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。
2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞，堵塞高渗透层，调整吸水剖面，增大水驱扫油效率，降低水油比，起到宏观和微观的调剖作用，可以有选择地进行封堵，改变水的流向，达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中.微生物易增殖，生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物，具有高效堵塞作用。
3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、N2、H、CH和C3H等气体，可以提高地层压力，并有效地融入原油中，形成气泡膜，降低原油粘度，并使原油膨胀，带动原油流动，还可以溶解岩石，挤出原油，提高渗透率。
4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等，可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃，降低原油的粘度，并可裂解石蜡，减少石蜡沉积，增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降低油水界面张力，改善原油的流动性。
5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜，改善岩石孔隙壁面的表面性质，使岩石表面附着的油膜更容易脱落，并有利于细菌在孔隙中成活与延伸，扩大驱油面积，提高采收率。
2微生物采油的研究现状
微生物采油技术应用于采油生产实践开始于20世纪90年代，由于全世界范围内油井程现出相当复杂的微生物生态系统，这就增加了实验室模拟的难度。在实验室条件下人工培育的微生物对采油具有良好的效果，但是在现场中很可能被本源微生物所抑制，因为本源微生物对油井具有很好的适应性，油井引入外源微生物在于本源微生物竞争中不占据优势地位。因此，在大多数情况下，微生物现场采油的成功与否取决于引入菌种的活性和数量。基于对实验室研究结果的理解，比较微生物采油和常规采油技术参数，Bryant和Lockhart在现场实验中按比例扩大微生物的引入比例，为油田提供了一个范式［5］，这为正确评估微生物采油技术效果提供了有利证据。同时，世界各国应用微生物采油技术都获得了不同程度的成功。在澳大利亚Alton油田微生物处理12个月后，原油生产量增加了40%［6］。随后美国和罗马尼亚相继运用了此项技术，对322个应用项目的分析结果表明：此项技术是一项经济有效的技术，当然，由于不同油井岩性、沙粒性质、孔隙大小、渗透性、油井温度、天然原油重力和钻探方式的不同，微生物采油效果在不同地区差异也很大［7］，除了油井地下条件差异外，微生物群落组成、浓度、适应性、注入时间也是影响微生物采油效果的重要因素。最近应用细菌（Bacillus mojaven-sis strain JF-2）产生的生物表面活化剂（用量35～41mg/L）就可以有效提高35%～45%残余石油采收率［8］，在美国俄克拉玛州Bebee油田的石灰石油井中应用一种细菌表面活性剂进行驱油，其效果是原来细菌表面活性剂的9倍［9］。在阿根廷Ventana油田，微生物采油的技术可行性在连续注水、控制微生物繁殖情况下进行了定性检验［10］，在秘鲁的Providencia和Lobitos油田，应用MEOR技术分别增产36.5%和46.5%，被认为是一种经济可行的方法予以推广。
为了更好的知道科学试验，寻找最理想的采油率，科学家建立了微生物采油的数学模型。这些模型是以黑油模型为基础，引入微生物生长方程、运移方程和渗透率变化方程等提出的。典型的数学模型有Islam、Sarkar、zhang模型，在此基础上，Bahlulgil、Stewart、Youssef 等对微生物驱油数学模型进行了改进，建立了采油微生物生长、基质消耗、代谢产物生成、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因子的新模型。
3结论
对未来的研究工作，建议主要进行以下几方面的研究：
(1)培养耐温、耐盐、耐重金属的易培养菌种。在微生物活化过程中，需加入微生物生长所必须含N、P等的营养物质，研究并找到低廉易得的营养物质，对于降低该技术成本具有重大的意义。
(2)微生物提高采收率的机理研究。微生物采油应用技术正在日臻完善之中，但微生物驱油机理方面的研究仍有待进一步加强和深入。为进一步提高采收率打好基础。
(3)认清并掌握注入微生物组分与盐水的复杂的相互作用，以及微生物在孔介质中的运动规律，建立微生物作用的数学模型，开发模型软件。
(4)微生物采油评价指标体系和评价方法研究与评价标准的制定。
(5)由于其综合性、复杂性和多学科性，需要微生物学家、石油工程专家、石油地质学家和有机地球化学专家的通力合作，协同攻关。
参考文献
[1]Beckman J W.Action of bacteria on mineral oil[J].Ind Eng Chem News,1926:3-10
[2]Zobell E C.Bacterilogical Process for treatment of hearing earth formation[p].U.S.patent 243278,1946
[3]王修恒，微生物提高石油采收率[J].微生物学报，1999，26（5）：384～385
[4]李羡春，齐艳丽，张磊等．微生物提高采收率技术在吉林油田应用研究[J]石油勘探与开发，2002，29(6)：95～96
[5]Byrant S L,Lockhart T P.Reservoir engineering analysis of MEOR[C].Society of petroleum Engineers 63229 presented SPE Ann Tech.Texas,2000,1-4 oct.
