微生物采油技术讲义共83页文档
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；
微生物采油技术提高原油采收率
• 微生物表面活性剂作用于油－岩石－水三相体系，降低油 水界面张力，增强油水乳化提高原油采收率。
（二）发展前景
• • • • 1.施工成本低； 2.工序简单，操作方便； 3.对低产、枯竭油藏在经济上具有吸引力； 4.可开采各类石油。
二、微生物提高采收率的机理
3、改变原油的组成 通过降解原因，使其变成低黏的原油。微生物以石油中正 构烷作为碳源而生长繁殖，从而改变了原油的碳链组成， 使原油黏度降低而变得容易流动。微生物的增加能大大减 少储存、井眼和设备表面原油石蜡的温度和压力。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，轻质组成增 加，凝固流和黏均可降低。不仅改善原油在油层中的流动 性，而且会使原油层质得到改善。
二、微生物提高采收率的机理
• 微生物采油利用以蜡为碳源的耐氧厌氧菌对原油的作用和 在此过程中所产生的轻组分及代谢产物——有机酸、醇和 表面活性剂来改善原油的流动性、改善油水、界面状况和 流动关系，以增加油井产油量，提高油田开发效果，通过 细菌对地层的直接作用，以及细菌产生的各种代谢产品对 油层的作用，可以提高原油的采收率。
• 到目前为止，比较成熟的 提高采收率技术有蒸汽吞吐、 蒸汽驱、聚合物驱、气体混 相与非混相驱等技术。
• 随着生物技术的发展，微生物采油已向经济地开 采原油迈出了可喜的一步：
• 一、施工成本低； • 二、施工工艺简单，操作方便，操作方式灵活多变，容易 控制； • 三、具有不损坏地层，可反复使用，易生物降解，不易污 染环境的生态学优势；
微生物采油技术提高原油采收率
10041021班 XXX
油气的采收率与提高采收率
• 油气采收率：是指累积采油(气)量占原始地质储量的百分 率。采收率不仅与油藏的地质条件有关，而且与现有的油 田开发方式、油藏管理技术及采油工艺水平等有关，它是 衡量油田开发效果和开发水平的最重要的综合指标。 • 提高采收率：除了一次采油和保持地层能量开采石油方法 之外的其他任何能增加油井产量，提高油藏最终采收率的 方法。EOR方法的一个显著特点是注入的流体改变了油藏 岩石和流体性质，提高了油藏的最终采收率。EOR方法可 分为四大类，即化学驱、气体混相驱、热力采油和微生物 采油。
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。
微生物采油技术简介(DOC)
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。
微生物采油技术培训教程
根据摄食和细胞组成特点，生物界分为：
a.病毒界(Virus) b.原核生物界(Monera) 细菌、蓝澡 c.原生生物界(Protista) d. 真菌界 (Fungi) 酵母 e. 植物界 (Plantae) f.动物界 (Animalia)
微生物在勘探开发方面应用原理
引
言
在人类利用自然、改造自然的历史中，对微 生物(microbes)的利用不仅历史悠久，而且十分 广泛。早在4000多年前，古埃及人就开始利用 发酵工艺来做面包、酒类等食品、饮料。目前 利用微生物的主要领域： 1、发酵工业 2、环境保护 3、医药卫生 4、石油勘探开发
微生物的分类位置
微生物采油技术
主讲：陶剑清
目
录
引 言 微生物的分类位置 微生物在勘探开发方面应用原理 微生物采油 1、微生物采油（MEOR）发展概况 2、微生物提高采收率机理 3、微生物提高采收率的优点 4、微生物采油技术工艺 5、采油菌菌种筛选 6、采油菌室内研究方法 7、微生物采油工艺油藏筛选标准 8、微生物采油技术现场应用实例 (1)单井吞吐 (2)微生物驱 9、关于微生物驱(封堵)配套技术的基本思路
原油菌解实验分析 菌解前后原油族组成分析 菌解前后原油芳烃、饱和烃气相色谱分析 细菌清蜡实验 菌解前后原油凝固点测定 菌解前后原油粘度分析 微生物驱油实验 驱油条件的确定（地层物性、原油、地层水） 驱油模型的设计（岩心、可视化玻璃模型） 驱油流程设计（多轮次、多断塞、不同组合驱替） 驱油效果分析
