微生物采油技术研究

微生物提高原油采收率

摘要：中国大部分油田已经进入中后期开采。针对油田开发中后期油井产量逐渐下降，利用微生物采油对中后期油田的采收率有很大的提升空间。笔者由微生物提高采收率原理、微生物适应的地层环境和微生物采油的特征为方向来阐述，并对微生物采油技术给予评价包括存在的不足之处。

微生物提高原油采收率定义是利用筛选的微生物菌种的有益活动及产生的生物气和活性物质来提高原油采收率的一项综合性技术，其中具有适合范围广、工艺简单、持续时间长、见效快、易于控制等特点，是目前发展前景很好的提高原油采收率的技术。

关键字：微生物原理

一、微生物采油原理

微生物采油法通过向油藏注入特点的菌种及微生物所需要的营养物质，使菌种能够在油藏中繁殖并且以石油为原料，代谢出的气体或活性物质来帮助原油开采，降低水油比等方法从而提高原油采收率。

1.1降粘法

微生物能降低原油粘度，微生物以高碳正构烷烃为碳源，由于微生物生长时代谢产物生物酶，在生物酶的作用下，将高碳正构烷烃降解，降解后的原油重质组分减少，轻质组分增加，原油的粘度下降，从而减小原油在地层中的流度比，大大改善了原油品质。

1.2表面活性剂法

微生物产生的具有表面活性剂特征的化合物为生物表面活性剂，如鼠李糖脂、海棠糖脂、槐糖脂等。会吸附代替了不在界面上的不平衡的分子，使油水界

面张力（δ）下降，生物表面活性剂在地层表面的吸附，使亲油面转为亲水表面，增大油对地面表面的润湿角（θ），由粘附功w=δ(1+cosθ),可知界面张力（δ）下降或油对地层表面的润湿角（θ）的增大都会使粘附功下降，粘附功越小，油越易从地层表面掉下来，从而提高洗油效率。

1.3生物气法

微生物在代谢中产生气体，如：二氧化碳、甲烷等，气体使原油粘度下降，体积膨胀，利用气体的膨胀能将原油驱入井底同时气泡会产生贾敏效应增加水流阻力，可以提高波及系数。

1.4生物酸法

微生物产生的酸可以解除碳酸盐岩中的孔隙及裂缝中的堵塞物质，提高地层渗透率，为原油提供流动通道。

1.5聚合物法

微生物在油藏中生长、繁殖及产生聚合物，当聚合物流经孔候时被拉伸，当离开孔候时拉伸作用消失，使聚合物在法线方向上显示出弹性作用，利用这种弹性作用能驱出水驱不能驱出来的砂粒间的剩余油。生物聚合物不能减少水油流度比，防止指进现象的发生，阻止提前见水，生物聚合物可以对不均质性地层的调剖作用，通过封堵高渗透层的渗透率，迫使注水向低含水部位驱油，从而增大原油采收率。

二、微生物应用条件

微生物开采在现实生活中有很多的成功例子如：辽河1995年率先在室内研究经过1年时间，辽河在12块稠油井进行微生物吞吐实验得到了可观的经济效率。新疆油田在2002年与西南石油学院合作经过3年时间，在21口井进行微

生物单井吞吐大大降低了原油粘度。胜利油田在2001年对21口油井进行12轮次的微生物吞吐试验也得到了很高的经济效益。

对于使用MEOR技术需要选择适宜的底层条件，地层温度以30~50℃时，MEOR技术成功率最高。温度过高会破坏酶的活性，影响微生物的生长，所以温度要低于120℃。MEOR适用的地层深度一般小于1500m，地层中矿化度对微生物的影响很大，矿化度越高微生物越不易生长，一般选用矿化度小于15×104mg/L。微生物的生长还需要氮、磷等营养元素，井底压力对微生物的影响很小，一般采用地层压力50MPa一下。微生物在为PH值4.0~9.0的范围内能正常生长，地层渗透率一般采用50×10-3µ㎡以上。菌种可在地层中大量繁殖。

三、微生物采油特点

3.1成本低

微生物在地层在地层中繁殖能力强，作用时间长，有较强的适应能力。

3.2工序简单

利用常规设备就能实施

3.3应用范围广

对于含蜡油井，小面积断块油层，非均质性严重的油层都适用。

3.4微生物来源广泛和应用灵活

可以根据油藏特点，灵活利用生物工程、遗传工程和基因工程的手段构建多功能石油降解的工程菌。

3.5微生物易于控制

通过控制微生物所需要的营养物质来控制微生物的数量。停止营养物质供应，微生物的生长也将终止。

3.6微生物环保效果好

微生物产物可以被降解，对地层和环境无污染。

四、结语

微生物采油在我国采油技术上有很好的发展前途，在续化学驱、混相驱和热力采油法之后新的采油方法。微生物采油在三次采油中有着不可取代的优势，但是微生物采油也有局限性：（1）微生物菌种种类多对菌种的要求高所以菌种选择困难。稠油微生物在经过长时间开采后发生变异，变异后的微生物对原油开采带来了很多的不定因数。（2）微生物在地层中产生的代谢产物和菌体有堵塞地层造成地层伤害，减小地层渗透率（3)微生物想培养条件不利于控制，以及微生物的营养液与地层液体是否配伍，配方的物质与地层中的矿物质发生化学反应产生沉淀会堵塞地层，造成地层伤害，化学反应也会影响地层的温度。

参考文献

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