微生物采油现场注入工艺探索
微生物采油技术在石油开采中的应用研究
微生物采油技术在石油开采中的应用研究发布时间：2021-03-26T14:22:58.910Z 来源：《科学与技术》2021年1月作者：李伟王虎刘春雷[导读] 在实际石油开采过程中，通过不断应用微生物技术，李伟王虎刘春雷长庆油田分公司第五采油厂堡子湾作业区，陕西榆林 710200摘要：在实际石油开采过程中，通过不断应用微生物技术，可以不断提高原油开采效率，在实际开采过程中，我们可以利用石油中微生物的有益活动，不断提高l的质量和效率在微生物代谢的实际过程中，相应的代谢物和代谢产物可用于原油的部分转化。
此外，它还可以进一步改善原油和岩石等一系列特性，不断提高原油流动性，提高原油渗透效率，不断提高回收效率。
鉴于生物技术实际运作中最重要的联系是更合理地选择微生物菌株，我们必须根据战略、生长和繁殖的实际条件以及代谢物在实际操作过程中的具体表现作出其他选择。
只有这样，原油的流动性和液体-固体界面特性才能进一步提高，并与其他作物相比较。
这种试验性生物技术有广泛的应用，操作简单，在实际操作过程中投资成本较低，效果迅速，底层和环境没有污染。
关键词：微生物采油技术；石油开采；应用；近年来，我国的科技和经济水平不断提高。
因此，石油企业在发展过程中，需要进一步创新发展，才能进一步满足我国各行业对石油的需求。
在实际研究过程中，进一步介绍和了解微生物强化采油技术，并进一步介绍和分析微生物强化采油技术在实际操作过程中的具体操作激励因素，进一步探讨未来的应用方向和发展方向。
一、微生物强化采油技术概述与发展1.改进型微生物采油技术的意义和特点。
微生物强化采油可通过向储油罐注入微生物所需要的独特菌株和营养物质，并利用石油作为原料、代谢气体或活性物质，帮助回收原油，从而改善石油的回收在采油业，微生物强化采油有许多好处:(1)成本低。
微生物在战略上具有较强的繁殖能力、较长的反应时间和较强的适应性。
(2)简单的工作程序。
它可以通过常规设备实现。
探讨微生物采油技术在石油开采中的应用
探讨微生物采油技术在石油开采中的应用摘要：现代科学技术在蓬勃发展，研究人员经过反复研究与探讨后，创新出许多的高新技术，这些技术被应用在石油开采中。
微生物采油技术就是其中的一种，由于其具有独特的优势，深受业内人员的关注。
微生物采油技术应用在石油开采中，不仅可以使人们的生活质量提高，而且能够提高开采效率。
基于此，本文首先简要分析了微生物采油技术的特点，随后讲述了它的发展现状及前景，最后探讨了微生物采油技术在石油开采中的应用，以此来供相关人士交流参考。
关键词：微生物采油技术；石油开采；应用引言：石油行业在我国占有较高的地位，推动了我国社会经济方面的发展。
我国地大物博，但是石油是不可再生能源。
因此，利用微生物技术增加石油开采量是一项非常重要的任务。
石油资源可以提高国家的竞争力，目前，行业内人员不断研究，创新出开采石油的方法。
微生物采油技术，由于对环境危害小，被相关人员大范围使用。
它是利用微生物的生长繁殖与代谢的产物对原油起作用，从而达到石油开采的目的。
随着科学技术水平的不断发展，微生物技术应用也越来越娴熟。
为了降低石油开采的成本以及石油开采效率，研究人员将微生物技术应用在石油开采中。
1.微生物采油技术的特点对微生物技术有一定的了解，才能更好地应用这一技术，在应用中发挥出最大的效用。
微生物技术有成本低，操作简单，范围广等众多优点，所以受到了业内人员的关注，目前已经广泛应用于石油开采中[1]。
微生物采油技术需要的材料非常广泛，可以很容易的获取，而且材料价格低廉，不需要花费太多的资金。
除此之外，它不需要复杂的设备，在对原油进行开采的过程中，开采率非常高。
传统的石油开采对环境有一定的危害，为了响应国家对环境保护的号召，业内人员研究出微生物采油技术。
微生物采油技术对环境几乎没有危害，地质破坏度也会降低到最小，而且微生物的存活率比较高，可以反复利用。