19.7 22.7 29.4 31.0 31.9 32.4 32.7
0.5% PAM
两轮次驱油效率结果
微生物采油
浅谈利用微生物提高采收率技术储藏在地下的原油到底能够采出多少？其衡量指标是采收率。
而在如今的中国国内由于许多油田的大量开采，老油田贡献的增多，其潜力自然会有所减少。
而究其根本并不是老油田不能继续进行开采，而是由于技术的限制导致那些在开采后残留在地下的残余油也是可以再进一步开采的，据有关资料显示拿中石化而言，采收率每提高一个百分点，就相当于找到一个地质储量3亿吨的大油田，比勘探一年发现的地质储量还要多，所以我们应该重视这一点，从而找到突破点。
而在众多的提高采收率的技术当中，我发现利用微生物提高采收率是一个适用范围广、工艺简单、投资少、见效快、无污染等特点，因而越来越受到人们的重视。
而微生物之所以能提高原油采收率，是由微生物自身特点和其新陈代谢产物所决定的。
在微生物中只有细菌应用于提高采收率技术中，因为它具有小尺寸，在供给充足的基本养料时呈指数增长率，产生诸如气、酸、低分子量溶剂、表面活性剂和聚合物等的代谢物。
并且许多的细菌都能忍受那些地质构造中的恶劣环境，并且好多都是厌氧菌。
正是由于其的众多优点，因此我们可以选择混合菌的培养液以满足其需求以达到其在油藏中与原油产生共生关系来提高采收率。
据实际应用得出在微生物提高采收率技术中，油田中最常用的微生物是芽孢杆菌和索状芽孢杆菌，这些菌在油藏中具有较强的生存潜力，因为其产生芽孢，而芽孢处于休眠状态，抑制了对环境条件苛求的细胞的形成。
梭状芽胞杆菌属能产生表面活性剂、酸、和某些气体，也有的能产生聚合物。
这些新陈代谢的产物都可用于提高原油采收率。
据科学实验得出在微生物的应用中其产生的气体能使油层部分增压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。
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;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: 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
２００７／１技术与市场ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ院校成果微生物采油是一项行之有效的三次采油技术，主要特点是成本低、适应性强、施工方便、不伤害地层、不污染环境。
特别对于枯竭或近枯竭的油藏更显示其强大的生命力。
微生物采油的成本仅为化学驱的１／２～１／３。
国内外的实践已证明，微生物采油技术特别对高粘、高凝油藏的开发具有较强的针对性，它能够经济有效地从油藏中采用出更多的油，使采收率较水驱有较大幅度的提高，符合“稳定东部，开发西部”的战略方针，意义重大。
我国微生物采油技术起步较晚。
从９０年代开始，南开大学与大港油田合作，成功地选育出了一系列以原油和无机盐为营养，具有降低蜡、胶含量功能的采油微生物。
现已在菌种选育与评价、菌液产品的生产、矿场应用的设计施工与监测诸方面取得了成绩和经验。
随着微生物采油技术日臻成熟，应用市场正在逐步扩大。
南开大学开展的石油微生物及其产品提高采收率的研究，筛选出多种能利用液蜡或原油的菌株。
其中Ｓ１１４菌生产的聚合物在大港、胜利油田进行了稠化水驱油模拟试验，分别增产９．５％～２９．４％和８．３％～２７．６％。
９５年采用自行开发的微生物产品进行了采油井周期性微生物吞吐处理和微生物驱先导性矿场试验，吞吐试验４口井均见到明显增油效果，增幅达２０％以上；该井试验并清蜡周期为３０天，试验后３个月内未进行清蜡作业。
之后，产品在大港油田、吉林油田和江苏油田的试用同样见到有明显的增油效果，推广到南阳、华北等油田试用，均已取得不同效果。
采油微生物产品的应用前景多年的应用结果表明：已选出的菌的应用效果与国外产品相当，价格只有国外产品的１／３～１／４，竞争力强，便于推广，产品市场十分广阔。
提高水驱开发油藏的采收率是当今世界各油田所面临的新问题，特别是对高含蜡和胶质沥青原油油藏。
微生物强化采油新技术在我国乃至世界油田都具有广阔的推广应用前景。
特别是我国东部油田，现已进入高含水的中后采油期，并且有大量的原油为高含蜡、高胶质沥青的高稠油。