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。
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一、微生物采油原理
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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。
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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。
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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。
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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通过营养物的调节可以控制这一过程。
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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。
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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。
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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
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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。
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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。
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五、目前研究区域
118
微生物增采和作用原油的过程非常复杂, 一般有多种生物化学过程相互作119
用。微生物或生物聚合物在油藏中的作用有: 堵塞高渗透层并改变水驱方向; 120
生成表面活性剂, 增加残余油流动力; 产生CO2 或甲烷, 增加气体压力; 消化121
大分子, 降低原油黏度等。
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现在正在进行利用生物技术把煤、页岩油和残余油转化成工业级储量甲烷的123
研究。油藏微生物转化成甲烷的潜力导致可能在几天内(而不是几百万年内) 大124
量天然气即可生成。
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研究人员一直致力于石油微生物菌种的开发, 使细菌能适应油藏恶劣环境并126
能够发酵, 发挥微生物提高采收率作用。依靠基因工程开发菌种, 不但能在高127
温下存活, 而且能依靠低廉的营养物保持其代谢或合成驱油的化学成分, 如表128
面活性剂等。已有研究人员正在开发依靠廉价的农业生产废物生长菌种的技术。129
下面是微生物驱油技术进一步研究的区域:
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◇油藏条件下生物表面活性剂与人工合成表面活性剂动态效果对比
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◇油藏内原油生物乳化技术
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◇油藏内微生物运移、增长和代谢参数
133
◇引入微生物对油藏环境的影响
134
其他方面也很重要, 例如增加油藏内生物聚合物对盐和热的忍耐力, 也应研135
究如何削弱生物聚合物的极强生物降解力。
136
六、结论
137
微生物驱油技术对环境有利, 减少甚至消除了化学物的需求。随着基因工程138
的发展, 将会开发出更多能够以廉价但丰富的营养物为基础生长的菌种, 由此139
微生物驱油技术将更加经济可行。相对传统的化学方法, 微生物驱油是更好的140
三次采油方式。
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与地下生物改造一样, 无法控制的环境因素影响着微生物驱油作用。在地面142
最佳条件下, 能够生产降低原油黏度的微生物产品并注入地下将具有更为良好143
的效益。应当研究开发可以广泛应用的微生物产品。
144
要继续加强微生物驱油模拟研究, 确定最好的菌种、营养物、代谢和生理特145
征, 以达到在使用微生物驱油开采技术中获得较高成功率的目的。
