浅谈微生物采油技术的研究与应用

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浅谈微生物采油技术的研究与应用

作者：范洪江郭军龙陈尚桢

来源：《科技风》2017年第13期

摘要：我国经济的发展使我国对石油的需求量日益增高，现阶段，各种先进的科学技术手段应用到石油工业的开采过程中，其中微生物采油技术应用最为广泛。本文将通过对微生物采油技术的特点以及优势研究，探讨微生物采油技术在我国石油开采业的应用。

关键词：微生物采油技术；特点；研究；应用

微生物采油技术在我国石油开采业的应用，不仅提升了石油的采油率，还在一定程度上降低了开采工作对油层的破坏，减小了环境污染，为我国的采油事业的发展做出一定的贡献。

1 微生物采油技术的概念

微生物采油技术是一种利用微生物来提高石油采油率的技术，也叫做微生物强化采油，这种技术中最重要的一点就是对微生物的筛选，将油藏注入到筛选出的微生物或者微生物代谢产物中，通过微生物的某些生命活动或者代谢产物的生理特征，在开井采油时，就可以改变原油的粘性、表面的流速和石油的张力，还能大大改变石油的压力，从而提高石油的采油率。微生物采油技术是一种综合技术，不仅包括微生物学、油藏地质学还包括石油开采工艺学等学科，这种利用微生物采油的构想来源于美国人，随后，其他国家的石油专家也不断研究，使这项技术日益完善。

国内的相关学者已经筛选出来的多种能够提高采油率的微生物菌种，也能够利用微生物技术构建采用微生物的菌株。中国石油多次召开微生物采用技术研讨会，不断发展和规划技术体系的建设，随着研究的不断深入，国内的很对石油开采专家积极的学习国外的微生物采油技术理念，取长补短，使我国的微生物采油技术得到了更好的发展空间。但是中国的微生物采油技术还缺乏对菌种的评价和检测体系，在微生物采油技术的可持续发展中还需不断的完善[1]。

2 微生物采油技术的特点及优势

2.1 微生物采油技术的特点

2.1.1 石油的地层条件影响微生物采油技术中的微生物

微生物采油技术的应用必须要保证微生物在地层中繁衍生殖，油层内细菌的生长受各种条件的影响，只有保证油层内的氢氧离子浓度适中、营养物充足、压力和温度都适应微生物生长时，才能顺利的完成石油的开采工作。为了提高油田的采油率，就要不断的调整油层内各种地层条件，促进微生物不断的进行传播。

采油微生物代谢产物分析

第!"卷第#期油田化学$%&’!"(%’# #))#年*月#+日,-&.-/&012/3-4567#+89:/， ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! #))#文章编号：!)));<)"#（#))#）)#;)!==;)+ 采油微生物代谢产物分析" 包木太!，#，牟伯中>，王修林! （!’青岛海洋大学化学化工学院，青岛#**))>；#’中国石化胜利油田公司采油工艺研究所，东营#+?)))； >’华东理工大学化学系，上海#))#>?） 摘要：简述了以烃为碳源的采油微生物在模拟油藏条件下的主要代谢产物类型和对油藏的作用，着重介绍了这些代谢产物的定性和定量分析方法（包括样品前处理）：短链有机酸分析（衍生化法，等速电泳法，各种直接分析方法）；生物表面活性剂样品的提取和分析方法（轴对称液滴分析法，快速液滴破裂实验法，直接薄层色谱法，比色法，超声波振荡法）；生物气分析简介；有机物（醇、醛、酮等）分析简介。指出了代谢产物分析对微生物采油机理研究和技术应用的意义。 关键词：采油微生物；代谢产物；分析方法；综述 中图分类号：@A>+?’"：B">"’""文献标识码：C 微生物提高原油采收率技术（3-D6%E-F& /:2F:D/0%-&6/D%G/67，H A,I）利用微生物在油藏中的有益活动，微生物的代谢作用及代谢产物对原油／岩石／水界面性质的作用，改善原油的流动性质，提高采收率。它是目前国内外发展迅速的一项提高原油采收率技术，也是#!世纪一项高新生物技术。 H A,I具有适用范围广、工艺简单、经济效益好、无污染等特点，已经越来越受到人们的重视。该项技术的关键就是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖及微生物的代谢作用和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质和液固界面性质等。 采油微生物代谢产物及其分析是研究微生物采油机理研究的重要理论基础，它制约H A,I室内实验和矿场应用的开展以及微生物采油技术的推广和最终产业化的进程。 !采油微生物主要代谢产物 采油微生物代谢产物（3/5F E%&-5/）的分析研究，主要针对以烃类为碳源的采油微生物在模拟油藏环境条件下产生的酸、生物气、生物表面活性剂、有机溶剂及生物聚合物等。这些研究皆与阐明微生物采油机理相关［!!>］。采油微生物代谢产物的类型很多，但与采油机理密切相关的主要是酸、生物表面活性剂、气体等代谢产物。 采油微生物代谢产酸主要是指产低分子量的短链有机脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸等。这些有机酸可有效地溶解储油岩层孔隙中沉积的碳酸盐，增大油层的孔隙度和渗透率，改善原油的流动环境。酸与碳酸盐岩反应产生的1, # 等气体可增加油层压力，部分气体溶于原油中使其膨胀，降低原油粘度，改善其流动性，从而提高原油的采收率［>］。 采油微生物代谢产生表面活性剂是其共有的生物学特性。生物表面活性剂是一种集亲水基和亲油基（憎水基）于一身的两亲化合物。亲油基一般是长链脂肪酸或";烷基，#;羟基脂肪酸；而亲水基团则有多种形式，可以由糖、磷酸、氨基酸、环肽或醇等构成。生物表面活性剂能形成较强的乳状液，改变岩石表面的润湿性，显著降低水／原油／岩石体系的界 "收稿日期：#))!;!#;)>；修改日期：#))#;)+;#!。 作者简介：包木太（!"?!J），男，#))!年?月毕业于青岛海洋大学海洋化学专业，获博士学位，研究方向为微生物驱油理论，现为青岛海洋大学与胜利油田合作培养博士后，研究方向为内源微生物采油技术，联系电话：（)+<*）=++?#>=，通讯地址：#+?)))山东省 东营市西三路!==号胜利油田采油工艺研究院微生物研究中心，A;3F-&：E35E&K$3F-&’4&%.’D%3，E35E&K$!*>’D%3。 基金项目：国家自然科学基金（+""?<)!<）“采油微生物代谢作用及产物对采收率影响的研究”，中国石油中青年科技创新基金（中国石油科技字［!"""］第>号（!+））“微生物代谢产物对提高采收率的影响”。 万方数据