[6]sheehy A.Recovery of oil from oil reservoirs:US,497115[p],1990.
[7]Bailey S A,Kenney T M,Schneider D.Microbial enhanced oil recovery:diverse successful applications of biotechnology in the oil field [J].Society of Petroleum Engineers Journal,2001.6(2):122-129
[8]portwood J T.A commercial microbial enhanced oil recovery technology:evaluation Of 322 projects[C].Society of Petroleum Engineers Journal,1995,29518.
[9]Youssef N,simpson D R,Duncan K E,et al.In-situ Bio-surfactant Production by Bacillus stains .injected into a limestone petroleum reservior[J].Appl Environ Microbiol 2007,73(4):1239-1247.
[10]Mature A,Dietrich F,Gomez U,et,al.Waterflooding optimization using biotechnology:2 year field test,La Ventana Field, Argentina ,SPE J,2001,69652
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/7a7144230.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）.
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：
机械采油及方法
编号：AQ-JS-02943 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 机械采油及方法 Mechanical oil production and its methods
机械采油及方法 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 机械采油 当自喷井停喷以后，地下原油并没有采尽，还得继续开采。从油田开采的整个过程来看，大部分时间和多数油井将采用机械开采的方式，将地下的原油开采出来。 深井泵采油 在机械采油的方法中，深井泵采油是目前应用最广泛的一种，它占全部机械采油井的80％以上。到过油田的人都会看到，野外的抽油机就向给人磕头一样在不停地上下运动，将地下的原油抽到地面上来。深井泵采油装置由抽油机、抽油泵、抽油杆三大主要部分组成。 抽油机是一套运动减速机构。靠电动机或柴油机带动。 抽油泵也称深井泵，它是有杆机械采油的一种?专用设备，泵位于油井井筒中油液面以下一定深度，依靠抽油杆传递抽油动力。
抽油杆是圆形断面的实心杆体，目前使用的有碳钢和合金抽油杆。抽油杆每根8～9米长，每根之间是丝扣连接，抽油杆的作用是将抽油机的动力传递到抽油泵，使抽油泵的活塞做往复运动。 抽油机的安装与调整质量，直接影响着安全采油和人身安全，因此抽油机安装的基础设计、设备的安装、调整必须按照设计标准、操作规程严格执行。 图4—2游梁式抽油机一抽油泵装置示意图 1一吸人凡尔；2一泵筒；3一活塞；4--排出凡尔；5一抽油杆； 6--油管；7--套管；8一三通；9一盘根盒；10--驴头；11一游梁； 12--连杆；13一曲柄；14--减速箱；15一动力机(电动机) 抽油机的安装应由专业施工队伍进行，要按工程施工标准严格履行验收交接手续；抽油机地基应夯实，保证地基有足够的承载能力，摆放基础时应使每节基础保持水平一致，地基与基础底面之间不得悬空；调整抽油机冲程时，驴头负荷必须卸掉，刹车刹死，游梁前后用安全绳与底座连接好，以防止左右曲柄销总成退出曲柄孔
各种机械采油方式比较