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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、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、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。 一、微生物采油原理 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, 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, 在发酵过程中排出生物气, 占据部分储层空间, 或形成人工气顶。 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增, 封堵无效循环的水路, 扩大波及体积, 提高注水效率。 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。 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。这些生物生成物都有已知的泄油机制, 对石油具有化学和物理作用。 二、微生物驱技术分类 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物的代谢产物, 经过加工和处理再注入到油藏里驱油。 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, 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。 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细胞生长的基液或者作为有氧呼吸的另一种电子受体。 三、油藏特征与效果 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。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。碳酸盐会迅速与酸反应, 产生更大量的有利气体, 例如二氧化碳。 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, 这就要求使用能够适应这种环境的细菌。在
第!"卷第#期油田化学$%&’!"(%’# #))#年*月#+日,-&.-/&012/3-4567#+89:/， ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! #))#文章编号：!)));<)"#（#))#）)#;)!==;)+ 采油微生物代谢产物分析" 包木太!，#，牟伯中>，王修林! （!’青岛海洋大学化学化工学院，青岛#**))>；#’中国石化胜利油田公司采油工艺研究所，东营#+?)))； >’华东理工大学化学系，上海#))#>?） 摘要：简述了以烃为碳源的采油微生物在模拟油藏条件下的主要代谢产物类型和对油藏的作用，着重介绍了这些代谢产物的定性和定量分析方法（包括样品前处理）：短链有机酸分析（衍生化法，等速电泳法，各种直接分析方法）；生物表面活性剂样品的提取和分析方法（轴对称液滴分析法，快速液滴破裂实验法，直接薄层色谱法，比色法，超声波振荡法）；生物气分析简介；有机物（醇、醛、酮等）分析简介。指出了代谢产物分析对微生物采油机理研究和技术应用的意义。 关键词：采油微生物；代谢产物；分析方法；综述 中图分类号：@A>+?’"：B">"’""文献标识码：C 微生物提高原油采收率技术（3-D6%E-F& /:2F:D/0%-&6/D%G/67，H A,I）利用微生物在油藏中的有益活动，微生物的代谢作用及代谢产物对原油／岩石／水界面性质的作用，改善原油的流动性质，提高采收率。它是目前国内外发展迅速的一项提高原油采收率技术，也是#!世纪一项高新生物技术。 H A,I具有适用范围广、工艺简单、经济效益好、无污染等特点，已经越来越受到人们的重视。该项技术的关键就是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖及微生物的代谢作用和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质和液固界面性质等。 采油微生物代谢产物及其分析是研究微生物采油机理研究的重要理论基础，它制约H A,I室内实验和矿场应用的开展以及微生物采油技术的推广和最终产业化的进程。 !采油微生物主要代谢产物 采油微生物代谢产物（3/5F E%&-5/）的分析研究，主要针对以烃类为碳源的采油微生物在模拟油藏环境条件下产生的酸、生物气、生物表面活性剂、有机溶剂及生物聚合物等。这些研究皆与阐明微生物采油机理相关［!!>］。采油微生物代谢产物的类型很多，但与采油机理密切相关的主要是酸、生物表面活性剂、气体等代谢产物。 采油微生物代谢产酸主要是指产低分子量的短链有机脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸等。这些有机酸可有效地溶解储油岩层孔隙中沉积的碳酸盐，增大油层的孔隙度和渗透率，改善原油的流动环境。酸与碳酸盐岩反应产生的1, # 等气体可增加油层压力，部分气体溶于原油中使其膨胀，降低原油粘度，改善其流动性，从而提高原油的采收率［>］。 采油微生物代谢产生表面活性剂是其共有的生物学特性。生物表面活性剂是一种集亲水基和亲油基（憎水基）于一身的两亲化合物。亲油基一般是长链脂肪酸或";烷基，#;羟基脂肪酸；而亲水基团则有多种形式，可以由糖、磷酸、氨基酸、环肽或醇等构成。生物表面活性剂能形成较强的乳状液，改变岩石表面的润湿性，显著降低水／原油／岩石体系的界 "收稿日期：#))!;!#;)>；修改日期：#))#;)+;#!。 作者简介：包木太（!"?!J），男，#))!年?月毕业于青岛海洋大学海洋化学专业，获博士学位，研究方向为微生物驱油理论，现为青岛海洋大学与胜利油田合作培养博士后，研究方向为内源微生物采油技术，联系电话：（)+<*）=++?#>=，通讯地址：#+?)))山东省 东营市西三路!==号胜利油田采油工艺研究院微生物研究中心，A;3F-&：E35E&K$3F-&’4&%.’D%3，E35E&K$!*>’D%3。 基金项目：国家自然科学基金（+""?<)!<）“采油微生物代谢作用及产物对采收率影响的研究”，中国石油中青年科技创新基金（中国石油科技字［!"""］第>号（!+））“微生物代谢产物对提高采收率的影响”。 万方数据
