微生物采油技术讲义共83页文档
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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。
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。
浅谈利用微生物提高采收率技术储藏在地下的原油到底能够采出多少?其衡量指标是采收率。
而在如今的中国国内由于许多油田的大量开采,老油田贡献的增多,其潜力自然会有所减少。
而究其根本并不是老油田不能继续进行开采,而是由于技术的限制导致那些在开采后残留在地下的残余油也是可以再进一步开采的,据有关资料显示拿中石化而言,采收率每提高一个百分点,就相当于找到一个地质储量3亿吨的大油田,比勘探一年发现的地质储量还要多,所以我们应该重视这一点,从而找到突破点。
而在众多的提高采收率的技术当中,我发现利用微生物提高采收率是一个适用范围广、工艺简单、投资少、见效快、无污染等特点,因而越来越受到人们的重视。
而微生物之所以能提高原油采收率,是由微生物自身特点和其新陈代谢产物所决定的。
在微生物中只有细菌应用于提高采收率技术中,因为它具有小尺寸,在供给充足的基本养料时呈指数增长率,产生诸如气、酸、低分子量溶剂、表面活性剂和聚合物等的代谢物。
并且许多的细菌都能忍受那些地质构造中的恶劣环境,并且好多都是厌氧菌。
正是由于其的众多优点,因此我们可以选择混合菌的培养液以满足其需求以达到其在油藏中与原油产生共生关系来提高采收率。
据实际应用得出在微生物提高采收率技术中,油田中最常用的微生物是芽孢杆菌和索状芽孢杆菌,这些菌在油藏中具有较强的生存潜力,因为其产生芽孢,而芽孢处于休眠状态,抑制了对环境条件苛求的细胞的形成。
梭状芽胞杆菌属能产生表面活性剂、酸、和某些气体,也有的能产生聚合物。
这些新陈代谢的产物都可用于提高原油采收率。
据科学实验得出在微生物的应用中其产生的气体能使油层部分增压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。
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;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: 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。
2007/1技术与市场TECHNOLOGYANDMARKET院校成果微生物采油是一项行之有效的三次采油技术,主要特点是成本低、适应性强、施工方便、不伤害地层、不污染环境。
特别对于枯竭或近枯竭的油藏更显示其强大的生命力。
微生物采油的成本仅为化学驱的1/2~1/3。
国内外的实践已证明,微生物采油技术特别对高粘、高凝油藏的开发具有较强的针对性,它能够经济有效地从油藏中采用出更多的油,使采收率较水驱有较大幅度的提高,符合“稳定东部,开发西部”的战略方针,意义重大。
我国微生物采油技术起步较晚。
从90年代开始,南开大学与大港油田合作,成功地选育出了一系列以原油和无机盐为营养,具有降低蜡、胶含量功能的采油微生物。
现已在菌种选育与评价、菌液产品的生产、矿场应用的设计施工与监测诸方面取得了成绩和经验。
随着微生物采油技术日臻成熟,应用市场正在逐步扩大。
南开大学开展的石油微生物及其产品提高采收率的研究,筛选出多种能利用液蜡或原油的菌株。
其中S114菌生产的聚合物在大港、胜利油田进行了稠化水驱油模拟试验,分别增产9.5%~29.4%和8.3%~27.6%。
95年采用自行开发的微生物产品进行了采油井周期性微生物吞吐处理和微生物驱先导性矿场试验,吞吐试验4口井均见到明显增油效果,增幅达20%以上;该井试验并清蜡周期为30天,试验后3个月内未进行清蜡作业。
之后,产品在大港油田、吉林油田和江苏油田的试用同样见到有明显的增油效果,推广到南阳、华北等油田试用,均已取得不同效果。
采油微生物产品的应用前景多年的应用结果表明:已选出的菌的应用效果与国外产品相当,价格只有国外产品的1/3~1/4,竞争力强,便于推广,产品市场十分广阔。
提高水驱开发油藏的采收率是当今世界各油田所面临的新问题,特别是对高含蜡和胶质沥青原油油藏。
微生物强化采油新技术在我国乃至世界油田都具有广阔的推广应用前景。
特别是我国东部油田,现已进入高含水的中后采油期,并且有大量的原油为高含蜡、高胶质沥青的高稠油。
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 En ha need Oil Recovery ,以下简称MEOR!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勺使用范围广泛、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Beekma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。