各种机械采油方式的比较 一、有杆泵 1、有杆泵抽油系统的主要优点： （1）多数油田和操作人员都熟悉，有杆泵的安装和操作较熟练； （2）排量范围较好，各种配件齐全，服务及维修方便。 2、有杆泵抽油系统的缺点： （1）各种杆式泵的排量都受油管尺寸和泵挂深度的限制，若油井油气比高、出砂、结蜡或流体中含硫化物或其他腐蚀性物质，深井泵容积效率要降低； （2）抽油杆柱在油管中的磨损将损坏油管，增加了维修作业费用。 二、电潜泵 电潜泵是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。 1、电潜泵举升方式的主要优点： (1) 排量大；(2) 操作简单，管理方便；(3) 能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油；(4) 在防蜡方面有一定的作用。 2、电潜泵举升方式的主要缺点： (1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) 比较昂贵，初期投资高；(3) 作业费用高和停产时间过长；(4) 电机、电缆易出现故障； (5) 日常维护要求高。 3、影响电泵工作特性的因素分析 （1）含气液体对电泵工作特性的影响 扬程、排量及效率下降；游离气体过多时，叶轮流道的大部分空间被气体占据，将会使离心泵停止排液。 （2）液体粘度对电泵工作特性的影响 液体粘度大使得泵的举升功率增加；同时泵的扬程、排量和效率也有所下降；油水乳状液含水率(粘度)对电泵的影响。
（3）温度对电泵工作特性的影响 流体温度对电机和电缆的绝缘程度有较大的影响；流体温度高需要选择耐温等级高的电机和电缆，增加采油成本。 （4）砂、蜡等对电泵工作特性的影响 电泵生产要求含砂小于0.05%；含砂后，泵叶轮磨损，排量下降；蜡沉积堵塞叶导轮流道，井液阻力增加。泵排量下降；电机负荷增加，严重时过载停机。 （5）其它如沉没度、井下压力等与气体影响有关。 三、螺杆泵 1、螺杆泵采油系统的优越性： (1)节省一次投资，螺杆泵与电动潜油泵、水里活塞泵和油梁式(链条式)抽油机相比，由于其结构简单，所以价格低； (2)地面装置结构简单，安装方便； (3)泵效高、节能、管理费用低； (4)适应粘度范围广，可以举升稠油； (5)使用高含砂井； (6)适应高含气井； (7)适用于海上油田丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小，因此适合海上油田丛式井组甚至水平井的采油井使用； (8)允许井口油较高回压； (9)当发动机或电动机停转时，在某些情况下，砂沉积在泵的上部。与有杆泵比较，螺杆泵更有可能恢复工作。 2、螺杆泵采油的缺点 (1)定子有橡胶制造，最容易损坏，若定子寿命短，则检泵次数多，每次检泵，必须起下管柱，增加了检泵费用； (2)泵需要流体润滑，如果供液不足造成抽空，泵过热将会引起定子弹性体老化，甚至烧毁； (3)定子的橡胶不耐高温，不适合在注蒸汽井中应用； (4)虽然它操作简单，若操作人员不经适当操作训练，操作不正确，也会造成泵损坏；
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。
采油微生物
题目：采油微生物 院系：生物科学与工程学院 专业：生物工程 班级：生物工程2班 学号： 20113503 姓名：秦川永
采油微生物 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。 20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究，但发展缓慢。80年代末，大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro～Bac 公司合作，分别进行了单井吞吐试验。1994年开始，大港油田与南开大学合作，成功培育了一系列采油微生物，该微生物以原油和无机盐为营养，具有降低蜡质和胶质含量功能，并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来，吉林油田与13本石油公司合作，探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验，21口井见效，见效率达70%。2000年底，大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种，在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验，结果表明，采收率达43.41%，增加可采储量1.81×10t，施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。
