微生物采油技术讲义

微生物采油机理及应用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。

定义微生物采油技术是一项利用微生物在油藏中的有益活动来提高石油产来提高石油产量的三次采油技术。

将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层,或单独注入营养液激活油层内微生物,使其在油层内生长繁殖,产生有利于提高采收率的代谢产物,以提高油田采收率的方法。

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【1】。

同时,微生物在油层中生长代谢产生的气体,生物表面活性物质,有机酸,聚合物等物质,这些微生物的代谢产物通过降低原油表面张力和粘度,可提高岩石孔隙介质中原油的流速,增强洗油和驱油效果,提高原油采收率。

来提高原油采收率的一种方法[2]。

机理微生物的采油机理是什么?在大量研究的基础上,一般认为可能的机理有下几点:(1)微生物生长代谢能降解原油的重组分变成轻组分, 产生的CO2、H2、N2、CH4 等气体增加油层压力, 并降低原油的黏度, 使其流动性变好。

(2)微生物生长代谢产生能促使油释放的代谢产物, 如低分子量的醇、有机物、生物表面活性剂等, 使油水界面张力降低, 从而使原油从岩石中释放出来;(3)微生物代谢产生的生物聚合物可控制液体流动, 或者形成选择性封堵:(4)溶剂性产物可溶解原油, 生成的CO2、H2、CH4 等小分子产物可起到溶解驱油的作用。

微生物采油技术课程名称：采油工程进展上课老师：伊向艺姓名：朱涛学号：2012020180 学院：能源学院微生物采油技术姓名：朱涛学号：2012020180 任课老师：伊向艺摘要我国微生物采油技术近十几年来得到快速发展，其中微生物防蜡和单井吞吐技术已基本成熟，分别作为生产维护和增产措施在多个油田有规模化应用，但目前仍存在机理认识不清和工艺优化的问题，还需要进一步完善，以提高措施效果及有效率。

微生物驱油技术仍处于试验阶段，国内已开展了20多个区块的现场试验，但还没有建立统一的认识，发展方向仍不明确，至今难以推广。

分析了国内外近十几年来微生物采油领域的研究和应用现状，重点论述了微生物驱油技术存在的问题，分析了国外的现场试验方法和发展趋势，提出未来的研究和发展需要关注的问题。

关键词：微生物；采油技术；微生物采油技术(Microbial Enhanced Oil Recovery)是指利用微生物(主要是细菌)或其代谢产物提高原油产量和采收率的技术。

微生物提高原油采收率(Microbial Enhanced Oil Recovery，以下简称MEOR)是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统方法之后，利用微生物的基本互动与新陈代谢来提高原油采收率的一种综合技术。

它与其它的三种方法相比，MEOR的使用范围广泛、操作简单、投资少、效率高、功能多、费用低，不会损害油层，同时环保健康，是迄今为止发展前景最好的一种采油技术。

微生物采油技术发展历程1895年，Miyoshi第一次记录了微生物作用于烃类的现象。

1936年，Bastin 等又证明了油层水中存在着硫酸岩等菌种，美国科学家Beckman就在同年提出了微生物才油的设想。

Zobell在1943年第一次申请将微生物菌种注入油层中。

以便提高石油的采收率。

1946年还提出使用一套厌氧硫酸岩还原菌开展二次采油的计划，并进行现场试验。

1947年，Beck进行了第一次工业试验．1953年，Zobell 还是用其它类型的细菌进行采油，并对采油效率进行了分析和统计，之后还对此进行了多方面的研究和探索，对微生物采油技术奠定了基础。

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。

微生物提高原油采收率摘要：中国大部分油田已经进入中后期开采。

针对油田开发中后期油井产量逐渐下降，利用微生物采油对中后期油田的采收率有很大的提升空间。

笔者由微生物提高采收率原理、微生物适应的地层环境和微生物采油的特征为方向来阐述，并对微生物采油技术给予评价包括存在的不足之处。

微生物提高原油采收率定义是利用筛选的微生物菌种的有益活动及产生的生物气和活性物质来提高原油采收率的一项综合性技术，其中具有适合范围广、工艺简单、持续时间长、见效快、易于控制等特点，是目前发展前景很好的提高原油采收率的技术。

关键字：微生物原理一、微生物采油原理微生物采油法通过向油藏注入特点的菌种及微生物所需要的营养物质，使菌种能够在油藏中繁殖并且以石油为原料，代谢出的气体或活性物质来帮助原油开采，降低水油比等方法从而提高原油采收率。

1.1降粘法微生物能降低原油粘度，微生物以高碳正构烷烃为碳源，由于微生物生长时代谢产物生物酶，在生物酶的作用下，将高碳正构烷烃降解，降解后的原油重质组分减少，轻质组分增加，原油的粘度下降，从而减小原油在地层中的流度比，大大改善了原油品质。

1.2表面活性剂法微生物产生的具有表面活性剂特征的化合物为生物表面活性剂，如鼠李糖脂、海棠糖脂、槐糖脂等。

会吸附代替了不在界面上的不平衡的分子，使油水界面张力（δ）下降，生物表面活性剂在地层表面的吸附，使亲油面转为亲水表面，增大油对地面表面的润湿角（θ），由粘附功w=δ(1+cosθ),可知界面张力（δ）下降或油对地层表面的润湿角（θ）的增大都会使粘附功下降，粘附功越小，油越易从地层表面掉下来，从而提高洗油效率。

1.3生物气法微生物在代谢中产生气体，如：二氧化碳、甲烷等，气体使原油粘度下降，体积膨胀，利用气体的膨胀能将原油驱入井底同时气泡会产生贾敏效应增加水流阻力，可以提高波及系数。

1.4生物酸法微生物产生的酸可以解除碳酸盐岩中的孔隙及裂缝中的堵塞物质，提高地层渗透率，为原油提供流动通道。