微生物采油技术简介

微生物采油技术简介 大庆石油学院 2006年3月

一、概述 微生物采油技术在我国发展很快，近年来各油田采用与大学、研究院所合作以及从国外公司引进技术等方式，进行了大量的室内研究，取得了一定的成果，并进行了一定数量的现场试验。但在以烃类为营养物的厌养菌或兼性厌养菌的筛选、评价和应用等方面的研究还很少。我们在此方面进行了大量的实验，已经筛选出能够在油藏环境生长、繁殖、代谢的菌种。室内研究取得了突破性的进展，在大庆油田的不同区块进行了油井解堵、水井降压以及提高采收率矿场试验，效果非常明显，经济效益好。 二、研究依据 经过几十年的研究，通过微生物地下发酵提高原油采收率，已经提出了以下几个方面的机理： 1、细菌降粘，减少原油的渗流阻力； 2、产生气体，形成气驱和原油降粘； 3、产生表面活性剂，降低油水界面张力，提高洗油效率； 4、产生聚合物，封堵高渗透层，调整吸水剖面； 5、脱硫或脱硫菌，食原油组分中的硫、氮、降解沥青和胶质，降低原油粘 度； 6、产生有机酸，溶解岩石，提高油层的孔隙度和渗透率； 7、产生醇、醛、酮等有机溶剂，降低原油的粘度； 8、利用微生物产生的代谢物质，使储层岩石表面的湿性反转，以利于水驱 提高采收率。 以上的微生物采油机理，主要是以细菌在地下代谢碳水化合物（如糖蜜）为基础提出来的。我国的糖蜜资源有限，不可能将大量的糖蜜注入地层。但是，在油层中却存在着大量未被采出的残余油。如果能够找到以油层原油为碳源生长繁殖的细菌，通过产生大量代谢产物或使原油降粘来增加原油的产量，那么将是一条非常经济的MEOR途径。 三、菌种的筛选 对于所筛选解堵或提高原油采收率的菌种，必须满足以下的条件才有可能取得较好的效果。 1、厌氧条件下能以原油为唯一碳源生长繁殖； 2、营养要求简单，补充氮、磷、钾元素，即能满足厌氧代谢原油的要求； 3、以原油为碳源时，厌氧生长速度较快； 4、细胞较大； 5、适合油藏条件（如温度、PH值、矿化度等）； 6、地面扩大发酵较为简单。 按照上述要求，最终确定了几株菌供矿场试验。所选育的菌种是来自大庆油田油井产出的油水混合物。此种细菌产物主要为生物表面活性剂。并且能以原油为唯一碳源进行长繁殖。细胞大小为0.5~1×3~100微米，形成1微米左右的孢子。对于不同的油层条件将以此菌为基础，进行不同工艺的培养及配伍应用。在提高原油采收率方面效果很显著。

微生物采油技术应用实例

微生物驱油技术 微生物在油藏中能产生生物表面活性剂、有机溶剂、生物聚合物、生物酸、气体等，可以有效驱替石油、增加产量、提高采收率。 西北大学、西安瑞捷生物科技有限公司与长庆油田合作，从油田取样分离、筛选微生物菌株，运用现代生物技术进行高效菌种优育，针对油田环境特性确定微生物驱油剂组成成分，通过室内模拟试验优选微生物驱油剂组成体系，开展现场试验，取得了显著的实际应用效果。

微生物驱油技术现场应用： 案例1： 试验井为侏罗系延安组延9油藏，3口注水井于2010年9月29日开始实施微生物注入，2010年12月10日施工结束，累计注入微生物140m3。微生物注入后整体增油、降水效果明显，含水从69.5%下降至65.6%，平均日净增油4.33吨/天。截止2012年5月22日，试验区块累计增油3018.07吨，投入产出比达到1:9。 某井累计增油1306.24t。 案例2： 试验井为侏罗系延安组延9油藏，2010年9月在3口注水井实

施微生物驱油后，该井组对应油井措施效果显著，至2013年初，油井日产油量逐渐下降、含水上升，恢复至2010年微生物驱前水平。2013年5月，开始第二轮次微生物注入。 通过开展微生物驱油工作，该区开发效果明显提高，经济效益显著。第一轮次综合含水由94.4↓90.8%，单井产能由0.42↑0.90t/d，累计增油3492吨（平均单井累计增油349.2吨），投入产出比1:11.5；第二周期综合含水由94.4↓77.6%单井产能由0.45↑1.77t/d，截止2014年2月8日，试验区块累计增油4205.40吨，预计投入产出比1:18.4。 某井累计增油1452.28t。