油藏工程新进展论文 班级：油工08-5 学号：080201140513 姓名：梁立宝
微生物驱油技术研究现状与发展趋势 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。 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）微生物驱油技术定义 利用特定的微生物或菌种作用于地下油藏，通过其生长、繁殖以及产生的各种具有驱油作用的带下产物，改变储油层的渗流特征或使油水间的物化性质发生改变，从而提高原油采收率的方法称之为微生物驱油技术。 微生物采油是技术含量较高的一种提高采收率技术 ,不但包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程 ,而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移 ,以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。 （二）微生物驱油技术机理 采油微生物种类较多，各种微生物特性和作用机理不尽相同，但从效果上概括起来主要是对原油起到清蜡降粘的作用，在微生物代谢的同时伴有产热、产气和产生表面活性物质等。 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。同时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。在水驱中增加水的粘度，降低水相的流动性，减少指进和过早的水淹，提高波及系数，增大扫油效率。在地层中产生生物聚合物，能在高渗透地带控制流度比，调整注水油层的吸水剖面，增大扫油面积，提高采收率。 （三）微生物驱油技术细菌功能分类 1、产气（包括CH4、H 2、CO2、N2等气体） 2、降解烃类 3、堵塞岩石孔道 4、产生有机酸和溶剂
微生物采油技术简介 大庆石油学院 2006年3月
一、概述 微生物采油技术在我国发展很快，近年来各油田采用与大学、研究院所合作以及从国外公司引进技术等方式，进行了大量的室内研究，取得了一定的成果，并进行了一定数量的现场试验。但在以烃类为营养物的厌养菌或兼性厌养菌的筛选、评价和应用等方面的研究还很少。我们在此方面进行了大量的实验，已经筛选出能够在油藏环境生长、繁殖、代谢的菌种。室内研究取得了突破性的进展，在大庆油田的不同区块进行了油井解堵、水井降压以及提高采收率矿场试验，效果非常明显，经济效益好。 二、研究依据 经过几十年的研究，通过微生物地下发酵提高原油采收率，已经提出了以下几个方面的机理： 1、细菌降粘，减少原油的渗流阻力； 2、产生气体，形成气驱和原油降粘； 3、产生表面活性剂，降低油水界面张力，提高洗油效率； 4、产生聚合物，封堵高渗透层，调整吸水剖面； 5、脱硫或脱硫菌，食原油组分中的硫、氮、降解沥青和胶质，降低原油粘 度； 6、产生有机酸，溶解岩石，提高油层的孔隙度和渗透率； 7、产生醇、醛、酮等有机溶剂，降低原油的粘度； 8、利用微生物产生的代谢物质，使储层岩石表面的湿性反转，以利于水驱 提高采收率。 以上的微生物采油机理，主要是以细菌在地下代谢碳水化合物（如糖蜜）为基础提出来的。我国的糖蜜资源有限，不可能将大量的糖蜜注入地层。但是，在油层中却存在着大量未被采出的残余油。如果能够找到以油层原油为碳源生长繁殖的细菌，通过产生大量代谢产物或使原油降粘来增加原油的产量，那么将是一条非常经济的MEOR途径。 三、菌种的筛选 对于所筛选解堵或提高原油采收率的菌种，必须满足以下的条件才有可能取得较好的效果。 1、厌氧条件下能以原油为唯一碳源生长繁殖； 2、营养要求简单，补充氮、磷、钾元素，即能满足厌氧代谢原油的要求； 3、以原油为碳源时，厌氧生长速度较快； 4、细胞较大； 5、适合油藏条件（如温度、PH值、矿化度等）； 6、地面扩大发酵较为简单。 按照上述要求，最终确定了几株菌供矿场试验。所选育的菌种是来自大庆油田油井产出的油水混合物。此种细菌产物主要为生物表面活性剂。并且能以原油为唯一碳源进行长繁殖。细胞大小为0.5~1×3~100微米，形成1微米左右的孢子。对于不同的油层条件将以此菌为基础，进行不同工艺的培养及配伍应用。在提高原油采收率方面效果很显著。
