微生物采油技术讲义..
chapter6提高采收率原理全解PPT课件
释放出含碳化合物作为依然存活的细胞的食物；
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（一）微生物的基本概念
4.油田微生物驱使用的微生物
原生物：单细胞动物； 藻类：大的，具有光合作用的植物细胞； 病毒：只能在别的活细胞中生存和繁殖； 真菌：丝状有机体，有时是单细胞 细菌：具有生长繁殖全部机能的最小有机体；
适合微生物驱油中使用，大多数细菌有特定的细胞形状，
地衣菌素
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（2）生物聚合物
表7-7中列出了常用的一些生物聚合物及生产 这些生物聚合物的菌种。
表7-7
微生物菌种
甘兰黑腐病 黄单胞菌
假单胞菌属 棕色固氮菌 塔希提欧氏
植病杆菌 印度产粘固
氮菌
生物聚合物 微生物菌种
杂多糖黄胞 胶
多糠 藻肮酸
Zanflo PS-7
粘质甲基单 胞菌
肠膜状明串 珠菌
出芽短梗霉 菌
近岩石的污染细菌的形成和生长； • (2)通过一个溶菌原周期，再紧接着一个
裂解周期来抑制细菌采油作业时注入的 细菌在油藏的更深部位无目的地过分滋 长。
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三、 微生物采油工艺 （一）微生物采油工艺 （二） 筛选条件 （三） 微生物采油的发展前景
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（一）微生物采油工艺
1. 地面法
生物活性剂驱油法 生物聚合物驱油法
如球形、杆状、弹簧状螺旋和游丝状螺旋。细菌的平均
大小是0.5～1.0μm宽、1～5.μm长。
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（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用 2. 微生物产生代谢产物的作用
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（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用： (1) 在岩石表面的繁殖占据孔隙空间而驱出原油； (2) 通过降解原油而使原油的粘度降低。
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
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。
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
科技成果——高效微生物采油技术
科技成果——高效微生物采油技术技术开发单位北京大学
成果简介
微生物采油技术主要利用油藏中微生物功能，提高原油流动性能来强化对石油的开采。
微生物采油技术成功与否的关键之一是通过工程技术手段促进油藏中微生物的功能，并长期高效地保持其活性。
为此，向油藏中投加高效微生物制剂、以增加油藏中功能微生物的数量，或者向油藏增加特定功能微生物的营养物质或者激活剂、以定向激活油藏中“本源”采油功能微生物的活性并增加其数量，是保证微生物采油技术高效成功的关键。
本技术包括高效微生物采油菌剂、油藏本源采油微生物激活剂以及油藏本源采油微生物激活技术。
应用范围
本技术可以应用在我国所有石油开采企业。
技术水平
本技术中的微生物菌剂由分离自油藏的本源微生物构建而成，与本源微生物群落具有很好的相容性，菌剂的使用不会对石油开采环境的微生物生态造成大的冲击；利用废弃农作物生物质作为油藏微生物激活剂的出发原料，可以达到废物有效利用，降低开采成本的目的；以高效微生物采油菌剂和油藏本源采油微生物激活剂为基础开发的油藏采油微生物激活技术，技术含量高，国内尚无相似技术，具有开采效率高，无环境二次污染，成本低的优点，适宜大规模推广应用。
项目所处阶段
在室内物理模拟，小规模的矿场试验中都得到了较好的验证，表现出了良好的效果。
市场前景
我国目前石油来源的50%以上依赖进口，而本土石油的开采率只有40%左右，因此提高本土石油开采率是保障我国石油稳定供给的重要措施。
在此背景下，本技术将具有广阔的市场应用前景，为各石油开采企业创造可观的经济效益。
合作方式
双方共同进行现场技术验证，企业提供所有现场验证费用，后续工业化合作方式再行协商。
《微生物采油》课件
实验步骤与实验结果
注入微生物，开始采油过程。
监测采油过程中的各项参数，如采收率、油品质量等。
实验步骤与实验结果
实验结果
油品质量得到改善，轻质 油比例增加。
采收率显著提高，达到预 期目标。
微生物对石油的降解作用 明显，证实了其有效性。
