微生物采油技术
微生物采油机理及应用-石油技术
微生物采油机理及应用随着世界经济的飞速发展,能源的生产与供求矛盾越发突出,石油作为工业发展的命脉,由于其储量的有限性,使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。
寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。
有资料表明我国原油开采采出率仅有30%左右,远低于发达国家50%-70%的采出率,高粘、高凝和高含腊的胶质沥青油藏为原油的开采带来诸多困难,而新型微生物采油系列产品对“三高” 油藏的开发具有较强的针对性,能使采出率大幅度提高。
定义微生物采油技术是一项利用微生物在油藏中的有益活动来提高石油产来提高石油产量的三次采油技术。
将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层,或单独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,以提高油田采收率的方法。
微生物采油是技术含量较高的一种提高采收率技术,不但包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程,而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移,以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变【1】。
同时,微生物在油层中生长代谢产生的气体,生物表面活性物质,有机酸,聚合物等物质,这些微生物的代谢产物通过降低原油表面张力和粘度,可提高岩石孔隙介质中原油的流速,增强洗油和驱油效果,提高原油采收率。
来提高原油采收率的一种方法[2]。
机理微生物的采油机理是什么?在大量研究的基础上,一般认为可能的机理有下几点:(1)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, 并降低原油的黏度, 使其流动性变好。
(2)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;(3)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:(4)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。
微生物采油技术讲义
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。
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
➢ 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。
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
微生物采油法
微生物采油法微生物采油是指向油藏中注入合适的菌种及营养物质，使菌株在油藏中繁殖，代谢石油产生气体或活性物质，降低油水界面张力，以提高石油采收率。
微生物采油法是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统方法之后的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。
微生物采油法适用范围广，工艺简单，不易损伤油层以及无污染，是目前最具发展潜力的一项原油采收技术。
微生物采油中应用的微生物是经过严格的筛选和培养的，要求注入的微生物在高温、高压、高矿物度的油藏条件下具有快速的生长、繁殖、代谢功能。
微生物采油技术包括很多生物化学过程，微生物代谢产物在油层中的运移以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水的物性的改变。
在油藏中，依靠微生物及其产生的酸、气体、表面活性剂等改变油藏岩石及其表面性质、油藏原油性能，从而达到提高波及效率，降低残余油的目的。
与传统采油方法相比，微生物采油法具有明显优点。
微生物的繁殖能力和适应性强，作用效果持续时间长，大大降低了采油成本；微生物采油只需利用常规注入设备即可实施，不必增添井场设备，工序简单；微生物采油不仅可以开采各种类型的原油，而且适于开采重油，其适用范围较广；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，因地制宜，灵活调整微生物配方；易于控制，通过停止注入营养液，即可终止微生物的活动；微生物细胞小且运动性强，能进入其他驱油工艺的盲区；微生物只有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的盲目性，微生物采油的产物均可生物降解，并可以在同一井中重复使用。
当然，微生物采油法也有其弊端，微生物的耐高温和耐盐能力有一定的限度，有些微生物不易降解，还有就是有些微生物可能会对水源产生潜在污染。
微生物采油技术有望成为未来油田开发后期稳油控水、提高采收率的主要技术之一。
微生物采油
芽孢杆菌
假单胞菌
（二）影响驱油效果的因素分析
1.氧的含量（喜氧细菌）：地层中氧的含量 氧的含量（喜氧细菌）：地层中氧的含量 氧的含量 ）： 较少，通常选择厌氧细菌； 较少，通常选择厌氧细菌； 2.PH值：细菌繁殖的最佳范围在7左右； 值 细菌繁殖的最佳范围在 左右 左右； 3.盐度：细菌只能在低含盐量条件下存活， 盐度：细菌只能在低含盐量条件下存活， 盐度 盐浓度超过0.5%，细菌繁殖将受到影响； 盐浓度超过 ， 4.温度、压力； 温度、 温度 5.营养物； 营养物 6.岩石基质的表面性质。 岩石基质的表面性质
微生物产生代谢产物的作用： 微生物产生代谢产物的作用：
1.微生物的代谢产物 微生物的代谢产物——生物活性剂、生物聚 生物活性剂、 微生物的代谢产物 生物活性剂 合物可降低油水的界面张力，改善流度比； 合物可降低油水的界面张力，改善流度比； 2.产生的甲烷、二氧化碳等气体可增加油层压 产生的甲烷、 产生的甲烷 并降低原油的粘度； 力，并降低原油的粘度； 3.产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油； 产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油； 产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油 4.产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石。 产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石。 产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石
三、 微生物采油工艺 （一）微生物采油工艺 （二） 微生物采油的发展前景（Fra bibliotek）微生物采油工艺
生物活性剂驱油法 地面法 生物聚合物驱油法 增产处理 洗井清蜡 地层法 强化水驱 封堵地层
（二）发展前景
1.施工成本低； 施工成本低； 施工成本低 2.工序简单，操作方便； 工序简单，操作方便； 工序简单 3.对低产、枯竭油藏在经济上具有吸引力； 对低产、枯竭油藏在经济上具有吸引力； 对低产 4.可开采各类石油。 可开采各类石油。 可开采各类石油
微生物采油技术讲义..