浅谈微生物采油技术的研究与应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1f1577683.html, 浅谈微生物采油技术的研究与应用 作者：范洪江郭军龙陈尚桢 来源：《科技风》2017年第13期 摘要：我国经济的发展使我国对石油的需求量日益增高，现阶段，各种先进的科学技术手段应用到石油工业的开采过程中，其中微生物采油技术应用最为广泛。本文将通过对微生物采油技术的特点以及优势研究，探讨微生物采油技术在我国石油开采业的应用。 关键词：微生物采油技术；特点；研究；应用 微生物采油技术在我国石油开采业的应用，不仅提升了石油的采油率，还在一定程度上降低了开采工作对油层的破坏，减小了环境污染，为我国的采油事业的发展做出一定的贡献。 1 微生物采油技术的概念 微生物采油技术是一种利用微生物来提高石油采油率的技术，也叫做微生物强化采油，这种技术中最重要的一点就是对微生物的筛选，将油藏注入到筛选出的微生物或者微生物代谢产物中，通过微生物的某些生命活动或者代谢产物的生理特征，在开井采油时，就可以改变原油的粘性、表面的流速和石油的张力，还能大大改变石油的压力，从而提高石油的采油率。微生物采油技术是一种综合技术，不仅包括微生物学、油藏地质学还包括石油开采工艺学等学科，这种利用微生物采油的构想来源于美国人，随后，其他国家的石油专家也不断研究，使这项技术日益完善。 国内的相关学者已经筛选出来的多种能够提高采油率的微生物菌种，也能够利用微生物技术构建采用微生物的菌株。中国石油多次召开微生物采用技术研讨会，不断发展和规划技术体系的建设，随着研究的不断深入，国内的很对石油开采专家积极的学习国外的微生物采油技术理念，取长补短，使我国的微生物采油技术得到了更好的发展空间。但是中国的微生物采油技术还缺乏对菌种的评价和检测体系，在微生物采油技术的可持续发展中还需不断的完善[1]。 2 微生物采油技术的特点及优势 2.1 微生物采油技术的特点 2.1.1 石油的地层条件影响微生物采油技术中的微生物 微生物采油技术的应用必须要保证微生物在地层中繁衍生殖，油层内细菌的生长受各种条件的影响，只有保证油层内的氢氧离子浓度适中、营养物充足、压力和温度都适应微生物生长时，才能顺利的完成石油的开采工作。为了提高油田的采油率，就要不断的调整油层内各种地层条件，促进微生物不断的进行传播。

微生物采油现场注入工艺探索

微生物采油现场注入工艺探索 【摘要】微生物采油技术研究中包括三大技术：菌种筛选及性能评价技术、菌种放大培养 技术、现场注入工艺技术。其中现场注入工艺技术是决定微生物采油技术能否工业化推广应 用的关键技术。吉林油田微生物采油技术经过十多年研究，菌种及菌种放大培养技术已成熟，现场注入工艺技术一直不能满足工业化推广应用的需求，本文从吉林油田微生物采油现场注 入工艺的发展及存在问题着手，探索适应吉林油田工业化推广应用微生物采油技术的现场注 入工艺。 【关键词】微生物采油现场注入工艺 截止到2009年末，吉林油田已开发油气田21个，动用石油地质储量8亿吨，动用天然气地 质储量186亿方。在已开发的油气田中，以扶余、红岗等为代表的老油田目前含水已接近90%，处于注水开发后期，含水上升速度较快，注入水低效无效循环问题突出；而以新立、 乾安等为代表的低渗透油藏由于渗透率低，注水开发难度越来越大，同时随着勘探工作的逐 年深入，新增增量的品位逐年下降，在目前的经济技术条件下新增储量的动用难度越大越大，迫切需要切实可行的接替技术保障老油田的稳产，新增储量的有效动用。 随着生物工程技术的蓬勃发展，微生物采油及其多样化的驱油机理，近年来越来越受到石油 行业的青睐。通过十多年的研究，吉林油田现已形成了以CJF-002菌为目的菌的一系列微生 物采油配套技术，掌握了菌液及营养基生产、运输、注入、监测评价等相关工艺技术。但是 研究中发现，微生物现场注入工艺技术是决定微生物采油技术能否工业化推广应用的关键技术：菌种经过发大培养后，在输送和注入过程中，既要保证目的菌种不被空气、注入设备等 介质中的杂菌污染，又要保证目的菌的活性不被破坏，同时菌种所需的营养基也必须采用合 适的注入方式，才能保证目的菌在地层中得到更好的繁殖代谢。 １油井吞吐试验 吉林油田到目前为止共进行了五个阶段的微生物现场试验，注入工艺由经历了井口注入、管 线注入、配水间管线注入逐渐演化过程。微生物现场试验初期，主要进行油井吞吐试验，其 目的主要是验证外源微生物在地层条件下能否存活，其代谢产物在地层中是否具备堵塞大孔 道的能力。现场注入工艺主要采用井口注入工艺：即菌种在微生物培养站放大发酵后，按照 菌液：营养基＝1：10的配比在培养站配液，利用罐车将配好菌液运送到注入井井口，再利 用泵车注入油井，每口井注入300方，注入速度30方/小时，注入过程中每4小时取样一次，分析目的菌浓度、杂菌浓度。注后关井20天开抽，同时取样分析目的菌浓度、杂菌浓度、 杂菌种类变化。以CJF-002菌为目的菌的微生物吞吐试验，共注入6口井，检测结果表明：CJF-002菌和其所需的营养基采用井口注入，只要罐车灭菌彻底，注入时间低于10小时，在 注入过程中不滋生杂菌，且CJF-002菌能够在地层中很好的繁殖，其代谢产物具备堵塞大孔 道的能力。 ２微生物连续注入试验 油井吞吐仅仅可以作为一项增油措施，而不能实现微生物驱油。所以2000年设计微生物管 线注入工艺：从微生物培养站向试验区（东24～26区块）铺设了一条4000米的管线，菌种 在微生物培养站放大培养后，同样是按照菌液：营养基＝1：10的比例配液，再通过管线输 送到注入现场配水间，再由配水间通过分别输送到2口注水井井口，配水间到2口注水井的 距离约200米（见图1）。 . 图1 微生物连续注入工艺流程图