第23卷第3期油 田 化 学Vol.23 No.3 2006年9月25日Oilfield Chemistry25Sept,2006 文章编号:100024092(2006)0320289204 稠油微生物开采技术现状及进展Ξ 邓 勇1,2,易绍金1,2 (1.油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学);2.长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023) 摘要:综述了用微生物方法开采稠油的技术现状与进展,论题如下。①概述。②基本方法:异源微生物采油,包括微生物吞吐和微生物驱;本源微生物采油及大港孔店油田的实例。③主要机理,包括产表面活性剂,降解稠油中重质组分及其他。④技术研究,包括机理性、可行性及经济效益研究,列举了国内外6个实例。⑤现场应用,包括国外1个、国内6个实例。⑥该技术的优势及问题。参22。 关键词:稠油油藏;开采方法;微生物采油;菌种筛选;现场试验;进展;综述 中图分类号:TE357.9:TE345 文献标识码:A 稠油是一种高黏度、高密度的原油,国外将其称为重质原油。稠油在世界油气资源中占有较大的比例。据统计,世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000×108t,稠油年产量高达1.27×108t以上。加拿大的重质油储量最为丰富,其次还有委内瑞拉、美国、前苏联、中国等国家[1]。我国稠油资源分布广泛,已在12个盆地发现了70多个重质油田,预计我国重质油和沥青资源量达300×108t以上[2],具有很大的开采潜力。 目前,常用的稠油开采技术主要是热力采油法和化学采油法,这些方法均具有一定的实用性,但随着油田开发技术的发展,技术经济和环保等方面的问题日益明显[3,4],开发经济、有效的稠油开采技术势在必行。稠油微生物开采技术是一种稠油开采的新技术,已越来越受到油田的重视。 1 稠油微生物开采技术概述 微生物采油技术已经有70多年的历史,早在上世纪20年代,美国Beckman就指出细菌有利于开采石油[5]。稠油微生物开采技术是微生物采油技术的延伸,也是人们对稠油开采的一种新的尝试。美国、加拿大等欧美国家早在上世纪60～70年代就开始应用这种方法开采稠油,我国起步相对较晚。上世纪末辽河油田率先在国内开展稠油微生物开采技术的室内研究和现场试验,取得一定成果。随后大庆、胜利、新疆、大港、青海等油田相继开始稠油微生物开采技术的研究和应用。从整体上讲,目前该技术在国内外还处于试验研究阶段,真正实现工业化的项目还不多。近年来,随着稠油微生物开采技术研究的不断深入及其在稠油开采领域良好潜力的展现,该技术在国内许多油田开始受到重视[6～8]。 2 稠油微生物开采基本方法 目前,稠油微生物开采技术的基本方法主要是将含有氮、磷盐的培养液及具有降黏作用的微生物注入油层,使微生物与油层发生作用,从而提高稠油采收率,即异源微生物采油法。异源微生物开采稠油又分微生物吞吐和微生物驱两种。 微生物吞吐开采稠油的方法不动管柱,利用地面设备(水泥车、水罐车)从采油井油套环形空间挤入微生物稀释液,挤注结束后关井一段时间,使微生物作用于井筒及近井地层,然后开井采油。该法具有施工简单、不伤害储层的特点,是国内外油田主要采用的方法。 Ξ收稿日期:2006207221。 基金项目:油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)开放基金资助项目“稠油降粘菌作用机理研究”(项目编号k200610)。 作者简介:邓勇(1982-),男,长江大学环境工程专业学士(2005)、化学与环境工程学院在读硕士研究生(2005-),主要研究方向为油气田应用化学,通讯地址:434023湖北省荆州市南环路1号长江大学化学与环境工程学院,E2mail:dengyong228@https://www.doczj.com/doc/a715297129.html,。
聚合物溶液的粘弹性行为在提高聚合物 驱油效率中的机理分析与运用 Mojdeh Delshad, Do Hoon Kim, Oluwaseun A. Magbagbeola, Chun Huh, Gary A. Pope, Farhad Tarahhom编（石油工程师协会，美国德克萨斯大学奥斯汀分校） 摘要 越来越多的室内实验和矿场试验都证实了聚合物溶液的粘弹特性有助于提高聚合物驱油效率。对高分子量部分水解的聚丙烯酰胺聚合物进行大量的流变测量和岩心驱替实验后，表明了聚合物溶液的粘弹性行为在聚合物驱提高原油采收率中起着作用。在使用UTCHEM模拟器对提高油层波及系数进行定量评价后，将不同聚合物溶液的弹性作用模拟成在多孔介质中聚合物溶液的表观粘度。 随着高浓度和高分子量聚合物的使用，使聚合物驱的应用范围延伸至对更高粘度原油的开采。对聚合物在多孔介质中流变性机理的了解及其精确的数值模拟是聚合物驱矿场试验成功的关键。 对不同的剪切速率（与在岩心中流动速度和渗透率）、聚合物浓度和分子量进行振荡和剪切粘度的测定和聚合物岩心流动实验。聚合物的剪切增稠特性与通过它的分子松弛时间的Deborah数有关，它反过来又决定于流变数据。表观粘度模型是根据聚合物在多孔介质中的剪切稀释和剪切增稠来符合实验数据而发展起来的。这种模拟器被应用于组分化学驱模拟器中和成功历史拟合所开发的岩心驱替原油开采试验中。 系统的流变性测定和岩心驱替，以及使用表观粘度模拟器都证实了不同的聚合物弹性作用有助于提高聚合物的驱油效率。尤其对聚合物溶液的剪切增稠性进行描述时，是根据大量的流变测定而得到的分子松弛时间来决定的。
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