实验结论与实验意义
01
实验结论
02 微生物采油技术具有可行性和优势，可提高采收 率和油品质量。
微生物采油的未来展望
未来，微生物采油技术将更加注重与其他油田 开发技术的结合，形成多学科交叉的油田开发
技术体系。
未来，微生物采油技术有望在非常规油田、老油田和 边际油田的开发中发挥重要作用。
随着全球能源需求的不断增长，微生物采油技 术有望成为未来重要的油田开发技术之一。
微生物采油技术将更加注重智能化和自动化技术 的应用，提高采油效率和降低人工成本。
微生物采油的挑战与机遇
微生物采油技术面临的挑战主要包括提高采收率、降低成本、环保和安全 生产等方面。
随着技术的不断进步和研究的深入，微生物采油技术将不断克服这些挑战 ，迎来更多的发展机遇。
政府和相关机构应加大对微生物采油技术的支持力度，推动其产业化进程 ，为油田开发提供更多选择和解决方案。
05
结论
微生物在地层中生长、繁 殖和代谢，产生生物表面 活性剂、溶剂和酸等代谢 产物。
通过微生物及其代谢产物 的物理和化学作用，降低 原油粘度，提高采收率。
微生物采油的关键技术
微生物种类的选择与优化
针对不同油藏条件，选择适合的微生物 种类并进行优化，提高采收率。
注入参数的确定
根据油藏条件和采收率要求，确定合 理的注入参数，如注入量、注入速度
01
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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；
成本低，细菌能自我复制，通过层内繁殖扩大其有利作用；
不损害地层，可在一井中多次应用； MEOR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
（2）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
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。
3、微生物提高采收率机理
微生物将石油中的长链饱和烃分解为短链烯烃； 微生物代谢产生气体，使原油膨胀，降低粘度，增加油
层压力；
微生物代谢产生具有广泛效果的表面活性剂；
微生物在地下代谢生物聚合物与细菌一起形成物理堵塞，
1、微生物强化采油
问题
大约40%的原油通过一次和二次采油采出来
大约60%的原油留在地下
由于孔隙度非常小传统技术很难开采致密油藏
采油
一次采油可采出大约 12%-15%的原油 二次采油可采出大约 15%-20%的原油， 一般采用注水的方法
提高原油采收率 另外的4%-11%是应用目前的先进 的技术生产的 目前技术包括：热采、注气混相、 化学方法 先进技术包括：增强流度控制、深 层蒸汽、微生物驱等
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。
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。
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；
微生物能使储层表面润湿性反转，改变流动性能； 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
4、微生物驱油技术定位
渗透率 > 50×10-3μm2 温度 < 100℃
三、采油菌菌种筛选 四、微生物采油技术现场应用实例
(1)单井吞吐 (2)微生物驱 （3）稠油开采
一、概述
微生物驱油技术（Microbial
Enhanced Oil Recovery）
微生物采油（MEOR）是指将地面分离培养的微生物菌液和 营养液注入油层，或单纯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 物或直接作用于原油改善原油物性，以提高油田采收率的
（1）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。 近几年来，大庆、胜利、辽河、大港、吉林、河南、新疆、玉门、长庆、 青海等油田MEOR矿场试验规模越来越大。
（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
2、国内微生物采油技术发展概况
矿化度 < 15万mg/Lຫໍສະໝຸດ 水驱后油藏化学驱后油藏
小断块油藏
5、微生物提高采收率的优点
对边际油田而言，在经济上具有吸引力，且效果持续时间长； 工序简单，操作方便。一般不必增添井场设备； 可用于开采各种类型的原油，开采重质原油效果更好； 注入的微生物和营养基价格便宜，可针对具体的油藏，灵活 调整配方； 只要停止注入营养液，即可终止微生物活动；