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(zé)任公司第三采油廠第四油礦404隊(duì)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(zhǎng)的整個(gè)過(guò)程中在采油原油的過(guò)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(xué)過(guò)程，以及周圍物質(zhì)之間的作用。因此，對(duì)微生物采油技術(shù)的研究是一項(xiàng)十分重要課題，本文針對(duì)微生物采油技術(shù)的現(xiàn)狀、前景和機(jī)理進(jìn)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(guò)運(yùn)用微生物來(lái)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(dòng)，因其活動(dòng)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(xué)特征，使原油的流動(dòng)性質(zhì)也發(fā)生了改變，從而達(dá)到提高原油采收率效果的技術(shù)。在微生物代謝的過(guò)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(jī)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(kāi)采。近些年，微生物采油技術(shù)因其存在諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為一項(xiàng)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(jìn)行化學(xué)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(guó)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)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(rèn)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(chǔ)油層就成為一個(gè)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(jìn)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(diǎn)，一是生產(chǎn)成本比較低，二是施工過(guò)程和施工的工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，操作起來(lái)也容易，方式也多樣，易于控制。三是對(duì)底層不產(chǎn)生破壞，可以循環(huán)使用，生物還容易降解，不會(huì)產(chǎn)生大的污染。最后還有能夠持續(xù)提高采收率，易于應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。二、微生物采油技術(shù)目前的應(yīng)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(jī)之后，各國(guó)加大了對(duì)微生物采油技術(shù)的開(kāi)發(fā)力度，越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)都開(kāi)展了微生物采油技術(shù)的研究，很多外國(guó)石油企業(yè)也都建立了研究實(shí)驗(yàn)室，也取得了顯著的成果。采油微生物在剛剛開(kāi)始研究的時(shí)候，看重于微生物菌種的選擇和性能評(píng)價(jià)，很多油礦都應(yīng)用于提高原油采收率的實(shí)驗(yàn)。在微生物采油的深入研究方面，主要側(cè)重與兩點(diǎn)，一是該技術(shù)與礦場(chǎng)工程學(xué)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(shí)候，采油微生物菌種的研究變得非常廣泛，在以下幾個(gè)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(xué)研究，石油微生物酶的研究，微生物生理學(xué)研究。從現(xiàn)在的實(shí)際情況來(lái)看，很多微生物采油的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)都是在含蠟量比較高的輕質(zhì)油中開(kāi)始的，因?yàn)闉r青含量較高的微生物沒(méi)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(dòng)能夠降低原油的粘度，并且增加其流動(dòng)性難度也就越大。目前，高黏油微生物采油技術(shù)報(bào)道極少，高黏油的微生物開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)有成功報(bào)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(kāi)采帶來(lái)了不少困難。通過(guò)篩選高黏油優(yōu)良菌種，進(jìn)行高黏微生物開(kāi)采礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，探討高黏油微生物采油機(jī)理，是目前世界上亟待解決的一項(xiàng)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(yùn)移，微生物就粘在油滴的邊上，將烴類分子轉(zhuǎn)成一種有機(jī)溶劑、酸、醇等物質(zhì)。因?yàn)橛袡C(jī)溶劑能夠溶解到石油中，它的粘度隨之就會(huì)降低，并利用溶解孔喉中重質(zhì)長(zhǎng)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(jìn)一步提高驅(qū)油效率的大小,改變了巖石的潤(rùn)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(dòng)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(yīng)用與碳酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳來(lái)降低原油的粘度,使油滴產(chǎn)生膨脹。總體來(lái)說(shuō)，利用微生物采油就是利用改變?cè)械尿?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(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使微生物在巖石上長(zhǎng)成生物膜，使細(xì)菌在空隙間擴(kuò)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(qiáng)化水驅(qū)，周期注微生物采油。從采油機(jī)理可以知道通過(guò)微生物采油來(lái)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(wèn)題。詳細(xì)到各種生產(chǎn)工藝，微生物采油的機(jī)理也不一樣，具體到各種工藝,微生物采油的機(jī)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(yīng)用并解決實(shí)際問(wèn)題。這也給技術(shù)人員提供了多樣的選擇。當(dāng)然［18］，因?yàn)椴煌N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(jī)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(xiàng)技術(shù)還有很多奧秘需要去探索。因?yàn)槲⑸锊捎图夹g(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較方便，生產(chǎn)施工的成本也比較低，因此，這項(xiàng)技術(shù)受到了廣泛的歡迎。同時(shí)，因?yàn)槠渥?/p>