各种类型的原油。最后微生物一起体积优势，能够达到其它技术多不能达到的死角。

3.2.2微生物采油技术的缺点

微生物采油技术的缺点：首先微生物采油技术不能在冬季施工，这将有碍有采油量，给企业带来一定的损失。其次微生物产生的生物聚合物可能产生沉淀，影响采油的正常进行。再者在重金属含量、温度较高及盐度较大的情况下，微生物很容易遭到破坏。最后微生物的施工条件很难恰当的把握。

4 结论

生物技术在国外一直是热门，随着生物技术的发展，微生物采油技术日趋成熟，我国的对生物技术的重视程度及在生物技术上的发展与国外相比还有很大的距离，但本世纪以来，生物技术在我国得到了极大的发展。生物技术极其的有用，而微生物采油更是重中之重，它不仅缓解了国际石油压力，还降低了石油价格，减轻消费者的经济压力。如此重要的一门技术，需要更加广阔的发展空间，其必将为人类带来巨大的财富。

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