最新微生物驱油技术综述
《微生物菌体及代谢产物驱油机理研究》
《微生物菌体及代谢产物驱油机理研究》篇一一、引言随着全球能源需求的不断增长，石油资源的开采和利用已成为世界范围内的重要议题。
在传统的石油开采方法中，存在着诸如环境污染、效率低下等问题。
而近年来，微生物菌体及其代谢产物的驱油技术逐渐受到关注，其具有环保、高效等优点，为石油开采领域提供了新的可能。
本文将重点研究微生物菌体及代谢产物的驱油机理，为实际应用提供理论支持。
二、微生物菌体及代谢产物的概述微生物菌体是指存在于自然环境中的各种微生物的统称，其通过摄取和分解有机物进行生命活动。
微生物代谢产物则是指微生物在生长过程中产生的各种有机和无机物质。
这些物质在石油开采过程中具有重要作用，可以有效地提高采收率，降低环境污染。
三、微生物菌体驱油机理研究1. 微生物降解原理微生物能够利用其新陈代谢作用对石油中的烃类物质进行降解。
通过分泌酶类物质，将大分子烃类物质分解为小分子物质，如脂肪酸、醇类等。
这些小分子物质易于被其他微生物吸收利用，进一步提高了石油的采收率。
2. 微生物吸附原理部分微生物表面具有特殊的结构，如菌毛、胞外多糖等，这些结构使它们具有强烈的吸附能力。
这些微生物在石油储层中吸附并聚集，形成一种“生物膜”，可以有效地将石油中的烃类物质吸附出来，提高采收率。
四、微生物代谢产物驱油机理研究1. 表面活性剂的作用部分微生物在生长过程中会产生表面活性剂，如生物表面活性剂等。
这些表面活性剂可以降低油水界面张力，使石油更容易被水或其它溶剂冲洗出来。
此外，它们还能改善储层孔隙的润湿性，提高采收率。
2. 生物气体的作用某些微生物在代谢过程中会产生生物气体，如氢气、甲烷等。
这些气体能够降低原油的黏度，使原油更容易流动和采出。
同时，它们还能与原油中的某些成分发生反应，产生可溶性物质，进一步提高了采收率。
五、结论通过对微生物菌体及代谢产物的驱油机理进行研究，我们可以发现它们在石油开采过程中具有显著的优势。
微生物通过降解、吸附等作用提高采收率；而其代谢产物则通过降低油水界面张力、改善储层孔隙润湿性以及降低原油黏度等方式提高采收率。
生物酶解堵驱油技术材料(吐哈介绍)
油井增产生产曲线
40 35 30 25 20 15 10 5 0 03- 03- 03- 03- 03- 03- 03- 03- 04- 04- 045-1 6-1 7-1 8-1 9-1 10-1 11-1 12-1 1-1 2-1 3-1
日液 日油 含水
胜利海洋开发KD80井
２００５年２月２８日－３月１２日,KD80井由井下施 工悬挂精密滤砂管防砂自喷投产不成功后转电泵，2005年7 月2日油压为零，不出液关井，累计出液69m³。分析原因作 业污染，压差变化造成一定程度的堵塞，随后用防水伤害剂 和柴油进行解堵处理，每日出液不到10方，产油7吨，到7月 2日油压为零，不出液关井，累出液才69方。
﹤15 ﹥25 ﹤70 ﹥0.1 ﹥25 砂岩 5 不适宜 ﹤0.16
﹤10000 ﹥10 ﹤180 ﹥0.0001 不受限制 砂岩 不受限制 不受限制 不受限制
应用于低渗透油田驱油增产增效
渗透率低，一般油藏水驱提高采收率的水平为10-48%，平
均水平为25.8%；特低和超低（二三类）渗透油田，一般提高采
生物酶技术在油田增产领域 的应用和发展
东营盛世石油科技有限责任公司
随着石油工业的发展，油田工艺与环境 友好的要求不断提高，以达到生产过程中HSE 标准的要求。具有明显环保特征和独特效果 的生物酶技术以其独特的优势进入到油田化 学工艺增产领域，取得工业开发和环境相协
调的目的。
经过多年致力于生物酶石油增产技术的持续开 发，我们的技术已经处于全球领先地位，可为油田 开发提供全面的技术指导和服务。 基于卓越的科技创新合作平台，我们的SUN和 APOLLO生物酶增产技术已经被广泛接受，成为当今 石油清洁解堵驱油，增产效果最好的高科技技术。 到目前为止，我们已经在国内成功增产60万吨的原 油，经济效益比达到1：10以上。
微生物驱油技术研究及应用
『 效 益 高 的 特 点 ， 较 大 程 度 改 善 油 藏 非 均 质 程 度 ， 高原 油 采 收 率 。 以 其 作 为 驱 油 体 系具 有 创 新 性 ， 夹、 能 提
可 更 好 地 适 应 高 含 水 期 油 藏 特 性 ， 一 种 集 调 剖 和 驱 替 于 一 体 的 新 型驱 油 技 术 。 中 对 该 技 术 在 文 明 寨 是 文 油 田 明 １ ９ 明 ２ １井 组 的 应 用 效 果 ， 场 应 用 表 明 ， 技 术 增 油 降 水 效 果 显 著 ， 比 较 理 想 的 提 高 原 油 ５、 ０ 现 该 是