采油技术的应用现状以及发展方向

·296·2016年1月综 述工程技术? ? 采油技术的应用现状以及发展方向 张俊芳 胜利油田现河采油厂史127采油管理区，山东 东营 257000 摘要：石油作为一种不可再生能源，其地下蕴藏量十分有限。采油工程是整个油田开发过程中的一个重要环节，而采油工程技术对采油开发的效率提高具有非常重要的作用。主要是对于我国在采油工程中一些新兴相关技术的应用以及其采油工程相关技术的实际发展状况进行了探讨和分析，以期为提高采油的效率、增加油田的经济效益起到一定的促进作用。 关键词：采油技术；发展；趋势 中图分类号：TE357.9 文献标识码：A 编号：1671-5586（2016）3-0296-01 采油工程技术是实现油井开发方案的重要手段，是决定油田产量高低、采油速度快慢、最终采收率大小、经济效益的优劣等重要问题的关键技术。中国采油工程技术大致经历了5个阶段：探索、试验阶段，分层开采工艺配套技术发展阶段，发展多种油藏类型采油工艺技术，采油工程新技术重点突破发展阶段及采油系统工程形成和发展阶段。 1我国采油技术发展与分类 （1）我国采油技术发展历程。随着50年代老君庙和新疆克拉玛依油田的开发，我国引进和自我探索了一批适应油田开发的工程技术。在60年代到70年代大庆油田和渤海湾油田的开发过程中，形成了中国的采油工程技术，并在实践总逐步完善配套。80年代以后，在老油田全面调整挖潜和特殊类型油藏开发中，从国外引进和自我研究发展了多种新技术，形成了适用中国多层砂岩油藏、气顶砂岩油藏、低渗透砂岩油藏、复合断块砂岩油藏、砂砾岩油藏、裂缝性碳酸盐岩油藏、常规稠油油藏、热采稠油油藏、高凝油油藏和凝析油油气藏10类油藏开发的13套采油工程技术。 （2）采油技术分类。一次采油：依赖地层天然压力采油称为一次采油。二次采油：随着地层压力的下降，需要用注水补充地层压力的办法来采油，称为二次采油。次采油（通过注水补充能量）后，采取物理—化学方法，改变流体的性质、相态和改变气—液、液—液、液—固相间界面作用，扩大注入水的波及范围以及提高驱油效率，从而再一次大幅度提高采收率。三次采油：三次采油提高原油采收率的方法主要分位化学法、混相法、热力法和微生物法等。三次采油的分类：根据作用原理的不同，化学法又可以进一步分为碱驱、热力法和微生物法等。 2我国主要采油技术 （1）复合驱油法。多种驱油方法的组合式由于各种驱油法，都有各自的优缺点，很难完全满足不同环境下油层的驱油。因此今年来，提出了各种驱油法组合的新型采油技术，有二元复合驱和三元复合驱。（2）混相法。混相法事将一种流体注入油层，在一定的温度压力下，通过复杂的相变关系与又藏中的石油形成一个混相区段，混相驱在提高采油收率的方法中，具有很大的吸引力，因为它可以使排驱剂所到之处的油百分之百的采出。当这种技术与提高波及系数的技术结合起来时，实际油层的采收率就有可能达到95%以上。可用于混相驱油的气体中有烃类气体与非烃类气体。2.3热力采油法。一般是通过提高热量、升高又藏温度、降低原油粘度来减少油藏流动阻力。当今使用的热采工艺可根据热量产生的地点分为两类：一类是把热流体从地面通过井筒注入流层；另一类是热量在油层内产生，如火烧油层法。将热流体连续的从一些井注入油层，从而另外一些井产油。热驱法不仅降低流动阻力，而且也提供驱油动力。热立法包括蒸汽驱、火烧油层等。 3新兴技术在采油工程技术中的应用 3.1 生物技术的实际应用 微生物采油技术以及微生物勘探技术是采油工程中主要进行应用的生物技术，微生物采油技术发展于化学驱、混相驱、热力采油之后的三采技术，同时又被称作是细菌采油，他是通过应用生物技术来进行采油工程的开创性的使用和开发，在一些含水量和面临干涸的老油田中能够表现出非常顽强的活力。微生物勘探相关技术其自身的重复性非常好，操作也非常便捷，速度快、成本低，已经渐渐被很多的有公司所应用。 3.2 信息技术的应用 在一些比较传统的行业里面，石油行业是对于信息技术有着很强依赖，最早使用计算机技术的行业。在我国计算机最早发展的时候，采油工程在进行石油勘探相关资料的解释与处理就是通过计算机技术来完成的，成为计算机实际主机时代的一项最为主要的公户。现在信息技术越来越多的应用于石油工程中，并且其应用范围广、层次多，例如一些关键性的相关技术实施优化、过程模拟、虚拟实现技术、油藏模拟、地震成像、盆地模拟等相关技术都有信息技术的身影。 3.3 纳米技术的实际应用 在采油工程中，纳米技术的实际应用还停在初始阶段，与采油技术相关联的纳米技术主要是在纳米材料对于采油技术中传统材料的进一步改进上。目前多开展的相关研究主要有：纳米膜驱油相关室内评价以及环保型纳米水性涂料、纳米MD相关膜驱油技术以及矿场相关实验研究以及对于涂层技术的相关研究等。 3.4 新型材料的实际应用 对于管道刚进行增韧防裂，提别是输送油气的相关管到的防裂，还有金属与金刚石的连接，新型的相关材料在提高其采收率、封隔器、连接管接头等相关方面实际应用。耐磨材料，包含有高人耐磨土层、金刚石复合片、高韧性相关硬质合金等；防止材料腐蚀相关技术应用，如耐蚀涂层、在线监测腐蚀、新型阴极保护相关技术以及高分子耐蚀材料等。 4采油工程技术的发展方向 外围油田的经济开采可以针对油田的特征来进行，根据储油层的地质特点，开发出一种新型的控制压裂的技术，这种技术主要是能使油田开采的效果提高，而且对人体没有伤害，相对于人工裂缝来讲，压裂技术更加实用，而且成本低，还能节省时间，提高工作效率。分层注入工艺技术在三次采油过程中，使用范围也逐渐便大，也将得到进一步的完善。 结语 随着科学技术的不断进步和发展，新材料技术、纳米科技、信息技术以及生物科学技术有着前所未有的发展和进步。在高新技术产业不断获得更新的今天，我们要立足国内，放眼世界，发展适应于多种类型油藏和流体的采油工程技术；以提高经济效益为目标，以增加可采储量和采油量为目的，为采油事业创造更好的工作环境和工作技术，抓住科技机遇，为才有事业赢得更好的未来。 参考文献 [1]李稀明，栗传振，肖贤明.微生物采油技术物理模拟研究现状EJ-I[J].是有钻采工艺，2008，28（1）：32-36. [2]刘合.大庆油田采油工程面临的难题和技术发展方向.大庆石油地址开发，2009，28（5）：152. [3]彭芳亮.采油工程技术现状与发展[J].环球人文地理，2015，24期（24）.

