微生物采油之綜述

微生物采油之綜述趙利萌大慶油田有限責任公司第三采油廠第四油礦404隊摘要：微生物采油技術(shù)是一種前沿的用于提高原油采收率的新技術(shù)，微生物生長的整個過程中在采油原油的過程中都起到了作用，包括了微生物相關(guān)聯(lián)的物質(zhì)、化學過程，以及周圍物質(zhì)之間的作用。因此，對微生物采油技術(shù)的研究是一項十分重要課題，本文針對微生物采油技術(shù)的現(xiàn)狀、前景和機理進行了分析、闡述。關(guān)鍵詞：微生物采油概述一、微生物采油技術(shù)的概念微生物采油技術(shù)，就是通過運用微生物來提高采油采收率，它是利用特殊的微生物注入到油藏里，微生物在其中發(fā)生有益的活動，因其活動產(chǎn)生的產(chǎn)物與周圍的物質(zhì)發(fā)生作用，改變了原油固有的化學特征，使原油的流動性質(zhì)也發(fā)生了改變，從而達到提高原油采收率效果的技術(shù)。在微生物代謝的過程中，能夠產(chǎn)生一定量的酸，還產(chǎn)生生物表面活性劑等代謝物質(zhì)，還有一些聚合物、有機溶劑，這些物質(zhì)都能夠作用與原油，使原油的性質(zhì)發(fā)生改變，從而使原油更易開采。近些年，微生物采油技術(shù)因其存在諸多優(yōu)點，已經(jīng)成為一項迅速發(fā)展的提高原油采收率的技術(shù)。微生物采油有兩類方法：第一類就是利用微生物產(chǎn)品進行化學驅(qū)油，即利用微生物的地上發(fā)酵提高原油的采收率，這種技術(shù)在外國已經(jīng)發(fā)展的相當成熟。第二類就是利用微生物自身和它的代謝物質(zhì)提高原油的采收率，也被稱之為微生物地下發(fā)酵提高原油采收率。另外，微生物采油技術(shù)狹義上講也可以被認為僅僅是利用微生物地下發(fā)酵提高采油率的辦法。微生物采油的方法就是把微生物直接注入到地下油層，這樣儲油層就成為一個大發(fā)酵罐，微生物就能夠在里面繁殖，從而產(chǎn)生能夠提高采收率的產(chǎn)物，還能夠?qū)υ瓦M行改良，從而提高原油采收率的辦法。同傳統(tǒng)提高采收率的方法比較，微生物采油具有這樣的優(yōu)點，一是生產(chǎn)成本比較低，二是施工過程和施工的工藝相對簡單，操作起來也容易，方式也多樣，易于控制。三是對底層不產(chǎn)生破壞，可以循環(huán)使用，生物還容易降解，不會產(chǎn)生大的污染。最后還有能夠持續(xù)提高采收率，易于應用的優(yōu)點。二、微生物采油技術(shù)目前的應用狀態(tài)和發(fā)展前景自從微生物采油技術(shù)出現(xiàn)后，由于受到了各種因素的制約，發(fā)展并不順利，但是在石油危機之后，各國加大了對微生物采油技術(shù)的開發(fā)力度，越來越多的研究機構(gòu)和大學都開展了微生物采油技術(shù)的研究，很多外國石油企業(yè)也都建立了研究實驗室，也取得了顯著的成果。采油微生物在剛剛開始研究的時候，看重于微生物菌種的選擇和性能評價，很多油礦都應用于提高原油采收率的實驗。在微生物采油的深入研究方面，主要側(cè)重與兩點，一是該技術(shù)與礦場工程學的結(jié)合，還有就是微生物菌種的特性和基礎(chǔ)研究。在給微生物采油技術(shù)提供品質(zhì)優(yōu)良的菌種的時候，采油微生物菌種的研究變得非常廣泛，在以下幾個方面都有所表現(xiàn)，包括耐熱菌，耐溫菌的基礎(chǔ)研究，石油微生物的分類鑒定石油微生物遺傳學研究，石油微生物酶的研究，微生物生理學研究。從現(xiàn)在的實際情況來看，很多微生物采油的現(xiàn)場試驗都是在含蠟量比較高的輕質(zhì)油中開始的，因為瀝青含量較高的微生物沒有足夠的數(shù)據(jù)。所以，原油的粘度越高的話，利用微生物的生命活動能夠降低原油的粘度，并且增加其流動性難度也就越大。目前，高黏油微生物采油技術(shù)報道極少，高黏油的微生物開采現(xiàn)場實驗有成功報道，但為數(shù)不多。高膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量也給高黏油的微生物開采帶來了不少困難。通過篩選高黏油優(yōu)良菌種，進行高黏微生物開采礦場實驗，探討高黏油微生物采油機理，是目前世界上亟待解決的一項技術(shù)難題。能夠產(chǎn)生驅(qū)油作用的是微生物發(fā)出的氣體和一些表面的活性劑，加上酸的作用，能夠?qū)υ彤a(chǎn)生的降解作用。在微生物注入到底層后，利用間隙水和臨近的油滴混到一起后發(fā)生運移，微生物就粘在油滴的邊上，將烴類分子轉(zhuǎn)成一種有機溶劑、酸、醇等物質(zhì)。因為有機溶劑能夠溶解到石油中，它的粘度隨之就會降低，并利用溶解孔喉中重質(zhì)長鏈烴類有效提高參透率。產(chǎn)生的表面活性劑能夠有效降低巖石與油和水與油的界面張力的大小，進一步提高驅(qū)油效率的大小,改變了巖石的潤濕性,使的巖石變得水濕;消除了巖石孔壁的油膜,有效提高了油相的移動能力;能夠分散乳化原油,起到降低原油粘度的作用。還有就是酸可以起到降低油和孔喉中的碳酸鹽含量的作用,能夠侵蝕碳酸鹽和石英表面起到提高有效滲透率的作用,并應用與碳酸鹽反應產(chǎn)生的二氧化碳來降低原油的粘度,使油滴產(chǎn)生膨脹。總體來說，利用微生物采油就是利用改變原有的驅(qū)油環(huán)境和它的性質(zhì)，使其產(chǎn)生的氣泡以及微生物的大小來進行調(diào)節(jié)，使微生物在巖石上長成生物膜，使細菌在空隙間擴大，增加驅(qū)油面積，從而提高采收率、微生物選擇性封堵地層、微生物強化水驅(qū)，周期注微生物采油。從采油機理可以知道通過微生物采油來提高采收率是一種多功能的技術(shù)，可以解決掃油效率低、流度比不利、原油滲透率低等問題。詳細到各種生產(chǎn)工藝，微生物采油的機理也不一樣，具體到各種工藝,微生物采油的機理也有很多的不一樣,不一樣的工藝能夠在不同的領(lǐng)域應用并解決實際問題。這也給技術(shù)人員提供了多樣的選擇。當然［18］，因為不同菌種所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物也是不一樣的,就是相同的菌種產(chǎn)生的代謝物質(zhì)也不一定一樣，所以不同菌種的作用機理是不一樣的。利用微生物提高采油采收率取決于很多因素，所以這項技術(shù)還有很多奧秘需要去探索。因為微生物采油技術(shù)相對來說比較方便，生產(chǎn)施工的成本也比較低，因此，這項技術(shù)受到了廣泛的歡迎。同時，因為其自