维普资讯
内 蒙古 石 油 化 工
２０ 年第 ９ ０６ 期
微生物驱油技术研究及应 用
管 润 红 ， 志敏 王
（ 中原油 田分公司采油三 厂）
摘
・
要 ： 生 物 驱 油 技 术 具 有 施 工 简便 、 损 伤 油 层 、 影 响 原 油 质 量 、 污 染 ， 有 投 入 少 、 收 微 不 不 无 具 回
结 果 表 明 ， Ｆ 系 列 微 生 物 驱 油 可 提 高 采 收 率 ８ 以 Ｍ
上 。
高 的特 点 。故微 生物 采油 技 术发展 前 景十 分诱 人 。
１ 微 生 物 的 分 类 微 生物是 指 一切 肉眼看 不见 或看 不清 楚 的微小 生 物 的 总 称 。 它 们 是 一 些 个 体 微 小 （ｂ于 ０ １ ／ ． ｍｍ） 、 构造 简 单 的低等 生 物 。 种 类而 言 ， 生物 可 以分为 就 微 原 核 微 生 物 、 核 微 生 物 和 非 细 胞 微 生 物 ３大 类 。原 真 核微 生物 可 进 一步 分 为 细 菌 、 线 菌 、 原 体 、 克 放 支 立 次 氏体 、 原 体 和 蓝 细 菌 ， 核 微 生 物 又 可 分 为 真 衣 真
微生物治理海洋石油污染研究进展
微生物治理海洋石油污染研究进展海洋石油污染是一种普遍存在于海洋环境中的环境问题。
随着国内外经济的快速发展和工业化进程的加速，海域开发及石油生产等活动频繁，海上事故和石油泄漏事故也越来越多。
这些污染物的释放，不仅对海洋生态环境造成了损害，而且还对人类的健康产生了危害。
因此，寻找一种高效的处理手段，解决海洋石油污染问题具有重要意义。
微生物治理海洋石油污染的原理是利用某些微生物对石油和石油分解产物的分解能力来促进石油的降解。
微生物降解石油的过程是一个复杂的生化反应过程，可分为四个步骤：1.吸附与油水分离阶段：石油发生泄漏后，在海洋表面形成一层油膜，被微生物吸附。
微生物通过生物趋化现象或主动攻击移动到石油附近，在水油分界面处产生胞外聚集体，并利用海洋表层水体中的氧气和营养物质进行代谢。
2.分解与代谢阶段：微生物在石油表面或水油分界面处，通过胞内内酰胺酶、脂肪酶和孢子内膜酶等酶类，将石油分子切割成小分子油，然后通过细胞内代谢途径进行分解和转化。
3.生长繁殖阶段：微生物通过利用石油中的碳、氧和氮等元素，合成新的细胞质和酶类。
在适宜的温度、pH值、盐度、营养及氧气等条件下，表现出较快的生长速度和繁殖能力。
4.细菌死亡与养分释放阶段：微生物在代谢后进入退化阶段，部分微生物会因营养物质枯竭、有毒物质积累或压力过大等因素进入死亡状态，释放出大量营养物质，可供其他微生物利用，还原海洋污染物质的浓度。
1.单一菌种处理法：单一菌株可依靠特定酶系降解石油中的特定组分，因此其降解速度和能力相对较强。
但随着时间的延长，其降解能力会下降，这就需要更新菌株。
2.混合菌种处理法：混合菌种法利用多种细菌在石油的不同物理化学环境中的互补作用，协同进行石油分解。
其降解速率快，降解效果好，还可增加细菌生态平衡性。
3.现场培育微生物处理法：现场培育微生物处理法是指在石油泄漏现场采集表层水和泥沙等样品，建立原生现场微生物菌群，并以自然界中的微生物进行处理的方法。
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，能进入地层裂缝，不会引起明显的结垢腐蚀或堵塞等问题。
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。
浅析微生物驱油技术及发展趋势
浅析微生物驱油技术及发展趋势作者：朱艳张宇来源：《经济与社会发展研究》2013年第10期摘要：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。
本文就简要阐述了微生物驱油技术的含义，原理，以及其优缺点。
同时，分析了其发展前景。
关键词：微生物驱油；发展趋势；新技术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。
一、微生物驱油技术的定义微生物采油技术，又名微生物强化技术。
它是指通过地面，在油层中注入分离培养的微生物菌液和营养液。
同时，为了有利于采油的代谢产物，提高石油采收率的采油技术，可以将营养液、油层内微生物单纯地注入，使其在油层生长繁殖。
微生物驱油技术最早是由美国学者提出来的。
并且在后来，美国能源研究院对其进行了补充试验，并最终得出微生物能将石油从沙粒上释放出来的结论。