稠油微生物开采技术现状及进展

第23卷第3期油　田　化　学Vol.23　No.3 2006年9月25日Oilfield　Chemistry25Sept,2006 文章编号:100024092(2006)0320289204 稠油微生物开采技术现状及进展Ξ 邓　勇1,2,易绍金1,2 (1.油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学);2.长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023) 摘要:综述了用微生物方法开采稠油的技术现状与进展,论题如下。①概述。②基本方法:异源微生物采油,包括微生物吞吐和微生物驱;本源微生物采油及大港孔店油田的实例。③主要机理,包括产表面活性剂,降解稠油中重质组分及其他。④技术研究,包括机理性、可行性及经济效益研究,列举了国内外6个实例。⑤现场应用,包括国外1个、国内6个实例。⑥该技术的优势及问题。参22。 关键词:稠油油藏;开采方法;微生物采油;菌种筛选;现场试验;进展;综述 中图分类号:TE357.9:TE345 文献标识码:A 稠油是一种高黏度、高密度的原油,国外将其称为重质原油。稠油在世界油气资源中占有较大的比例。据统计,世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000×108t,稠油年产量高达1.27×108t以上。加拿大的重质油储量最为丰富,其次还有委内瑞拉、美国、前苏联、中国等国家[1]。我国稠油资源分布广泛,已在12个盆地发现了70多个重质油田,预计我国重质油和沥青资源量达300×108t以上[2],具有很大的开采潜力。 目前,常用的稠油开采技术主要是热力采油法和化学采油法,这些方法均具有一定的实用性,但随着油田开发技术的发展,技术经济和环保等方面的问题日益明显[3,4],开发经济、有效的稠油开采技术势在必行。稠油微生物开采技术是一种稠油开采的新技术,已越来越受到油田的重视。 1　稠油微生物开采技术概述 微生物采油技术已经有70多年的历史,早在上世纪20年代,美国Beckman就指出细菌有利于开采石油[5]。稠油微生物开采技术是微生物采油技术的延伸,也是人们对稠油开采的一种新的尝试。美国、加拿大等欧美国家早在上世纪60～70年代就开始应用这种方法开采稠油,我国起步相对较晚。上世纪末辽河油田率先在国内开展稠油微生物开采技术的室内研究和现场试验,取得一定成果。随后大庆、胜利、新疆、大港、青海等油田相继开始稠油微生物开采技术的研究和应用。从整体上讲,目前该技术在国内外还处于试验研究阶段,真正实现工业化的项目还不多。近年来,随着稠油微生物开采技术研究的不断深入及其在稠油开采领域良好潜力的展现,该技术在国内许多油田开始受到重视[6～8]。 2　稠油微生物开采基本方法 目前,稠油微生物开采技术的基本方法主要是将含有氮、磷盐的培养液及具有降黏作用的微生物注入油层,使微生物与油层发生作用,从而提高稠油采收率,即异源微生物采油法。异源微生物开采稠油又分微生物吞吐和微生物驱两种。 微生物吞吐开采稠油的方法不动管柱,利用地面设备(水泥车、水罐车)从采油井油套环形空间挤入微生物稀释液,挤注结束后关井一段时间,使微生物作用于井筒及近井地层,然后开井采油。该法具有施工简单、不伤害储层的特点,是国内外油田主要采用的方法。 Ξ收稿日期:2006207221。 基金项目:油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)开放基金资助项目“稠油降粘菌作用机理研究”(项目编号k200610)。 作者简介:邓勇(1982-),男,长江大学环境工程专业学士(2005)、化学与环境工程学院在读硕士研究生(2005-),主要研究方向为油气田应用化学,通讯地址:434023湖北省荆州市南环路1号长江大学化学与环境工程学院,E2mail:dengyong228@https://www.wendangku.net/doc/1f1577683.html,。

