微生物驱油技术的应用研究进展

当前稠油采油新技术的应用研究与分析

摘要：本文主要针对当今油田采油新技术的应用，在油田不同开发阶段，不断加强科研攻关与技术配套提高采收效果。辽河油田经过40多年的开发建设，大部分油藏区块都已进入开发中后期，由于油区的层间、层内的非均质性较为突出，注水死角在纵向和横向的面上都存在，采油技术的创新需求不断提高。特别是对高渗水驱油藏集成配套新技术、稠油油藏开采新技术、掺稀降粘采油技术、烧油层驱油技术、潜山油藏开采新技术等创新技术领域取得的新进展进行分析和研究，以便在实际工作中加以推广，提高采收率及效果。采油工程技术系统是油田开发链条中的重要环节之一。

关键词：油田采油新技术应用分析

一、关于稠油油藏的开采技术分析

当前，辽河油田还开展火烧驱油配套技术研究和试验 ,以物理模拟、烧驱油方案设计、火烧驱油点火、注气动态实时监控、产井动态监测、全注气和生产等为主体内容的系列技术得到成功应用，取得了初步效果。在高升区块进行的部分油井进行系列火驱试验。火驱井组位于区块内采出程度最高、压力水平最低的区块中部。目前有火驱点火井8口，开井8口；火驱一线井组共有油井30口，开井27口；二线井组共有油井14口，开井10口。日产液由驱前的64.1吨上升至115.3吨，日产油由驱前的23.9吨上升至40.3吨。目前整个井组的火驱效果较为明显。通过系统研究高温多效泡

沫驱的机理、油藏适应性、采收参数等的系统研究,在热力采油数学模型的基础上建立了多相态、多组分高温多效泡沫驱油数学模型,可为现场实施方案的优化提供技术支持。所以说，经过多年蒸汽吞吐，辽河油田的主力老区块的周期产油量在后期均出现下降,油井的汽比降低、合含水不断上升、采用蒸汽注入吞吐时,吞吐的效果已经不能和开始初期相比,从而在一定程度上,会导致开发难度不断增大的难题,.在这种情况下,有关技术人员对多效泡沫辅助热采技术研究开展试验和研究是非常有战略意义的选择。

三次采油方法进展

1 三次采油方法进展

一、三次采油简介

通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油称为二次采油；而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，开采出更多的石油，称为三次采油。又称提高采收率(EOR)方法。提高石油采收率的方法很多，主要有以下一些：注表面活性剂；注聚合物稠化水；注碱水驱；注CO2驱；注碱加聚合物驱；注惰性气体驱；注烃类混相驱；火烧油层；注蒸汽驱等。用微生物方法提高采收率也可归属三次采油，也有人称之为四次采油。

二、三次采油的内容

目前，世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等；气驱包括 CO2 混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等；热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等；微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。四大三次采油技术中，有的已形成工业化应用，有的正在开展先导性矿场试验，还有的还处于理论研究之中。

1 化学驱

自 20 世纪 80 年代美国化学驱达到高峰以后的近 20 多年内，化学驱在美国运用越来越少，但在中国却得到了成功应用。中国的化学驱技术已代表世界先进水平。中国聚合物驱技术于 1996 年形成工业化应用。“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术，胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术。目前，已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。化学驱油目前存在着 3 个不同的研究方向。首先，从改善油水的流度比出发，除使原油降黏外，相应的办法是提高驱油剂的黏度，降低其流度，应用此原理开发了聚合物溶液、泡沫液等驱油法。其次，从改善驱油剂的洗涤能力以及岩石的不利润湿性出发，开发了活性水驱油

2 法。再其次，就是介于前两种之间的化学驱油法，称为碱性水驱，利用碱性水与原油组分就地形成活性水剂而改善润湿性或就地使原油乳化。

高盐低渗油藏内源微生物驱油潜力实验研究

亿亏与生物互程２０１４，ＶｏＩ．３１　Ｎｏ．０１　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２～５４２５．２０１４．０１．０１５　开发应用田　

高盐低渗油藏内源微生物驱油潜力实验研究　

李文宏　，王　闪　，张永强　．宋　浩　。向忠远　。张忠智　．徐飞艳　

（１．中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安７１００１８；　

２．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安７１００１８；　

３．中国石油大学（北京）化学工程学院，北京１０２２４９）　

摘要：结合靖安油田五里湾一区油藏高盐低渗特点，对其内源微生物进行了普查和分析，结果表明内源微生物类　型和数量具有多样化的特点。以五里湾一区油井采出液为激活对象，在初步筛选营养成分的基础上，确定了碳源、氮源、　磷源及其大致浓度，采用ＰＢ、最陡爬坡和响应面实验方法，以微生物生长和代谢为筛选条件，对影响微生物生长效果的　因素进行了优化和评价，得到了最佳激活体系配方。该激活体系能够高效地激活该油藏中的内源微生物，并显著降低发　酵液的表面张力，袁明高盐低渗的五里湾一区油藏具有较大的内源微生物驱油提高原油采收率潜力。　关键词：高盐低渗透；内源微生物；激活体系；微生物提高原油采收率　