后来，成功利用微生物采油的矿场实验，是美国和苏联两国。
而我国开始研究微生物采油技术是在20世纪60年代，直到90年代后，才加快了微生物采油技术的研究。
如今，我国先后在大庆、大港、辽河新疆、胜利等油田开展了微生物采油技术的推广应用，并且取得了显著的成效。
二、微生物驱油的机理微生物驱油是微生物通过在岩石表面上的生长繁殖，粘附在岩石表面，占据孔隙空间，在油膜下生长，最后把油膜推开，使油释放出来。
微生物所产生的表面活性剂会降低油水界面张力，减少水驱毛管张力，提高驱替毛管数。
并且生物表面活性剂会改变油藏岩石的润湿性，从亲油变成亲水，使吸附在岩石表面上的油膜脱落，油藏剩余油饱和的降低，从而提高采收率。
微生物在油藏高渗区生长繁殖及产生聚合物，能够有选择的堵塞大孔道，增大扫油系数和降低水油比。
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。
微生物吞吐采油技术发展思考
微生物吞吐采油技术发展思考【摘要】微生物吞吐采油技术是一种新型的采油技术，通过利用微生物在油藏中的作用，促进原油的流动和提高采收率。
本文首先介绍了微生物在采油过程中的作用与应用，探讨了微生物吞吐采油技术的原理与方法。
其次分析了该技术的优势与挑战，提出了未来发展方向，同时探讨了与环境保护的关系。
最终结论指出，微生物吞吐采油技术的发展将带来采油工艺的革新与效率的提升，有望为油田开发带来全新的可能性，对于发展石油工业具有重要意义。
通过不断的研究和实践，可以不断完善该技术，推动油田开发的可持续发展。
【关键词】微生物、吞吐采油技术、发展、思考、作用、应用、原理、方法、优势、挑战、未来发展方向、环境保护、发展、采油工艺、效率提升1. 引言1.1 微生物吞吐采油技术发展思考微生物在采油过程中的作用与应用主要体现在以下几个方面：一是通过微生物代谢产生的吞吐剂，可以改善油藏中的油水相对渗透率，从而提高采收率；二是微生物可以降解油田中的有机物，减少油藏污染，保护环境；三是微生物在地层中的自生长和自繁殖也能够维持长期的采油效果。
微生物吞吐采油技术的原理与方法主要包括微生物筛选、培养、注入和监测等步骤。
通过合理选择和培养适应性强的菌种，控制注入浓度和频率，实现对油藏的有效改造。
微生物吞吐采油技术的优势在于其绿色环保、经济效益显著，但同时也面临着菌种选择、生长环境控制等挑战。
未来发展方向主要集中在提高微生物代谢产物的效率和特异性、深化对微生物在油藏中的作用机制的研究。
微生物吞吐采油技术与环境保护的关系密切，通过引入微生物降解油田污染物，不仅可以减少环境压力，还可以提升油田的可持续发展能力。
微生物吞吐采油技术的不断发展将为采油工艺革新和效率提升带来新的机遇和挑战，有望成为未来油田开发的重要技术手段。
2. 正文2.1 微生物在采油过程中的作用与应用微生物在采油过程中发挥着重要作用，其主要包括以下几个方面：1. 生物改造油藏：微生物可以通过产生酸、酶等物质改造油藏的物理性质，增加油井渗透率，提高原油采收率。
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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1
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2
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3
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4
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、5
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6
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一7
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、8
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。 9
一、微生物采油原理 10
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, 11
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12