微生物采油技术

微生物采油技术二○○四年四月

前言 70年代初期世界石油危机，世界各国都加强了对微生物提高石油采收率的研究，国内微生物采油在二十世纪90年代中期引起各油田重视，并在国内各油田部署微生物采油工作，吉林油田主要进行注入营养物的微生物方法研究，辽河油田进行微生物单井吞吐矿场试验，大港油田进行微生物驱油先导试验，胜利油田进行微生物菌种筛选研究工作，大庆油田进行基础理论研究工作。上述各油田的工作均取得一定的进展。 目前，大庆油田开发进入中后期，采出液含水大幅增加，而可采储量的半成以上仍被圈闭在地下，如何进一步提高采收率对大庆油田具有重要的历史意义。实践证明，微生物采油不仅可以改变油井原有的产量递减趋势，提高原油产量，延长了油井的生命期，而且对同一口井可以反复使用。与其它化学采油方法比较，微生物采油具有不污染油藏和水资源、施工简单、成本低、高回报率、生物环保、可反复应用等优点，它克服了其它化学方法无法避免的高成本、高污染等缺点，显示出强大的生命力，具有广阔的发展前景，对大庆油田的后续开发有着重要意义。 一、微生物菌液性能 驱油采用的微生物是一种兼性厌氧，在无氧的油层环境下能依靠原油中长链烷烃（石蜡）为食源而生存、繁殖。大约每4个小时可增加体积一倍。该微生物的体积直径一般在0.1—0.3μm。适应的油层条件为，温度120℃以下，含水率10%以上，矿化度30万ppm以下，

原油中饱和烷烃或含蜡量3%以上。 二、微生物采油机理 采油微生物种类较多，各种微生物特性和作用机理不尽相同，但从效果上概括起来主要是对原油起到清蜡降粘的作用，在微生物代谢的同时伴有产热、产气和产生表面活性物质等。具体如下： 1、采油微生物在生物代谢过程中以石蜡为养分，石蜡裂解后生成轻组分烃类，使石油中原有的重组分烃类向轻组分发生转移，从而降低了原油的粘度和凝固点，增强了原油的流动性。 2、微生物在地下代谢过程中产生CH4、H2、CO2、N2等气体，这些气体能够增加油层压力，部分溶于原油，改善原油流动性。 3、微生物在代谢过程中产生多种化学物质，如生物活性剂、有机酸和醇、酯等有机溶剂。其中生物活性剂能降低油田水界面张力，产生水包油的乳化作用，使油和水的相容性增强，改善水驱效果；有机酸对碳酸岩层起到酸化地层和井筒周围近井解堵的作用：醇和有机酯等有机溶剂可以改变岩石表面性质和原油物理性质，使吸附在空隙岩石表面的原油释放出来。 4、微生物在代谢过程中产生生物聚合物，能够在高渗透层控制流度比，调整注水油层的吸水剖面，增大波及体积。 三、微生物采油现场技术 微生物采油现场试验方式主要有：单井吞吐、微生物水驱、微生物循环驱、微生物水压裂以及微生物与共它采油措施，如聚合物驱、三元复合驱、且面活性剂等复配。 1、微生物单井吞吐：