二氧化碳驱油大有可为 目前，世界上大部分油田仍采用注水开发，这就面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题。对此，国外近年来大力开展二氧化碳驱油提高采收率技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。 把二氧化碳注入油层中可以提高原油采收率。由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀，黏度下降，还可以降低油水间的界面张力。与其他驱油技术相比，二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采收率提高显著等优点。据国际能源机构评估认为，全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000亿～6000亿桶。 二氧化碳驱油广受关注 注入二氧化碳用于提高石油采收率已有30多年的历史。二氧化碳驱油作为一项日趋成熟的采油技术已受到世界各国的广泛关注，据不完全统计，目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近80个。 用于提高石油采收率的注入速率可大致由供封存的能力来决定。 二氧化碳驱油提高采收率技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。2006年世界二氧化碳提高采油率产量占总提高产量的14.4%。 二氧化碳纯度在90%以上即可用于提高采油率。二氧化碳在地层内溶于水后，可使水的黏度增加20%~30%。二氧化碳溶于油后，使原油体积膨胀，黏度
降低30%~80%，油水界面张力降低，有利于增加采油速度，提高洗油效率和收集残余油。二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%~15%，延长油井生产寿命15~20年。二氧化碳可从工业设施如发电厂、化肥厂、水泥厂、化工厂、炼油厂、天然气加工厂等排放物中回收，既可实现温室气体的减排，又可达到增产油气的目的。 北美 美国是二氧化碳驱油项目开展最多的国家。目前，美国每年注入油藏的二氧化碳量约为2000万吨至3000万吨，其中有300万吨二氧化碳来源于煤气化厂和化肥厂的尾气。 从事油田开发的Oxy公司在美国得克萨斯州和新墨西哥州的Permian盆地，注入二氧化碳约12亿立方英尺/天，现回收约18万桶石油/天。 美国Encana公司的Weyburn 二氧化碳提高采油率项目，注入的二氧化碳来自Dakota汽化公司Buelah地区将煤转化为甲烷的合成燃料装置，通过204英里的管道供应。Encana公司现注入9500万立方英尺/天二氧化碳。Dakota汽化公司还向阿帕奇加拿大公司在Saskatchewan的Midale油田二氧化碳提高采油率项目出售2500万立方英尺/天二氧化碳。 Hunton能源公司与陶氏化学公司在美国建设燃用合成气的联产装置。该装置产生的二氧化碳全部被捕集，然后用于提高石油采收率。 Rancher能源公司与埃克森美孚旗下的埃克森美孚天然气和电力销售公司于2008年2月中旬签署二氧化碳购销协议。埃克森美孚公司将在10年内向Rancher能源公司提供7000万立方英尺/天二氧化碳。埃克森美孚公司向Rancher能源公司提供的二氧化碳将用于Rancher能源公司在怀俄明州Powder River盆地3个生产性油田提高石油采收率。埃克森美孚公司供应的二氧化碳
聚苯乙烯的功能聚合物的制备方法及应用 综述 摘要 作为聚合物之一的聚苯乙烯的应用范围很广，其衍生物种类繁多，聚苯乙烯可用于合成不同的功能聚合物，不同的功能聚合物具有不同的合成方法和不同的功能应用，本综述就聚苯乙烯的不同功能聚合物的普遍制备方法和应用前景和意义作简要概述。 关键词 聚苯乙烯衍生物制备方法应用概述 （一）侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯 1．侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的制备方法 以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂，通过盖布瑞尔反应(Gabrielaction)，将氯甲基聚苯乙烯(CMPS)转变为氨甲基聚苯乙烯。 首先研究了采用相转移化体系并通过亲核取代反应，制备氨甲基聚苯乙烯的前驱体—苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯的过程。相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相，与氯甲基聚苯乙烯亲核取代，顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的邻苯二甲酰亚胺基，生成了邻苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯(PIPS)。 在通过相转移催化制备PIPS的基础上，采用胶束催化体系，在酸性条件下，进行了PIPS的水解反应，将苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯转变为氨甲基聚苯乙烯(AMPS)。