中图分类号：ＴＥ　３５７．９　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—５４２５（２０１４）０１—００５５—０６　

油藏内源微生物群落是在油田开发注水过程中随　

注水进入油藏，并且在一定时期内在数量和种类上都　

能够保持相对稳定的微生物群落，这些微生物不仅代　

谢类型多，而且变异性大，在微生物生态系统中占有非　

常重要的位置。大多数油藏环境是典型的极端环境，　

具有厌氧、高温、高压和高矿化度等特点，极端的储层　

环境造就了独特的油藏微生物生态系统，形成了丰富　

且有特色的油藏极端微生物资源和基因资源ｎ。］。由　

于菌种的来源不同，内源微生物采油技术同外源微生　

物采油技术相比不仅不存在菌种适应性的问题，而且　

采油微生物复合菌剂驱油性能评价研究

长江大学学报（自科版）　２０１３年１月号理工上旬刊第１ｏ卷第１期　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔ　Ｓｃｉ　Ｅｄｉｔ）　Ｊａｎ．２０１３。Ｖｏ１．１０　Ｎｏ．１　

采油微生物复合茵剂驱油性能评价研究　

刘蕊娜　（大庆油田有限责任公司第一采油厂，黑龙江大庆１　６３４５３）　

［摘要］从大庆油田采出液中分离筛选出４种可用于微生物驱油技术的菌株，经梅里埃菌种鉴定仪鉴定，　分别为脱蜡棒杆菌、野油采黄单胞茵、志贺氏菌属兼性厌氧杆菌、枯草芽孢杆菌。将４株菌混合发酵培　养制成复合菌剂，对其性质及驱油效果进行室内初步评价。研究表明，油层温度和采出液矿化度对菌株　的生长影响不大，复合菌剂可耐７０℃高温，最适生长温度范围为４Ｏ～５５℃，当温度超过６Ｏ℃，存活率开　始降低；复合菌剂可耐１０４ｍｇ／Ｌ的矿化度。在４５℃时模拟油层条件进行复合菌剂乳化原油实验中，原油　含蜡率降低１６．４７　，含胶率降低７．２６　，原油凝固点下降，证明该菌剂具有降蜡、降胶等乳化原油功　效。此外，该菌剂的代谢作用对水质成分也产生一定影响。　［关键词］复合菌剂；微生物采油；稠油　［中图分类号］ＴＥ３５７．９　［文献标志码］Ａ　［文章编号］１６７３—１４０９（２０１３）０１—００１５—０２　

微生物提高原油采收率技术是目前最具发展前景的一项采油技术，与其他采油技术相比，该技术具　有适应范围广、工艺简单、投资少、见效快和无污染等优点　。利用该技术的关键是相关微生物菌种　

能够在油藏条件下生存并产生对驱油有利的代谢产物　。因此，开发能适应不同区块油藏的微生物并　研究其相关的理化性质尤为重要。下面，笔者在模拟地层条件下，对从大庆油田采出液中分离筛选的　

４种菌株的复合菌剂性质及驱油效果进行研究，为下一步的配伍和矿场试验提供参考依据。　

１材料及方法　

１．１试验菌种　４种采油微生物菌种分离自大庆油田油水样，经梅里埃菌种鉴定仪鉴定，分别为脱蜡棒杆菌　

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。

用提高采收率的技术页岩油的案例

引言

页岩油是一种在岩石中嵌布的油气资源，由于其富含程度较低，开采难度大，并且容易造成环境污染，所以提高采收率成为页岩油开采的关键问题。本文将探讨几个提高采收率的技术案例。