第六章机械技术
第二章机械技术总结 机械系统 包括基础构件、机械框架、传动机构、执行机构等部分。 传动系统动、静特性的主要影响因素 动特性的影响因素：惯性、刚度、摩擦、间隙。 静特性的影响因素：刚度、摩擦、间隙 传动系统的主要特性参数 惯量、摩擦阻尼、传动误差 1、机电一体化系统对机械传动系统设计的要求是什么？ (1) 高精度——静特性 (2) 快速响应性——动特性 (3) 良好的稳定性——动特性 2、影响机械系统传动机构动力学特性的主要因素有哪些？ (1) 负载的变化（包括工作负载——外力、惯性负载、摩擦负载） (2) 传动系统惯性（主要取决于机构中各部件的质量和尺寸） (3) 传动系统的固有频率（为减少机械传动部件的扭矩反馈对电动机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应高于电气驱动部件固有频率的2—3倍，同时，传动系
统的固有频率还应远离控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。） 对于质量为m 、拉压刚度系数为K 的单自由度直线运动弹性系统，其固有频率为 m K n = ω 对于转动惯量为J 、扭转刚度系数为K 的单自由度旋转运动弹性系统．其固有频率为 J K n = ω (4) 传动系统中的摩擦和润滑 (5) 传动系统中的间隙 （齿轮传动啮合间隙会导致一定传动死区，在闭环系统中，传动死区还可能使系统以1—5倍的频率产生低频振荡，因此要消除间隙） 3、机械系统的主要特性参数有哪些? (1) 转动惯量J （在不影响系统刚度的条件下，机械部分的质量和转动惯量应尽可能小） 要求会计算：（计算重点） 齿轮、丝杠 l d md mr J 42232 1 8121πρ=== m ——齿轮、丝杠质量 d ——齿轮分度圆直径、丝杠中径直径 p ——齿轮、丝杠材料密度 l ——齿轮宽度、丝杠长度 工作台及工件折算到丝杠 2 0)2( π L m J r = r m ——工作台及工件质量 0L ——丝杠导程 工作台及工件折算到齿轮 2 0r m J r = r m ——工作台及工件质量 0r ——齿轮节圆半径
针对微生物采油技术的研究
针对微生物采油技术的研究 发表时间：2019-07-29T12:14:21.110Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：刘艳红李鹏王伟健 [导读] 摘要：随着经济的发展我国对石油的需求量日益增高，为保证更好的开采石油，现阶段有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。 大庆油田采油九厂 163000 摘要：随着经济的发展我国对石油的需求量日益增高，为保证更好的开采石油，现阶段有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。微生物采油技术是一项常用的三次采油技术。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；研究现状；采油机理 前言：石油是一种不可或缺的基础能源物质，其采收率不光是石油基础工业，并且是所有工业界极其重视的问题。在所有能源资源的开发中，石油的采收率一直处于较低水平。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，为我国的采油事业的发展做出一定的贡献。 1.国内外技术现状 1.1国外技术现状 1926年，美国科学家提出了细菌采油的设想。至上世纪50年代，美国、前苏联及东欧国家相继进行了微生物采油的工业规模现场实验，取得了理想的效果。进入七十年代随着世界石油危机的爆发，世界各国更加重视对微生物采油技术的研究和应用步伐。上世纪九十年代微生物采油技术在美国及前苏联的矿场应用标志着工业化应用阶段的到来。