最后以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，使氨甲基聚苯乙烯与5-氯甲基-8-羟基喹啉进行均相反应，成功地制备了侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯(PS8q)，AMPS转化率达78%，即实现了8-羟基喹啉的高分子化。 2 侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的研究背景及意义 在所有7种羟基喹啉中，8-羟基喹啉是唯一可与金属离子生成螯合物的物质[1]，长期以来，它在医药工业、农业以及分析测试等方面获得了广泛的应用[2]，如在分析化学领域，作为一种性能优异的螯合剂、萃取剂和金属离子指示剂，可用于溶剂萃取、吸光度分析[3]、荧光分析等[4]。基于8-羟基喹啉出色的螯合性能、尤其是其对过渡金属离子和重金属离子所具有的特殊优越的螯合性能，促使人们付出巨大的努力去研究它的高分子化方法以便更好的利用其螯合性能。8-羟基喹啉高分子化产物在有机电致发光，螯合树脂等众多科技领域都具有广阔的应用前景。 （二）遇水崩解型聚苯乙烯 1 遇水崩解型聚苯乙烯的制备方法 采用反相乳液聚合法合成了一系列不同吸水倍率的聚丙烯酸钠吸水树脂和以丙烯酸钠为主的多元共聚吸水树脂。将制备的吸水树脂与苯乙烯、表面活性剂(Span-80)组成聚合体系，用过氧化苯甲酞引发进行原位共混聚合，制得遇水崩解型聚苯乙烯。同时，采用“两步法”发泡工艺，制取崩解型聚苯乙烯的泡沫制品。 对于聚苯乙烯/聚丙烯酸钠共混物而言，随着分散剂Span-80含
聚合物驱油技术机理及应用文献综述 目录 聚合物溶液种类及性质 (2) 聚合物驱油机理 (3) 聚合物驱提高采收率的影响因素 (4) 油层条件对提高采收率的影响因素1 (4) 聚合物条件对提高采收率的影响4 (5) 国内油田形成的聚合物驱主要技术 (7) 一类油层聚合物驱油技术 (7) 二类油层聚合物驱技术 (9) 聚合物驱油技术应用效果 (10) 大庆油田北一区断西聚合物驱油工业性矿场试验效果 (10) 胜坨油田高温高盐油藏有机交联聚合物驱试注试验12 (12) 大港油田港西五区一断块聚合物驱油试验效果 (13) 参考文献 (15)
聚合物溶液种类及性质 驱油用的聚合物有下面几种，黄胞胶（天然），聚丙烯酰胺（PAM），梳形抗盐聚合物，疏水缔合聚合物等等1。 黄胞胶是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单胞多糖，具有良好的增粘性、假塑性、颗粒稳定性。由于其凝胶强度较弱，不耐长期冲刷，以及弹性差、残余阻力系数小，现场试验驱油效果不好，还容易发生生物降解作用，因此调剖和三次采油现在不怎么样用，有待于进一步改善。 聚丙烯酰胺是丙烯酰胺（AM）及其衍生物的均聚和共聚物的统称。产品有三种形式，水溶液胶体、粉状及胶乳，并可以有阴离子、阳离子和非离子等类型（油田一般用粉状阴离子型产品，再者是非离子，阳离子正在发展）。具有双键和酰胺基官能团，具有烯烃的聚合性能以及酰胺结构的性能。具有水解、霍夫曼降解、交联等反应属性。聚合物溶液应用过程中会发生氧化降解、自发水解、铁离子促进降解等化学反应，以及机械剪切降解和生物降解作用。经试验证明，粘度对聚合物相对分子质量、水解度、浓度、温度、水质矿化度、流速有很多依赖性，基本上相对分子质量越高，水解度越小，浓度越大，温度越低，水质矿化度越小，流速越小，其粘度就越大。聚合物溶液在孔隙介质中流动特性有絮凝、粘弹等特性。聚丙烯酰胺的絮凝作用具有电荷中和和吸附絮凝两大因素，能降低聚合物在水中的有效浓度和粘度。通过稳态剪切流动和稳态剪切流动实验，证明了聚合物具有粘弹性，一定条件下随流速增加而发展，粘弹效应是聚合物溶液提高微观驱油效率重要机理。另外聚合物溶液的注入性差会导致注入压力上升，严重时将引起地层破坏，致使聚合物驱油失败。 普通聚丙烯酰胺耐温、抗盐性能差，为此有关专家研制出梳形抗盐聚合物，经过试验，其粘度、黏温性、增稠性、热稳定性都得到大大的提高，此类产品现已经成为普通聚合物的替代品。另外研制出一种疏水缔合聚合物，增粘及抗温、抗盐、抗剪切性能提高，但是其溶
·茶树油在果蔬保鲜中的应用及其对采后病原真菌的抑菌机理 （宁波大学海洋学院，宁波315211） 摘要：茶树油具有广谱的抑菌性能，在果蔬采后病原真菌控制上起到了重要的作用。关于茶树油在果蔬保鲜上的应用研究至今较为缺乏，令其在商业上的应用前景受到限制。同时，本文综述了茶树油的抗真菌机理，目前的研究主要集中在细胞膜和呼吸代谢方面。认为仍需进一步结合茶树油的组分之间的相互作用及其在亚细胞水平上的抑菌作用机理进行系统性的研究，为茶树油开发成果蔬保鲜剂提供基础。 关键词：茶树油；果蔬；真菌；机理 Research on Tea tree oil in Fruits and V egetables Preservation and Its Antifungal Mechanism on Postharvest pathogenic fungi Abstract: Tea Tree Oil (TTO), the volatile essential oil derived mainly from the Australian native plant Melaleuca alternifolia. Employed largely for its antimicrobial properties, TTO plays an important role in controlling postharvest pathogenic fungi .Few applied research on tea tree oil in fresh fruits and vegetables has been reported, making it limited in commercial application. Meanwhile, the antifungal mechanism of TTO was reviewed, the current research focused on cell membrane and respiratory metabolism. The interaction between the components of TTO and its effect on subcellular level need to be studied systematically, providing a basis to develop it into fruit and vegetable preservative. Keywords: Tea Tree Oil; fruits and vegetables; fungi; Mechanism 1茶树油概述 植物精油，属于植物体内的次生代谢物质，是一类可随水蒸气蒸馏，具有一定芳香气味且能在常温下挥发的油状物质的总称。