案例一：水平井和压裂技术

介绍

在传统的垂直井开采方式下，页岩油的采收率非常低，通常仅为5%左右。而水平井和压裂技术的引入极大地改善了采收率。

步骤

1. 钻井：首先，在地下选定合适的地点，钻井到页岩层。

2. 钻向：通过控制钻井的方向，将钻井朝向油页岩层的水平方向。这样可以增大油页岩层的曝露面积，提高油气的产出。

3. 压裂：利用压裂技术，在页岩层注入高压液体，使岩石破裂，形成裂缝。这样可以增大油气流通的通道，提高采收率。

4. 抽取：通过井口的抽取装置，将挤出来的油气抽取上来。

成果

采用水平井和压裂技术后，页岩油的采收率可达到20%到30%，大大超过了传统的垂直井开采方式。案例二：CO2驱油技术

介绍

CO2驱油技术是一种利用二氧化碳驱动油气向井口流动的方法，通过增加井口的压力，提高采收率。

步骤

1. 注入：将二氧化碳注入到油井中。由于二氧化碳的压力较高，它可以推动油气向井口流动。

2. 溶解：二氧化碳与原油发生反应，可以形成可溶性的物质，使原油变得更加流动。

3. 提取：通过抽取装置，将溶解后的油气抽取上来。

成果

CO2驱油技术可以将页岩油的采收率提高到30%以上，同时还可以将二氧化碳气体进行回收和利用，减少环境污染。

案例三：微生物驱油技术

介绍

微生物驱油技术是一种利用微生物代谢产物降低油水界面张力和粘度，提高原油流动性的方法。

步骤

1. 选择菌种：根据页岩油的特性，选择合适的微生物菌种。

2. 注入：将经过培养和处理的微生物菌种注入到油井中。

3. 代谢作用：微生物在页岩油中进行代谢作用，产生物质可以降低原油的粘度和张力。

4. 提取：通过抽取装置，将微生物处理后的油气抽取上来。成果

油藏内源微生物生长代谢及驱油特性研究

石油天然气学报（江汉石油学院学报）２０１４年１月第３６卷第１期　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｉｌ　ａｎｄ　Ｇａｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｊ．ＪＰＩ）Ｊａｎ．２０１４　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．１　

油藏内源微生物生长代谢及驱油特性研究　

夏小雪，朱维耀，李娟，龙运前　（北京科技大学土木与环境工程学院，北京１　０００８３）　

郭省学，宋智勇，汪卫东　（中石化胜利油田分公司采油工艺研究院，山东东营２５７０００）　

［摘要］采用来自胜利油田沾３区块的内源混合微生物，通过微生物镜检和表面张力测定试验，考察了压　力和孔隙介质对混合微生物生长代谢的影响，同时模拟油藏高温高压条件，利用研制的微观仿真光刻蚀　可视模型，对微生物驱油过程进行了跟踪观察。研究表明：油藏高压条件下，微生物的生长和衰减缓慢；　孔隙介质的存在使微生物的生长周期延长；微生物与原油作用后，可使原油乳化、降解。在微生物微观　驱油试验ｅｅ，发现微生物代谢产生的生物表面活性剂可改变、增强剩余油的流动性，并在驱替过程中出　现了“润湿反转”、“波及体积扩大”和“前缘断脱”等现象，具有其他化学剂驱无法比拟的特性，显著　改善了驱油效果。　［关键词］内源微生物；孔隙介质；生长代谢；驱油特性；提高采收率　［中图分类号］ＴＥ３５７．９　［文献标志码］Ａ　［文章编号］１０００—９７５２（２０１４）Ｏ１—０１２２一Ｏ５　

微生物采油技术分为外源微生物采油技术（ＭＥＯＲ，ｍｉｃｒｏｂｉａｌ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｏｉｌ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ）和内源微生　物采油技术（ＡＳＭＲ，ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｒａｔａｌ　ｍｉｃｒｏｆｌｏｒａ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ）两种＿＿】　］。其中内源微生物采油技术是　

通过添加营养激活剂活化油藏中原有的微生物群落，从而对地下原油进行降解、降黏，增强原油的流动　

性ｌ＿３“　；与外源微生物采油技术相比，具有更能适应油藏环境、现场操作简单、成本低廉等优点，是目　

前较为活跃的研究方向＿５ｑ］。因此，在大量开展外源微生物采油技术的同时，充分利用内源微生物采油　

对几种驱油技术的分析与探讨

２…０　３　０　一　１年１月■　中国化工贸易　

Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｒａｄｅ　五　渔　王　

对几种驱油技术的分析与探讨　

王擎　

【长江大学石油工程学院）　

摘要：石油是重要的能源化工原料，有“工业血液”之称，随着国民经济的高速发展，要求石油工业提供越来越多的石油产品。世界各国为了满足　国民经济发展对石油产量的需求，一方面加强勘探寻找新储量，一方面努力提高已开发油田的采收率，积极进行３次采油的探索与应用。　

关键词：驱油聚合物二氧化碳微生物　

一、聚合物驱油技术　

聚合物驱是一种比较有效的提高原油采收率的三次采油方法。目　

前，聚合物驱油技术尽管已取得了突破性进展，但由于聚合物驱油技术的　

复杂性使我们对其驱油机理尚未真正搞清。具体表现在现场聚合物驱　

油过程中提前见效的问题：产出液中聚合物浓度逐渐升高直至突破的问　

题等等。所以现阶段研究聚合物驱油技术有一定实践价值。　

注入驱油剂来开采油层的残余油为强化采油（Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｏｉｌＲｅｃｏｖ—　

ｃｒｙ，简称ＥＯＲ或Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｏｉｌＲｅｃｏｖｅｒｙ，简称ＩＯＲ），又称３次采油（Ｔｅｒ—　

ｔｉａｒｙ　ｏｉｌ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ），可使采收率提高到８０％～８５％。聚合物驱就是一种　

比较有效的提高原油采收率的３次采油方法，它能在常规水驱开采后期，　

使油藏采收率再提高８％左右，相当于增加四分之一的石油可采储量。　

聚合物驱（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｆｌｏｏｄｉｎｇ）是指在注入水中加入少量水溶性高分　

子量的聚合物，增加水相粘度，同时降低水相渗透率，改善流度比，提高原　

油采收率的方法。它的机理是所有提高采收率方法中最简单的一种，即　

降低水相流度，改善流度比，提高波及系数。一般来说，当油藏的非均质　

性较大和水驱流度比较高时，聚合物驱可以取得明显的经济效果。　

聚合物驱提高采收率的机理是：原油采收率是采出地下原油原始　

储量的百分数，即采出的原油量与原始地质储量的比值，它取决于驱油剂　

MEOR概况及研究论文

浅析MEOR的概况及研究

【摘要】meor，即微生物提高石油采收率技术，是目前国内外原油采集业的新兴技术，可以使地下的原油变稀或黏度降低来提高原油产量和采收率，此项技术费用低、适应性强、作业简单、对产层无伤害和无环境污染等优势，成为具有良好发展前景的采油工艺技术。本文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。

【关键词】采油技术发展机理

微生物提高原油采收率技术(meor)是将选择的微生物注入油层，随之它们在油藏内生存、代谢、增殖和运移，这些将有助于进一步降低在二次采油方法开采后留在油藏中的残余油。微生物措施过程主要是使地下的原油变稀或黏度降低来提高原油产量和采收率，这个过程可适用于单井或多井的工程，而不需要新增投资费用或进行高价井的转换，在国内外很多油田已经证明这项技术具有提高石油采收率的潜能，而且对于人类生存的环境是有益的，这在当今这个讲求保护环境的世界里是至关重要的。此项技术费用低、适应性强、作业简单、对产层无伤害和无环境污染等优势，成为具有良好发展前景的采油工艺技术。

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。

二、微生物采油技术机理

１．微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂，现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后，将发生物理变化和化学变化，对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境（渗透压、氧化还原电位、ph值）的改变，又可直接改变生物的生理（呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成）以及影响微生物细胞壁的功能，从而影响微生物的生长，降低采收率。

微生物驱油技术

Microbial Enhanced Oil Recovery (MEOR)

2目录

2.表面活性剂简介

3.表面活性剂生产

4.提纯检测

5.表面活性剂应用1.石油资源现状石油资源现状

Present situation目录人类社会的进步

石油是不可

再生资源，

所以此方法

不是长久之

计石油资源现状

寻找新的

油田

中国2010年消耗石油4.39亿吨，2011年消耗石油4.7亿吨，2012年消耗石油4.93亿

吨,2014年国内原油消费量为5.08亿吨。中国自产石油每年仅2亿吨左右.

一.

利用天然能量采油

天然气

石油地面地层天然气的压力很大石油开采技术

二.补充地层能量采油

注水出油水混

合物

地面

《向油层注水

《将油冲到出油管

《抽油机抽取石油开采技术《石油的粘度

《油井内的不规则性两种方法面临的问题现在地下的石油

微生物与石油的关系一、微生物参与石油的形成

石油等许多燃料是在多种微生物长期直接作用下

形成的。没有众多微生物的改造、分解作用，古代

的生物遗体不可能变成今天巨量的化石能源。

二、微生物用于勘探石油

人们发现油区底土中的重烃含量与季节变化有很大

的联系，而季节变化的起因与微生物活动密切相关。在

底土中存在着能利用气态烃为碳源的微生物，这些微生

物在土壤中的含量和在底土中的烃浓度存在某种对应的

关系，因此可用这些微生物作为勘探地下油气田的指标

菌。

三、微生物用于采收石油

微生物在采油中的应用

内源微生物：将微生物和培养基注入油井，让微生物在

油井中生长繁殖，以降低原油的粘度。

这类微生物通常都具有耐高温、耐高渗透、耐高压、能

分解利用大分子烷烃等

外源微生物：微生物在发酵罐中发酵，将得到的含有降

低石油粘度的成分（表面活性剂）发酵液注入油井，以

降低石油的粘度。

3.表面活性剂生产

4.提纯检测

5.表面活性剂应用1.石油资源现状

2.表面活性剂简介表面活性剂简介

Introduction of surfactant目录

表面活性剂(surfactant)，是指加入