出生物气, 占据部分储层空间, 或形成人工气顶。 13
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14
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15
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16
增, 封堵无效循环的水路, 扩大波及体积, 提高注水效率。 17
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18
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19
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20
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21
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。 22
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23
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24 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25
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26
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。这些生物27
生成物都有已知的泄油机制, 对石油具有化学和物理作用。 28
二、微生物驱技术分类 29
微生物可以在油藏中也可以在地面增长。地面培养时, 可以分离和收集微生30
物的代谢产物, 经过加工和处理再注入到油藏里驱油。 31
从专业角度来看, 微生物驱油有些类似于地下生物改造作用。注入的营养物32
与本源或外源微生物一起促进地下微生物的增长和代谢产物, 使更多原油流动, 33
通过油藏降压作用、界面张力/ 油相降粘以及选择性堵塞高渗区来提高剩余油34
流动性。另外, 经发酵后的活微生物再注入油藏也能达到增采的效果。 35
微生物在地下不但要生成原油流动所必需的化学物, 而且要在油藏环境下繁36
殖增长。在微生物驱油过程中, 要经常注入营养物保持微生物代谢作用, 有时37
还往油藏注入可发酵的碳水化合物作为碳源。有的油藏还需要无机营养物作为38
细胞生长的基液或者作为有氧呼吸的另一种电子受体。 39
三、油藏特征与效果 40
在注微生物前, 必须确定油藏的特征, 如矿化度、p H 值、温度、压力和营41
养物情况。岩石性质也很重要。天然裂缝可能改变微生物有效进入油藏的方式。42
泥质的存在可能会吸收生物聚合物和生物表面活性剂, 影响作用的发挥。碳酸43
盐会迅速与酸反应, 产生更大量的有利气体, 例如二氧化碳。 44
只有细菌是微生物驱油的希望之星。由于菌类的原因, 霉菌、酵母、藻类和45
原生动物等无法在油藏条件下增长。许多油藏的NaCl浓度高, 这就要求使用能46
够适应这种环境的细菌。在NaCl浓度高达8%的条件下生成的生物表面活性剂和47 聚合物能够得以生长并选择性地堵塞砂岩, 造成封塞, 就可以采出更多原油。 48
没有哪一种微生物驱油方法能适用所有的油藏。有一种成功地利用碳源并适49
应高温、高压和高矿化度的嗜热微生物驱油法, 所选择的微生物在70～90℃、50
13.6～17MPa 和矿化度1.3 %～2.5 % 条件下在原油上增长。能在80～110℃条51
件下生长的极端嗜热厌氧菌已经分离培养出来。 52
用一维模型对微生物驱油过程进行了模拟。该模型有5个组成部分(原油、细53
菌、水、营养物和微生物快速繁殖, 代谢产物), 且具备吸附、扩散、趋药性、54
细菌生长、分解、营养物消耗、渗透率下降和孔隙度降低作用。通过试验与模55
拟结果比较，证实模拟结果有效并确定其准确程度（平均绝对相对误差56
8.323％）。结果发现，原油采收率随注人微生物浓度、微生物培养段塞尺寸、57
培育时间及残余油饱和度而发生变化。 58
定量模拟微生物在油藏里的生物反应综合了微生物和油藏工程专业知识。应59
用反应率公式可以了解微生物发挥作用的程度。微生物活跃地区是具有某个半60