植物学上称为精油(essential oil)，商业上称芳香油(aromatic oil)，化学和医药学上称挥发油(volatile oil)[1]。植物精油按化学成分和含量多少可将植物精油分为四大类，即萜烯类衍生物，芳香族化合物，脂肪族化合物，含氮、含硫类化合物。许多研究表明植物精油具有抑制细菌、抑制真菌、抗病毒、杀寄生虫、杀虫的作用而引起了人们极大的兴趣[2]。最早植物精油是在日化产品中使用，近年来由于其较强的抑菌活性和低毒、环境友好等特点，也开始被应用到农产品特别是果蔬病虫害防治和保鲜防腐上[3]，可作为天然防腐剂的重要来源之一，在食品保鲜中具较好的应用前景。 茶树油为桃金娘科（Myrtaceae）白千层属（Melaleuc）植物互叶白千层（Melaleuca alternifolia）的叶和枝条末梢经水蒸气蒸馏而得的无色至淡黄色精油[7]。它是迄今为止发现的活性最强的天然抗菌剂, 也是极具应用价值和发展潜力的纯天然植物精油之一。目前，全世界茶树油每年产量500多吨，因其能高效、无毒、无刺激地杀死真菌和细菌而被广泛应用于医疗、化工等领域[6]。气相色谱-质谱联用仪( GC/MS) 对茶树油的成分进行分析发现，茶树油是由百种以上的物质所组成，其主要成分有萜品烯-4-醇( 1-terpined-4-ol)、γ-萜品烯( gamma-terpinence)、α-松油烯(alpha-terinence)、1，8-桉叶素( 1, 8-cineole)等，其主要抑菌活性成分是萜品烯-4-醇[8]。其中，萜品烯-4-醇和γ-萜品烯占整个茶树油比例的50 % 以上。为提高茶树油质量和防止掺假，ISO/ TC54制订了茶树油的国际标准(ISO4730- 1996)，该标准规定了茶树油的两种特征性成分含量的上下限。其中，1，8-桉叶素(-，15%)，萜品烯-4-醇(30%，-)。
低渗透油藏化学驱研究现状 —文献调研 摘要：针对低渗透油藏可探明储量增加，开发难度大，压裂酸化、注水和注气等手段已经不能满足现阶段的低渗透油藏开发，化学驱在低渗油藏中的应用不断受到重视。本文综述了低渗透油藏的特点、开发现状以及化学驱在其中的应用和渗流机理。综合分析表明：由于缔合聚合物经过强烈剪切后恢复能力强，合理的聚合物分子质量在渗透率为（40×10-3μm2-50×10-3μm2）时能够有效的提高低渗透层的原油产出程度。而表面活性剂能降低渗透油层的渗流启动压力梯度，很好地降低低渗透层界面张力和毛管自吸势能。ASP驱结合了三者的优点，能够一定程度上增加低渗透层的产量。化学驱在低渗透油藏开发中仍有很大的潜力。 关键词低渗透油藏化学驱渗流机理研究现状 1引言 随着我国国民经济的迅速发展，油气资源的消耗不断在增大，2007年我国进口原油1.59亿吨，预计2020年我国对原油的需求至少达到4-4.3亿吨，而我国的石油产量只能增至2亿吨左右[1]，因此对于不可再生的石油资源的开采程度要求不断提高。我国也加大了国内外的勘探力度，正在不断挤入世界油气勘探开发领域。然而挖掘现有油田潜力，保持稳产，提高采收率也势在必行，尤其是低渗透油藏开发。因为低渗透油藏已成为我国近几年油藏开发的主战场。从国土资源部获悉，截止2010年底我国石油累计探明地质储量为312.8亿吨，其中低渗透油藏总量200多亿吨，可探明储量为140多亿吨，占总地质储量的50%多，新增油藏储量中低渗透油藏储量占70%以上。由于低渗透油藏具有天然裂缝发育，基块渗透性差，非均质严重，孔喉细小、毛细管现象突出、油气流动阻力大，黏土矿物含量高等特点。国外一般采用压裂酸化、注水和注气开采。但水驱受到注入压力高，含水上升快，水驱动用程度较低，采收率低等因素的制约。气驱受到气源和经济的限制。而微生物采油受到温度、矿化度、PH、压力等一系列因素的制约，使得开展困难。由于化学驱的不断完善和发展已经不断的成为油田开采过程中的主导力量，但在低渗透油藏下还不够成熟，对这方面的研究还比较少。还存在着一些问题。但却有着很大的发展空间。
一、概述 石油和天然气是不可再生资源，而随着世界油气能源日益枯竭，国家能源安全形势日益严峻，提高油气采收率（enhance oil recovery， eor）已成为解决能源问题的重中之重。注气驱油是提高原油采收率的重要技术。其中，co2是一种十分有效的气体驱油剂，已在全球范围内得到广泛关注。同时，从环保的角度来看，co2是国际公认的主要温室气体之一，约占温室气体总量的65%。co2的排放引起的全球变暖问题，始终困扰着各国政府和环保人士的神经。 而从我国国情来看，首先，我国石油资源有限，石油资源主要依靠进口，国家能源安全形势十分严峻。其次，我国是继美国之后的世界第二大co2排放国，co2减排责任重大。2009年，中国政府在联合国气候大会上承诺，到2020年中国单位国内生产总值co2排放比2005年下降40%～45%，该指标已经被纳入国民经济和社会发展的中长期规划。co2驱油技术能够处理co2排放量，并提高原油采收率，为我国经济、政治、军事以及社会等各方面带来效益。 二、国内外研究现状 美国因其油气资源丰富，co2混相驱已成为一项成熟的提高采收率的方法，在美国油田广泛应用。