考虑到工作难度与开采成本，微生物技术是石油开采最好的选择。
1.微生物采油技术在石油开采中的发展现状及前景微生物采油技术由于自身的优势受到了企业、专家以及相关人员的关注，并在这一领域投入了大量的，争取研究出更好的技术来开采原油。
探究微生物采油技术在石油开采中的应用
探究微生物采油技术在石油开采中的应用作者：周晓明来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期摘要：当今中正在处于一个经济飞速发展的重要阶段，随着科学技术的不断进步，各行各业也有了巨大的变化。
新工艺、新技术的应用不仅使我们的生活水平得到了提高，也使社会各界的生产效率的到了提高。
关键词：微生物；采油技术；应用探讨0 引言目前辽河油田原油的开采能力在每年千万吨以上，能有如此高效的開采能力得力于新技术、新工艺的应用。
而微生物采油这一技术就是众多采油技术的一种，在辽河油田原油开采上已经得到了广泛的应用。
此技术的应用不仅降低了开采过程中的成本消耗，更是大大的提高了原有的开采效率。
本文对利用微生物采油技术做出了一下几点分析。
1 微生物采油的技术原理微生物采油的主要手段是通过特殊的工艺处理加快原油中原有或新加入的微生物的生长和繁殖，促进这些微生物的新陈代新的速度。
此过程中存在很多的物理、化学等反应。
由于原油中存在大量的微生物活动，促使原油的粘稠度降低，加大了原油的流动速率，从而使石油的开采工作得到了较大的便利，提高了开采效率。
微生物开采技术的具体原理可分为一下几点：①微生物在石油中以石油中的烷烃作为自身碳源，加快繁殖速度。
由于微生物的重组分结构可以利用烷烃中的代谢酶得到改变，也使得是有的物理性质发生了变化，使石油的流动性得到了提高；②由于微生物的代谢产物中存在CO2、H2等气体，这些由于微生物新陈代新所产生的气体不仅加大了油层的压力，还使石油的粘度大大降低，从而使是有的流动性得到了提高；③微生物在石油中新陈代谢时还会产生有机物和活性剂。
产生的有机物可以很好的降低油水界面的张力。
活性剂往往在微生物表面产生，这些活性剂可以使油藏岩石的湿润度发生改变，加快岩石表面的石油脱落，使石油开采的效率得到了很大的提升；④微生物的代谢产物中含有酸性物质，这些酸性物质可以使岩石的孔隙因腐蚀而扩张变大，更有利于石油的渗透，从而加大了是有的开采率。
石油开采中微生物采油技术的探讨
石油开采中微生物采油技术的探讨摘要：随着科技的快速发展，切实将新研发的技术应用到石油开采领域成了当下人们关注的重要话题。
微生物采油技术是继传统三种采油技术后，所出现的能有效提高采收率的新技术。
我国通过大量的实验与研究，证明其是能够广泛推广应用的。
本文通过该技术的概况、技术原理、现状和发展作简单论述探讨该技术。
关键词：石油开采；微生物采油技术；探讨一直以来，传统的石油开采技术一般只能采出油藏的一部分。
提高采收率，从而采出更多的原油，是国内外不断研究的重要课题。
而利用微生物来提高石油的采收率是传统方法如热力驱、化学驱、聚合物驱等方法之后，研发出的使用微生物有机活动的特性与其代谢产物用来提升石油采收率的一项新技术。
与传统采油技术相比，微生物采油技术具有更明显的特点，如：应用范围广泛、工艺简便、成本低、不伤油层、环保等。
是当下最具有发展潜力和市场的一项新技术。
1微生物采油技术简述微生物采油技术是一种新型采油技术，该技术是指，把各类合适的菌种和营养物质注入到油藏中，让其在油藏里繁衍成长，加强石油代谢速度，从而产生活性物质或是气体，用来降低水油界面张力，提高原油的开采率。
2微生物采油技术作用机理与优点该技术的作用机理相对比较复杂，目前石油开采中所掌握的基本可以概括为以下几方面。
1）改变石油结构，降低其粘度。
微生物会以原油中的正构烷烃为资源进行繁殖生长，进而改变石油的结构。
微生物的老化，从根本上改变了石油的物理性质，从而影响了石油固性的平衡，降低其压力与临界温度。
而它生长时排出的生物酶，可充分将石油进行降解，从一定程度上增加了石油的流动性，而且还能改善石油的品质。