采油方法。
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。
MEOR工艺
单井激励
生产中的问题
地层受到伤害 , 渗透 性差 原油受到 毛细管力束缚 地层有孔道， 水驱效率低 结蜡
应用微生物的性能
产表面活性剂、气体,降解烃类
强化水驱
产表面活性剂、气体、酸和醇
调剖
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
清洗井筒
缓解指进
地层水或气指进
产聚合物或增殖形成生物团
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、
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、微生物驱油技术定位 5、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
微生物细胞很小，且能运移，所以能进入其它驱油工艺不能
全及的油层中的死角和裂缝；
微生物只在有油的地方繁殖并产生代谢物，克服了盲目性；
《微生物采油数值模拟研究》范文
《微生物采油数值模拟研究》篇一一、引言随着对石油资源需求的不断增长，提高石油采收率成为了一个重要的研究课题。
微生物采油技术作为一种新兴的采油技术，其具有环保、高效、成本低等优点，因此受到了广泛的关注。
然而，该技术的实施需要对其进行深入的研究和了解。
数值模拟作为一种重要的研究手段，可以帮助我们更好地理解微生物采油的过程和机制，为实际生产提供理论支持。
本文将就微生物采油数值模拟研究进行探讨。
二、微生物采油技术概述微生物采油技术是一种利用微生物及其代谢产物来提高原油采收率的技术。
其原理是通过向油藏中注入特定的微生物，利用微生物的生命活动和代谢产物来改变油藏的物理化学性质，从而促进原油的采收。
该技术具有环保、高效、成本低等优点，尤其适用于老油田的二次开采和稠油开采等领域。
三、微生物采油数值模拟研究微生物采油数值模拟是指利用计算机技术，通过建立数学模型来模拟微生物在油藏中的生长、代谢、运移等过程，从而预测微生物采油的效果和优化采油过程。
该研究主要包括以下几个方面：1. 数学模型的建立数学模型的建立是微生物采油数值模拟的核心。
根据油藏的实际情况和微生物的生长代谢特性，建立合适的数学模型，包括微生物生长模型、运移模型、代谢产物模型等。
这些模型可以描述微生物在油藏中的生长、代谢、运移等过程，为后续的模拟提供基础。
2. 模拟参数的确定模拟参数的确定是微生物采油数值模拟的关键。
需要根据实际情况确定模拟参数，如油藏的物理性质、化学性质、微生物的种类和数量、注入方式等。
这些参数对模拟结果的影响非常大，需要进行精确的测定和计算。
3. 模拟结果的分析模拟结果的分析是对模拟结果进行评估和优化的重要步骤。
通过对模拟结果的分析，可以了解微生物在油藏中的生长、代谢、运移等情况，预测采油效果和优化采油过程。
同时，还可以对不同参数进行敏感性分析，找出对采油效果影响最大的因素，为实际生产提供指导。
四、研究方法及实验设计在进行微生物采油数值模拟研究时，需要采用合适的研究方法和实验设计。
简述微生物采油技术
简述微生物采油技术[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。
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/L3）矿物含量：砷、汞、镍、硒＜15mg/L4）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/cm37）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。
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一、国外微生物采油技术特点
（二）技术特点 （1）政府支持，政策到位 • 75年至90年美政府资助的MEOR项目超过20个。 仅Stanford 大学承担的3个项目均超千万美元。 • 美国政府对与MEOR有关的项目给予政策支持， 包括减税、人才引进等。 （2）坚实的生物科学技术支撑 • 美国世界一流的生物工程基础研究支持 • 为菌种分离与筛选、菌种培育、营养液研究等提 供了强有力的支持。
二、 国内微生物采油技术特点
（二）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 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。
二、国内微生物采油技术特点
（三）技术特点
①过分依赖筛选，可工业化应用的菌种单一； ②缺乏评价和监测标准及数模软件，矿场方案的科学化程度 不高； ③对油藏环境中微生物的生态认识不够，因而在确定注入体 系时缺乏依据。 ④对微生物驱油特有的过程(即对微生物驱油区别于其他化 学或物理方法的特性)的关注不够； ⑤基础研究投入不足； ⑥微生物与油藏环境环境的适应性等； ⑦对微生物采油的长远意义认识不足，亦缺乏有效的研究和 开发支撑系统。
一、国外微生物采油技术特点
（一）技术现状与发展趋势
（1）发展历程 • 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。
一、国外微生物采油技术特点
（二）技术特点 （5）标准化和系列化 基础研究 • 相对完善的微生物评价指标体系和菌种库； • 实现菌种信息和研究成果共享，减少重复研究。 应用研究 • 资源评估、潜力评价、矿场条件、工艺条件和工 程装备上规范化和科学化的配套工作，为MEOR 的推广和应用搭建了坚实的平台。
国内微生物采油技术特点
一、国外微生物采油技术特点
（一）技术现状与发展趋势
（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。 上述工作奠定了细菌采油的基础。
一、国外微生物采油技术特点
（一）技术现状与发展趋势
（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MEOR 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
二、国内微生物采油技术特点
（一）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。基础研究和应用研究一起上。 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。
一、国外微生物采油技术特点
（二）技术特点
（3）重视信息与学术交流 • 20世纪80年美国SPE等倡导了世界每年一届MEOR学术 交流会，从中挖掘人才和新的学术成果。 • 俄罗斯一直在本源微生物采油处于国际领先地位。日本仅 从80年代开始研究，现在成为拥有MEOR专利较多的国家。 （4）理论研究和矿场应用相结合。 • 国际知名的Micro—Bac公司成功的经验就是将其研制的 采油微生物系列产品，在世界各地广泛应用。 • 美国91年已把MEOR列为热、化学、气驱之后的第四类提 高原油采收率方法。