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

微生物驱油技术综述培训资料

摘要相对于常规提高采收率技术, 微生物采油有 2 个优点, 即微生物不会消耗大量能源且其使用与油价无关。微生物能以油藏里的物质为营养代谢, 在发酵过程中排出生物气, 占据部分储层空间, 或形成人工气顶。微生物还可以堵塞油层的高渗透通道。微生物在油藏整个水相里都发挥作用, 包括水与岩石界面和油水界面, 并可以受控地在分子和孔隙微观水平上连续产出气体、溶剂、表面活性剂以及其他生物化学剂，驱替石油。日本和中国用优选的微生物菌种注入油藏进行矿场试验, 结果提高采收率15 %～23 % 。但是微生物采油也有一些局限性, 所以应该加强目前进行的微生物驱油模拟研究, 确定最好的菌种、营养物、代谢和生理特征, 使微生物驱油开采技术获得较高成功率。 一、微生物采油原理 为了让微生物快速繁殖和生长, 研究人员用各种方法往油藏里注入营养物, 激活这些微生物。有些微生物能以油藏里的物质为营养代谢, 在发酵过程中排出生物气, 占据部分储层空间, 或形成人工气顶。 微生物还可用于堵塞油层的高渗透通道。在多年注水开发后, 注入水会绕过渗流阻力高的含油部位, 沿渗流阻力最小通道流动。微生物数量在这个通道中也很多, 可以在注入水中添加营养物激活微生物。微生物的繁殖造成其数量猛增, 封堵无效循环的水路, 扩大波及体积, 提高注水效率。 大多数微生物具有天然依附于岩石表面的倾向, 不在液体中自由浮动。油藏里, 微生物吸附在岩石表面并繁殖, 产生胞外多糖, 促进了菌体在岩石表面的吸附作用, 形成生物膜, 起到对菌体保护的作用, 并加快细菌更好地利用营养物等资源。随注入水进入油藏的细菌将在原来的生物膜上流过, 有时微生物也会从生物膜中分离出去并与注入水一起渗流, 或者到油藏深部。 从物理化学原理方面看, 促使微生物增长并释放原油的机理与常规EOR 技术基本是一样的。尽管泄油机理相似, 但其他方面却有很大差异。常规的非微生物提高采收率技术是通过井口大量注水, 而微生物在油藏整个水相里都发挥作用, 包括水与岩石界面和油水界面, 并可以在受到控制的情况下在分子和孔隙微现水平上连续产出气体、溶剂、表面活性剂以及其他生物化学剂。这些生物生成物都有已知的泄油机制, 对石油具有化学和物理作用。 二、微生物驱技术分类 微生物可以在油藏中也可以在地面增长。地面培养时, 可以分离和收集微生物的代谢产物, 经过加工和处理再注入到油藏里驱油。 从专业角度来看, 微生物驱油有些类似于地下生物改造作用。注入的营养物与本源或外源微生物一起促进地下微生物的增长和代谢产物, 使更多原油流动, 通过油藏降压作用、界面张力/ 油相降粘以及选择性堵塞高渗区来提高剩余油流动性。另外, 经发酵后的活微生物再注入油藏也能达到增采的效果。 微生物在地下不但要生成原油流动所必需的化学物, 而且要在油藏环境下繁殖增长。在微生物驱油过程中, 要经常注入营养物保持微生物代谢作用, 有时还往油藏注入可发酵的碳水化合物作为碳源。有的油藏还需要无机营养物作为细胞生长的基液或者作为有氧呼吸的另一种电子受体。 三、油藏特征与效果 在注微生物前, 必须确定油藏的特征, 如矿化度、p H 值、温度、压力和营养物情况。岩石性质也很重要。天然裂缝可能改变微生物有效进入油藏的方式。泥质的存在可能会吸收生物聚合物和生物表面活性剂, 影响作用的发挥。碳酸盐会迅速与酸反应, 产生更大量的有利气体, 例如二氧化碳。 只有细菌是微生物驱油的希望之星。由于菌类的原因, 霉菌、酵母、藻类和原生动物等无法在油藏条件下增长。许多油藏的NaCl浓度高, 这就要求使用能够适应这种环境的细菌。在

生物能源发展综述

一、综述 工业生物技术是以微生物或酶为催化剂进行物质转化，大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等，是解决人类目前面临的资源、能源危机的有效手段。我国已将再生资源替代石油资源为原料、采用生物技术生产产品和燃料列为重大课题予以支持并进行开发，取得了可喜成果。 二、发展现状 ( 1 ) 节能 节能是解决当前能源紧缺的一个重要途径，用生物工程技术部分取代化学反应可节约大量能源。生物量是一种可再生的能源。据估算，一年中地球上绿色植物利用太阳能和二氧化碳及水，转化成碳水化合物和其它有机物所积累的生物量共约1720亿t，如以平均热量值为1 8.8406MJ/kg计算，就相当于目前世界能源消费量的10多倍。它们除了供做食物、饲料、燃料和工业原料等之外，其余的96%~97%则作为废弃物或垃圾被抛丢。生物量作燃料，热转化率仅10%，如何提高生物量的利用率，引起了世界各国的重视。美国能源部专门成立了“生物量能局”，制订了联邦生物量燃料规划，计划到1990年从糖和淀粉中制取酒精0.2725亿 m3，从纤维素中制取1.3亿m3；到2000年从糖和淀粉中制取酒精0.4619亿m3，从纤维素中制取1.5亿m3。法国计划到1985年从稻草中转换相当于50万t石油的能源。日本制订了两个生物量能研究计划，即“绿色能源计划”及“生物量能转换计划”，并已付诸实施。日本对未利用的生物量资源进行了推算，对其发酵生产酒精的数量也作了预测。能量转化的角度分析，以高品位的石油产品合成燃料酒精，不能不说是一种浪费。因此应用现代生物工程技术是非常有前途的，在酒精的生产上，由于采用了固定化活细胞连续生产的全新工艺，使糖的转化率由过去的批式法生产的85~86%提高到95%；发酵时间从70~76h缩短到5h；发酵容器效率(按kg酒精/m3· h计)从1.3~1.5提高到11左右。这个新工艺已从实验室扩大到实验工厂规模。由于国际上所需酒精量不断增加，特别是用于配制汽油一酒精混合燃料，从工业化生产的观点来看，此法生产酒精是很有希望的。巴西从1975年开始执行“国家酒精生产计划”，由于大力开展从甘蔗制酒精，推广汽油一酒精混合燃料，在世界上取得了令人瞩目的成效。1982年产量达0.056亿m3，1985年达0.205亿m3，这样使石油的进口从1979年的5000万t下降到1982年的4000万t。 选育高温新菌种，70℃高温作用下发酵速度可快一倍；将霉菌淀粉酶转入酵母，直接利用生淀粉；利用高温淀粉酶把酒精发酵工段和蒸馏工段结合在一起同时进行等等，可以做到节省能源，简化工艺。 ( 2 ) 开发新能源 利用工农业废物和生活废水产生沼气作为能源，近年来得到迅速发展。一方面是由于能源短缺需要开发新能源；另一方面是因为工业发达国家为了防止污染，结合废水、废渣处理，化害为利，生产沼气供使用。一般估计1t生化耗氧量约可产沼气1000m3，可提供本单位热耗的1/3~1/2。印度以牛粪为原料，发展农村沼气，已由政府资助全国推广。联合国在孟买建立了沼气研究中心。原苏联对沼气的开发研究也有多年历史，许多农庄都建有相当规模的沼气池。沼气发电已进入了中等规模的试验阶段。