2）微生物在代谢的过程中，会产生一定的诸如二氧化碳之类的气体。
而这些气体起到的作用是保持与增加油层的压力，使石油的粘度下降。
3）微生物同时能够产生各类化学物质，其聚合物可以在渗透地区很好的控制流速比，调整油层的吸水面，增加扫油的面积，提高采收率，同时产生的沉淀物具有良好的封堵功能。
微生物采油技术的研究及现场应用
要 ：针 对油层原油性质 ， 在室内模拟 井下条 件 ， 过测定 处理 前后油 井产 出的原 油组成 【 通 含蜡 量 和烃组
成） 和物性 （ 凝固点 、 牯度 ）原油伴生水中有 机酸 的含量 和水 的表面张 力的变化 ， 在室 内将 油 井产出的含 水原油与 微生物混合后测定生成气体的组 成 ， 研究了微生物在油 层生存繁 殖及对原油 的作用 机理。现场试验见 到 了明显 的
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徽 生 物 果油 技 术 的研 究及 琨 塌 应 用
索忠英。杨建 华 王卫 国 ， ， ， 申丽萍
（ １中原油 田分公 司采 油二 厂 工程技 术 太队
摘
２中原石油勘探 局技 术安全监 测 中０ ）
将微生物注入井眼或地层 ， 通过微生物的繁殖 代谢产生的分解酶类对原油进行降解 ， 能够直接将 原油中长链碳氢化 合物降解成短链碳氢化合物 ， 降
低原 油的重 质烃 和 石蜡 组 分 ， 少石 蜡 在井 眼附 近 减
作用前 作用后 １作用前 ｌ作用 后
粘度（ Ｐ ・） ｍ ａｓ
凝 点（ ） ℃
目前 ， 国内外应用微生物 提高采收率的方式可 分为两大类。一类是将微生物从油井油套中直接注 入油 层 ， 关井 ３ 后 再开 井 生产 ，或将 营养 物 注 —４ｄ （ 入油层， 激化油藏原始生物 ）使其在地下发生新陈 ， 代谢 ， 提高驱油效 率。另一类是 在地面利用微生物 代谢作 用产 出其代 谢 物 ， 然后 再 将 这些 代 谢 物 注入
的沉积 ， 降低原油粘度 ， 改善原油在地下的流动性 。
微 生物 在 油藏 中 的新 陈 代谢过 程 ， 还产 生 大 量 的生物产 物（ 甲酸 、 乙酸 等 ）表面活性 剂 、 机溶 剂 、 、 有
微生物采油技术在石油开采中的应用
微生物采油技术在石油开采中的应用在微生物采油技术的实际应用过程中，需要把微生物引入到油层中，让微生物在油层内部进行生长繁殖，产生代谢物，进而降低石油开采工作的难度，提升石油开采工作的效率。
微生物采油技术的主要技术原理是，微生物将石油当中的烷烃作为自身的营养源，进行生长繁殖相关的化学反应同时产生代谢物。
烷烃中的代谢酶对微生物的生长繁殖有着极为显著的影响。
在微生物进行生长发育时，会改变石油的现有结构，从而让石油的属性发生变化，最终让石油表面的活性得到加强。
微生物生长发育所产生的代谢物，还能够让油层的压力更强，对石油层级的黏稠程度有很大的影响，进而让油层有更强的流动性。
微生物在生长发育时所产生的很多代谢物，还能够让油水界面的表面张力更小，进而让原油有更强的表面活性，最终让石油开采工作可以更加高效的进行。
微生物在生长发育的过长中，可以生成多种酸性物质，这类物质可以让原油附近岩石内部盐的溶解速度更快，从而让岩石的孔隙变得更大，进而导致岩石的渗透性变得更强，最终实现石油更加高效的开采。
当前阶段，我国的石油消耗量在不断增加，虽然有一些新的油田发现，但是石油的开采难度也变得越来越高，石油的开采效率严重不足，石油的持续稳定供应有很严重的风险。
为此，我们需要一种全新的技术手段保障我国石油开采行业的稳定发展，微生物采油技术就是一种较为良好的解决方法。
微生物采油技术所需的资金投入较少，同时和传统的石油开采技术相比，微生物采油技术不会对生态环境造成破坏，操作流程也较为简单，最为关键的是微生物采油技术可以大幅提升石油开采工作的效率。
所以，微生物采油技术是一种十分关键的石油开采技术，它的实际应用主要有以下几点。