2005年，美国实施注气方法的原油产量首次超过热采产量，成为最主要的eor方法。另据《油气杂志》2006年统计，全球实施co2-eor项目共94个，其中美国占了82个，其年产量占世界co2-eor总产量的94.2%。 2.1 国外co2驱项目情况 美国是co2驱发展最快的国家。自20世纪80年代以来，美国的co2驱项目不断增加，已成为继蒸汽驱之后的第二大提高采收率技术。到2009年美国正在实施的co2混相驱项目有64个。最大的也是最早使用co2驱的是始于1972年的sacroc油田。其余半数以上的大型气驱方案是于1984～1986年间开始实施的，目前其增产油量仍呈继续上升的趋势。大部分油田驱替方案中，注入的co2 体积约占烃类空隙体积的30%，提高采收率的幅度为7%～22%。 2.1.1小油田co2混相驱的应用与研究 过去co2混相驱一般是大油田提高原油采收率的方法。大油田由于生育储量多，剩余开采期长，经济效益好，而小油田co2驱一般不具有这些优点。近年来许多小油田实施了co2 混相驱提高原油采收率方案，同样获得了良好的经济效益。如位于美国密西西比州的creek油田就是一个小油田成功实施co2驱的实例。该油田于1996年被jp石油公司收购时的原油产量只有143 m3/d，因油田实施了co2驱技术，使该油田的原油采收率大大提高，其原油产量在1998年达到了209 m3/d，比1996年增加了46% 。 2.1.2 重油co2 非混相驱的研究与应用 co2驱开采重油一般是在不适合注蒸汽开采的油田进行。这类油田的油藏地质条件是：油层薄，或埋藏太深，或渗透率太低，或含油饱和度太低等。注co2 可有效提高这类油藏的采收率。大规模使用co2非混相驱开发重油油田的国家是土尔其。土尔其有许多重油藏不适合热采方法。1986年土尔其石油公司在几个油田实施了co2非混相驱，取得了成功。其中raman 油田大规模co2非混相驱较为典型。加拿大也有许多重油油藏被认为不适合进行热力开采，加拿大对co2驱开采重油进行了大量的研究。试验得出，轻油黏度在30饱和压力下从大约从1.4降到20，降低了15倍。另外，在不同温度下重油黏度测量发现，温度达到275℃左右才能降粘，而co2 一旦溶解在原油中就可使原油黏度降低，并且可以把黏度降低到用蒸汽驱替的水平。 2.2 国内研究现状 国内对co2驱油研究起步较晚，与国外尚有一定差距，但近年来随着稠油和低渗油藏的开车，co2驱油呈快速发展趋势。
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
一、综述 工业生物技术是以微生物或酶为催化剂进行物质转化，大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等，是解决人类目前面临的资源、能源危机的有效手段。我国已将再生资源替代石油资源为原料、采用生物技术生产产品和燃料列为重大课题予以支持并进行开发，取得了可喜成果。 二、发展现状 ( 1 ) 节能 节能是解决当前能源紧缺的一个重要途径，用生物工程技术部分取代化学反应可节约大量能源。生物量是一种可再生的能源。据估算，一年中地球上绿色植物利用太阳能和二氧化碳及水，转化成碳水化合物和其它有机物所积累的生物量共约1720亿t，如以平均热量值为1 8.8406MJ/kg计算，就相当于目前世界能源消费量的10多倍。它们除了供做食物、饲料、燃料和工业原料等之外，其余的96%~97%则作为废弃物或垃圾被抛丢。生物量作燃料，热转化率仅10%，如何提高生物量的利用率，引起了世界各国的重视。美国能源部专门成立了“生物量能局”，制订了联邦生物量燃料规划，计划到1990年从糖和淀粉中制取酒精0.2725亿 m3，从纤维素中制取1.3亿m3；到2000年从糖和淀粉中制取酒精0.4619亿m3，从纤维素中制取1.5亿m3。法国计划到1985年从稻草中转换相当于50万t石油的能源。日本制订了两个生物量能研究计划，即“绿色能源计划”及“生物量能转换计划”，并已付诸实施。日本对未利用的生物量资源进行了推算，对其发酵生产酒精的数量也作了预测。能量转化的角度分析，以高品位的石油产品合成燃料酒精，不能不说是一种浪费。因此应用现代生物工程技术是非常有前途的，在酒精的生产上，由于采用了固定化活细胞连续生产的全新工艺，使糖的转化率由过去的批式法生产的85~86%提高到95%；发酵时间从70~76h缩短到5h；发酵容器效率(按kg酒精/m3· h计)从1.3~1.5提高到11左右。这个新工艺已从实验室扩大到实验工厂规模。由于国际上所需酒精量不断增加，特别是用于配制汽油一酒精混合燃料，从工业化生产的观点来看，此法生产酒精是很有希望的。巴西从1975年开始执行“国家酒精生产计划”，由于大力开展从甘蔗制酒精，推广汽油一酒精混合燃料，在世界上取得了令人瞩目的成效。1982年产量达0.056亿m3，1985年达0.205亿m3，这样使石油的进口从1979年的5000万t下降到1982年的4000万t。 选育高温新菌种，70℃高温作用下发酵速度可快一倍；将霉菌淀粉酶转入酵母，直接利用生淀粉；利用高温淀粉酶把酒精发酵工段和蒸馏工段结合在一起同时进行等等，可以做到节省能源，简化工艺。 ( 2 ) 开发新能源 利用工农业废物和生活废水产生沼气作为能源，近年来得到迅速发展。一方面是由于能源短缺需要开发新能源；另一方面是因为工业发达国家为了防止污染，结合废水、废渣处理，化害为利，生产沼气供使用。一般估计1t生化耗氧量约可产沼气1000m3，可提供本单位热耗的1/3~1/2。印度以牛粪为原料，发展农村沼气，已由政府资助全国推广。联合国在孟买建立了沼气研究中心。原苏联对沼气的开发研究也有多年历史，许多农庄都建有相当规模的沼气池。沼气发电已进入了中等规模的试验阶段。