径的生物反应区, 流体在生物反应区的停留时间必须大于反应时间才能发挥作61
用。要想准确地使用这些模型, 还需要从现场试验中获得更多资料来进一步解62
释。 63
微生物驱油过程中会产生不同类型的发酵产物, 比如从原油、烃和各种非烃64
基液产出二氧化碳、甲烷、氢、生物表面活性剂和多糖。在微生物驱现场试验65
中经常使用的生物胶是一种微生物聚合物, 是用水溶性基质的聚芳基酰胺作共66
聚物。生物胶是一种胞外多糖, 分子由许多不同的糖组成, 成分极其复杂, 钻67
井中用它润滑钻柱、清除井筒岩屑, 而在微生物驱油中, 生物胶用于补偿地层68
压力下降, 有利于原油生产。 69
微生物驱油中生物的聚合物性质包括在油藏环境下剪切稳定性、高溶液黏度、70
与油层水配伍性、不同p H 值下黏度稳定、温度、压力和对生物降解的抵抗力。71 细菌发酵产生的有机酸会溶解碳酸盐, 大大提高灰岩油藏渗透率。有机溶剂和72
溶解的二氧化碳可以降低原油黏度, 发酵气体能够恢复油井压力和产生气驱条73
件, 提高轻质和常规原油的驱替效果和产量。 74
当油藏渗透性很好而且微生物和生物聚合物封堵了水淹区的时候, 可采出剩75
余油。把微生物和营养物一起注入油藏、关井, 便于微生物增长、堵塞渗透性76
高的区域, 然后注水(水驱), 驱动出被捕集在低渗透率部位的原油进入油井。 77
用微观透明模型模拟富含营养物条件下的生物堵塞作用, 结果表明, 随着微78
生物流过多孔介质, 在营养物与菌种界面处产生一个生物段塞。营养液浓度高、79
p H 值高, 会促进段塞形成。以注入营养物为基础在地层生长的微生物有选择80
性地堵塞油藏高渗透层, 开采水驱不到的残余油。 81
微生物在油藏里繁殖后的堵塞作用要远远大于其刚刚注入地层在岩石表面累82
积时的作用。从技术上看, 这个过程比较简单, 并且也很稳定。随着水进入油83
藏，微生物快速繁殖，转向下一个渗透层流动，从而促进更多的微生物增长。84
通过营养物的调节可以控制这一过程。 85
注人的或者在地层中产生的生物表面活性剂有助于原油乳化以及油膜从岩石86
表面剥离。 87
日本和中国用优选的微生物菌种注入油藏进行了矿场试验, 结果提高采收率88
达15 %～23 % 。检测表明, 长链脂肪族烃发生降解, 但是芳香族环形结构没有89
明显降解。80 年代初微生物驱油技术从实验室起步, 90 年代在中国、美国、90
澳大利亚、秘鲁、罗马尼亚和俄罗斯开展现场试验, 大部分获得成功。据报道, 91
这些微生物驱油项目提高采收率各不相同, 从零到13 % 、19 % 、36 % 、50 % ～ 92
65 % , 甚至204 % 。除了增加原油产量外, 有的还降低含水率、提高油气比和93
改善注入能力。虽然微生物驱油潜力巨大, 但现场应用依然有限。这方面, 巴94
西国家石油公司走在最前面。 95 仅在美国就已经开展了400 多次微生物驱油现场试验, 多数是单井措施。据96
不完全统计, 单井日产量可从1.4bbl 增至2.8bbl , 并保持2～6个月。秘鲁97
最近一次试验显示每桶增加成本＄1.3～7.92 。 98
四、微生物驱油的局限 99
微生物采油也有一些局限性, 尤其在现场应用中涉及包括培养基效果、油藏100
流体毒性和造成的堵塞。另外采出石油后, 必须分离出微生物生成的物质以及101
微生物本身, 防止发生进一步生物作用。大部分微生物酶在细胞内, 所以不得102
不通过相对不渗透的细胞膜才能吸附原油。 103
大分子的烃类不能渗透到细胞膜内, 这就大大减少了微生物降解烃类的范104
围。另外, 有研究指出油藏微生物增长和菌聚集形成胶团的倾向性, 大大地降105
低了渗透率, 因而降低了原油产量。 106
微生物驱油过程可能改变油藏周围环境, 同样对生产设施或地层造成不良影107
响。如, 某些硫酸盐还原菌能产生H2 S , 腐蚀管线和其他采油设备。这一点从108
注入富含硫酸盐的水时已经得到普遍证实。在本源脱氮菌群中加入硝酸盐和亚109
硝酸盐可以抑制这种作用。 110
尽管有许多微生物驱油现场试验取得了较好的效果, 但其驱油过程仍然有很111
多不确定方面。如果确定具体目标, 会增加成功几率。微生物井筒处理技术比112
较简单, 成功率较高。利用微生物就地生成对提高采收率有益的物质, 以及激113
活这些物质在油藏深部发挥作用是非常复杂的过程。 114
有效地调控微生物生长和繁殖的环境条件对于其增长很重要, 但控制油藏中115
的微生物的活动很困难, 此外, 油藏条件不同, 适合各自油藏条件的微生物驱116
油技术也不同。 117
五、目前研究区域 118