一、微生物水驱技术微生物水驱技术在实际的应用当中，主要的作用原理是先吸附再分离。
微生物水驱技术的基础为微生物的正常生长发育，借助微生物生长发育时所产生的代谢物对岩石中的油滴进行收集，进而实现石油的开采。
微生物水驱技术的核心是微生物生长发育过程中所产生的代谢物，这类物质可以对原油进行吸引，从而把岩石中的油滴转变为混合的流动液体，通过这种方式，让原油混合物可以流动起来，从而实现石油更加高效的采集。
靖边黄家峁油田微生物采油现场试验
１ 开采 现状
黄家峁油田处于陕北斜坡构造单元的中部 ，是
靖边 油 田所辖 的主力 区块之 一 ，主要 开采 层 位延 ９ 层 。储 层 孔 隙度 １． ，渗 透 率 ２３１ ０ ｒ ， ７４ ％ ６ ．Ｘ１ ｎ
分 发挥 菌种 的作用 ，其施 工液 的体 积按 下面 的公式
３ 一 ８
油气 田地 面工 程 （ ｔｐ／ ｗ ｈ＝ ：／ ｗｗ．ｑ ｄ ｃｃ ｒ） ｔ ｙ ｔ ｍｇ ． ｎ ｏ
压力 为 ９ＭＰ ，泵 车 的压力 为 １ ａ ａ ０ＭＰ ，然后 观察 试
物 注 入其 中 ，利 用 细菌 的 活动及 代 谢 产物 的作 用 ， 将 油层 中的残余 油采 出 ，从 而提高 采收率 。
验效果。施工时液体浓度决定了微生物的繁殖状况
（ ）微生物在油层中增殖 ，形成生物量 。特别 和扩散速度，其直接影响采收率 ，因此必须保证菌 １ 液 的使 用量 ，一般 采用 经验公 式进 行计算 是 产黏液 的细 菌 ，当密集成 团 时 ，可选 择性或 非选
９９０ ，月 产 油 １８０２ ，综 合 含 水 ８ ． ％。 ９． ４ ７ ． ｔ ３ １５ ０
３ 试验及效果 分析
平均 单 井 日产 液 １ ． ｍ ， 日产 油 １ ５ｔ ２５ 。 ． ，综 合 含 水 ３ １ 微 生物 的用量 及 注入方法 ９ ． ８ ．％。现 在处 于低压 、低产 的 开发 水平 ，产 量 递 ８９ 在黄家峁注水站 （ 靖边采油厂 三号注水站 ）采 减 快 ，稳产 难度 大 ，水驱效 果 变差 。经 过多年 的天 用 注水管 网和 作业 车进行 微生 物试 验 。该 区域是 采 然能量开采和注水开发，油 田已进入高含水开采期 。 用 不 规 则 的面 积 注 水 ，注 水 井 共 有 １ ，辐 射 油 ３口
微生物驱油技术
三、微生物驱油筛选
（一）、微生物的筛选 1、菌种筛选原则 ⑴、菌种应以适应高温、高盐、高压油藏条件为核心 原则。（耐温：80℃，耐盐：25×104mg/l）； ⑵、菌种应对环境与人体无害； ⑶、所筛选菌种活性优良，性能稳定；
三、微生物驱油筛选
（一）、微生物的筛选
流程联接示意图
四、现场应用工艺
（三）、施工步骤
1、微生物菌液注入前，测吸水剖面； 2、根据剖面测试结果，对注水井进行调剖（目的改善 注入井吸水剖面，使微生物有效注入目的层）； 3、调剖结束后，恢复注水，一星期后测吸水曲线、压 降曲线、吸水剖面（若目的层未启动，则对其进行重炮 或酸化解堵等）； 4、配注流程准备：主要包括菌液储罐、配注泵、井、 站流程改造及整体配套、注入流程的试运转等； 5、注入水质分析；
二、微生物驱油机理
根据室内研究和实际资料，微生物驱油的主要作用机理是：微生物可明 显降低油层中油－水间的界面张力，改善驱油效率；降低原油的粘度，改善 油、水流度比；对油层孔隙进行选择性封堵，改善驱油波及效率，从而提高 原油采收率。作用机理可从以下几个方面理解。
1、微生物的粘膜及代谢产生的表面活性剂能够改善孔 道壁面的润湿性，能使粘附在地层岩石表面的原油脱离 下来，提高洗油效率；
（三)、微生物室内评价
1、微生物适应性评价试验
⑴ 、高温高压实验 试验在地层条件下不同菌种利用不同N源的生长情况。 ⑵ 、配伍性实验
试验地层环境是否适合于细菌生长和生存，筛选的微 生物与本源细菌及在原油中的生长情况。
（三)、微生物室内评价
2、驱油试验 当水驱含水达92%-95%以上时注入微生物菌液，驱油
试验可提高采收率15%以上，同时能降低产出液中的含水 率；采收率与注入浓度和注入体积有关。