美国国家石油能源研究所自上世纪80年代以来在微生物采油方面做出了重大突破，并取得了一系列研究成果。自1986年直到1993年，通过注入微生物试验，原油产量增加20%，并且发现微生物能改变亲油性岩石的润湿性，这将大大降低残余油饱和度，美国为微生物采油技术的发展打下了坚实的基础。2012年日本学者通过向生产枯井中土著微生物注入外源营养物，发现土著微生物利用酵母提取液可以从已经枯竭的气井中回收到天然气。2012年有研究团队从油藏中分离出的嗜热土芽胞杆菌H9，该微生物是可以在高温、高盐并以原油为唯一的碳源的环境下生长的兼性厌氧性微生物，通过实验表明，该微生物的生长代谢可以产生一类在石油工业中能提高采收率的生物表面活性剂。2013年从伊朗西南部的一个高盐的油矿中分离出一株阴沟肠杆菌，该菌株生长过程中产生的表面活性剂为1.53g/L，能使油水表面张力降低率达到56.9%～88.9%。 1.2国内技术现状 我国对微生物采油技术研究较晚，直到1966年，新疆石油管理局开始利用微生物进行原油脱蜡技术的研究，被认为是微生物技术研究的开端。“七五”期间，开展了以下工作：微生物地下发酵提高采收率研究；生物表面活性剂的研究；生物聚合物提高采收率的研究；注水油层微生物活动规律及其控制的研究。近几年来，我国先后从美国和加拿大引进微生物产品和微生物采油技术，从多方面加快我国微生物采油技术的发展。大庆、胜利、大港、河南等油田，大庆石油学院等科研机构、采油厂都已制定了攻关项目，并且正在密切合作付诸实施。 1.3我国微生物采油的主要技术 目前，我国主要的微生物采油技术有微生物单井吞吐技术、微生物驱技术、微生物深部调驱技术、土壤污垢的生物修复术。其中：微生物单井吞吐技术是将微生物挤入生产井近井底带油层，改善原油流动性。微生物驱技术是将微生物从注水系统注入地层，利用微生物在油藏中的生长代谢，降解原油重质部分，产生生物表面活性剂有机溶剂、生物气等，改善残余原油的流动性。微生物深部调驱是在微生物驱油技术基础上，结合油层生态学方面、产生物多糖微生物研究成果。土壤污垢的生物修复术通过利用微生物催化降解有机污染物，将其浓度降低至地域监测下限或低于环保部门规定的浓度。 2.微生物采油技术机理 2.1改变原油组成 微生物细菌采油的过程牵扯到化学、物理、生物等因素。微生物细菌采油不仅具备化学驱增加原油采集率的机理，另外微生物的生长、活动过程也具备了增加原油采收率的机理。微生物以石油中正钩烷烃作为碳源而生长繁殖，然后改变原油的碳链组成。微生物通过不断新陈代谢，改变了石蜡基原油的物理性质，降低了石蜡基原油的临界温度和压力。微生物生长时释放出的生物酶可降解原油，使原油碳链断裂，高碳链原油变为低碳链原油，使重组分减少，轻质组分增加，凝固点和黏度均可降低，不仅改善了原油在油层中的流动性，而且会使原油品质得到改善。 2.2改变油藏条件 由于微生物所产表面活性剂会降低油水界面张力，减小水驱油毛管力，提高驱替毛细管数。因此，需要生物表面活性剂的应用来提高采收率。生物表面活性剂会改变油藏岩石润湿性，从亲油变成亲水，使吸附在岩石表面上的油膜脱落，油藏残余油饱和度降低，从而提高 采收率。微生物在生长与活动中产生的气体有：、、、等。这些气体能够使油层部分增压并降低原油粘度，提高原油流动能力；酸性气体还能溶解岩石中的碳酸盐，增加渗透率；气体能够使石油膨胀，使其体积增大，有利于驱出；气体的贾敏效应还会增加水流阻力，提高注入水的波及体积。生物气能改变油藏条件，提高采收率机理。除此之外，微生物还会产生酸及有机溶剂提高采收率，微生物产生的主要是相对低分子质量的有机酸，如甲酸和丙酸，也有部分无机酸，如硫酸，它们能溶解碳酸盐，一方面增加孔隙度，提高渗透率；另一方面，释放二氧化碳，提高油层压力，降低原油黏度，提高原油的流动能力。产生的醇、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，使吸附在孔隙岩石表面的原油被释放出来，并易于采出地面。应用微生物采油技术还可以通过生物聚合物来提高采收率，由于微生物在地层中产生的生物聚合物，能在高渗透地带有选择性地堵塞大孔道，控制油水流度比，调整注入油层的吸水剖面，增大扫油面积，从而提高原油采收率。 2.3微生物体直接作用 微生物体出了间接影响油藏条件，还可以直接作用改变油藏条件。微生物能粘附到岩石表面，在油膜下进行生长，进而把油膜推开，促进油释放出来。在微生物生长的过程中碳氢化合物的馏分也发生了改变。