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/L 3）矿物含量：砷、汞、镍、硒＜15mg/L 4）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/cm3

7）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。 菌株部分代谢产物定量分析表 3、驱替试验表明：筛选的菌种（在含水达95% 以上）可提高原油采收率7%，具备应用于油藏提高采收率的可能性。 4、建立了适合高温高盐油藏的微生物采油室内评价方法。 5、掌握了菌种冷冻真空干燥法保存技术，此方法可把菌种保存2~5年，而且菌种不会变异。

微生物采油技术机理研究进展

微生物采油技术机理研究进展 田红燕，涂漫，林海斌，周道林 （长江大学石油工程学院，湖北荆州 434023） 摘要：生物技术特别是微生物采油技术是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统方法之后，利用微生物的有益活动及代谢产物来提高原油采收率的一项综合性技术，在即将枯竭的油井开采中发挥了重要作用，是目前最具发展前景的一项提高原油采收率技术。本文详细介绍微生物采油方法的作用机理，研究现状，以及提出未来发展展望。 关键词：微生物采油作用机理研究现状 Abstract Biotechnology, particularly microbial enhanced oil recovery technology is the drive following the heat, chemical flooding, polymer flooding and other traditional methods, the use of microbial metabolites of useful activities and to improve the oil recovery of a comprehensive technology. Compared with other EOR technologies, microbial enhanced oil recovery with a simple process, low cost, no damage to oil and pollution, etc., is currently the most promising one to improve oil recovery technology. This paper describes the mechanism of microbial enhanced oil recovery methods, research status, and proposed future development prospects. Keywords:Microbial enhanced oil recovery Mechanism Research proposed future development prospects 中图分类：TE355 文献标志码：A 在世界范围内用常规采油技术只能采出地下油藏的30%-40%的原油，如何提高采收率，从地下采出更多的原油，多年来一直是世界许多国家不断研究的课题。 微生物采油技术（Microbial Enhanced Oil Recovery ,MEOR）是目前世界上发展较迅速的三次采油高新技术。通过微生物技术来提高原油采收率，增加油井产量的方法已在美国、前苏联、加拿大等国取得成功。微生物采油技术施工工艺简便，成本低廉，不伤害油层、不影响原油质量、无污染，具有投人少、回收快、效益高的特点，发展前景十分诱人。 1微生物采油的作用机理 微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程，除了具有化学驱提高原油采收率的机理外，微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入，但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述，据分析，主要包括以下几个方面: 1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、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，增加原油的流动性，并与钙质岩石产生二氧化碳，提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。 收稿日期： 作者简介：田红燕(1984-)，女，2007年毕业于长江大学通信工程专业，现为长江大学油气田开发硕士研究生在读。

微生物吞吐采油技术研究

微生物吞吐采油技术研究 摘要：微生物吞吐采油技术是现代生物技术在采油工程领域开拓性的应用，尤其是为高含水和几乎要枯竭的老油田注入了生机，微生物吞吐采油技术是一项前景广阔、发展迅速的新型采油技术，并且拥有无污染，环保，高科技的一系列标签，该技术是风险低、成本低、收益高、操作简单的，所以本文通过对微生物吞吐采油技术应用机理、影响因素、优点等等的研究，来表明微生物吞吐采油技术的可行性。 关键词：微生物；吞吐采油；矿场实验 石油问题已经成为当今世界的主要能源问题，人们追求财富，石油已经成为创造社会财富的主要因素之一，同时，开采石油也成为影响世界的经济秩序与军事，政治的一种重要手段。石油已经成为每一个国家能源战略的核心。随着我国经济的不断发展，石油问题也成为我国能源问题的关键，所以微生物吞吐采油技术的出现，是给我国的能源问题打上了一剂强心针。 一、微生物吞吐采油技术概述。 微生物作为提高原油采收率的技术被称为微生物采油技术，是一个总称。微生物吞吐采油技术是新时代的一种产物，它通过注入油井中，通过物理或者化学的方法，从油井中开采出人类的资源——石油。 1、从微生物源的分类不同来分，可以将石油分离技术分为外源微生物采油技术和本源微生物采油技术。微生物采油技术按照驱替方式来分，可以分为微生物驱油技术和微生物吞吐采油技术： （1）微生物驱油技术是指将从注水井注入微生物，随着注入的水越来越多，逐渐对油层进行驱替，从而分离出石油。（2）微生物吞吐采油是将微生物注入采油井单井中，随着微生物的作用，将井眼内流体的理化性能改变，从而提升单井的原油产量。将（2）与（1）对比发现，（2）的技术具有更小的风险，操作上的简便，施工的简单的优点，所以微生物吞吐采油技术是本文所要研究的重要对象，也是微生物采油技术的发展方向。 2、之所以选择微生物作为吞吐采油技术的生物，微生物必然有属于它易于