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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
现场监测数据表明，管线中杂菌的不断积累，注入后期井口杂菌浓度达到了1×108cells/ml以上，高于目的菌的浓度3个数量级（见图2），严重影响目的菌的注入效果，导致2000年微生物现场试验的失败。
图2 管线注入过程中目的菌和杂菌监测结果
2001年吸取上一年失败的教训，将注入工艺改为利用清水将放大发酵后的菌液通过管线输送，利用罐车将营养基原液运至配水间，在配水间配液，通过注水管线分别输送到注水井井口（见图3），现场试验取得了成功（见图4）。
图3改进后的微生物连续注入工艺流程图
图4 微生物现场试验（东24～26区）效果
３微生物现场工业化试验
在微生物连续注入现场试验取得成功的基础上，为了扩大现场试验规模，现场试验区由东24～26区块调整东50～57区块，该区块距微生物培养站较远，铺设管线费用较大，所以改进后的微生物连续注入工艺就不适应现场扩大试验的需求，为此在尽量保证菌液连续注入的情况下，同时兼顾管线中不产生杂菌这一要求，设计了配水间小段管线注入工艺（见图5）。
该工艺是由菌液和营养基运输和注入两部分给成。
即在微生物培养放大发酵后的菌液、营养基原液由运输罐车运送至试验井所在的配水间，在配水间按注入主案要求的注入量及注入比例进行配液，再通过配水间原有的注水管线进行小段塞注入。
图５配水间小段塞管线注入工艺流程图
４微生物现场工业化试验
正因为配水间小段塞管线注入工艺的成功设计，微生物提高采率现场试验2008年进入微生物工业化试验阶段。
工业化试验区仍选在扶余油田东区，试验区块为东12～3区块（见图６）。
图６微生物工业化试验区井位图
该区块共有油水井总数225口，其中油井185口，水井40口，平均单井产液9.4t/d，产油0.7t/d，含水91.86%。
截止到2007年12月，该区块累计产液217.062×104t，累产油134.821×104t，累计注水1912.813×104m3，采出程度28.58%，预计水驱最终采收率36%。
2008年在扶余油田东区进行30个注采井组的微生物注入试验，根据方案设计划，30个井组分三批次进行注入，第一批注入9个井组，分别注入90天和45天，第二批注入10个井组，注入时间60天，第三批注入11个井组，注入时间60天，截至到2009年10月31日，试验区累计增产原油15236t，井组平均含下降5%水，投入产出比1：1.5。
说明配水间小段塞管线注入工艺适合较大规模的微生物注入试验。
５结论与认识
该注入工艺管线中的营养基和菌液通过注入水进行间歇性冲刷，可以有效的控制杂菌的生长（见图６）。
且由于该注入工艺利用配水间原来的注水管线，根据扶余油田现有井网，一台注入泵一次性可以注入５～１０个井组，大大扩大了注入规模。
另外该注入工艺不需要铺设新的注入管线，仅需要培加菌液和营养基运输车辆，同时在试验区块改变时，运输的车辆可以重复使用。
所以该注入工艺流程简单、成本低、注入效率高、且杂菌可以得到有效控制。
但是随着试验范围的扩大，该注入工艺中也暴露出它的一些缺点。
第一对于微生物培养站距试验区５公里以上者，因运输费用增加，该工艺不适合应用，第二对于配水间距注入井组超过300米的，还没有进行杂菌滋生试验，第三该注入工艺冬季施工，必须考虑保温。
参考文献
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２形小杰等.微生物采油试验研究与应用.吉林石油科技，2004，V ol.
23 No.2
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４李羡春等.微生物提高采收率技术在吉林油田的应用研究.石油
勘探与开发，2002.12。