微生物采油技术讲义81页PPT

释放出含碳化合物作为依然存活的细胞的食物；
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（一）微生物的基本概念
4.油田微生物驱使用的微生物
原生物：单细胞动物； 藻类：大的，具有光合作用的植物细胞； 病毒：只能在别的活细胞中生存和繁殖； 真菌：丝状有机体，有时是单细胞 细菌：具有生长繁殖全部机能的最小有机体；
适合微生物驱油中使用，大多数细菌有特定的细胞形状，
地衣菌素
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（2）生物聚合物
表7-7中列出了常用的一些生物聚合物及生产 这些生物聚合物的菌种。
表7-7
微生物菌种
甘兰黑腐病 黄单胞菌
假单胞菌属 棕色固氮菌 塔希提欧氏
植病杆菌 印度产粘固
氮菌
生物聚合物 微生物菌种
杂多糖黄胞 胶
多糠 藻肮酸
Zanflo PS-7
粘质甲基单 胞菌
肠膜状明串 珠菌
出芽短梗霉 菌
近岩石的污染细菌的形成和生长； • (2)通过一个溶菌原周期，再紧接着一个
裂解周期来抑制细菌采油作业时注入的 细菌在油藏的更深部位无目的地过分滋 长。
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三、 微生物采油工艺 （一）微生物采油工艺 （二） 筛选条件 （三） 微生物采油的发展前景
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（一）微生物采油工艺
1. 地面法
生物活性剂驱油法 生物聚合物驱油法
如球形、杆状、弹簧状螺旋和游丝状螺旋。细菌的平均
大小是0.5～1.0μm宽、1～5.μm长。
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（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用 2. 微生物产生代谢产物的作用
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（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用： (1) 在岩石表面的繁殖占据孔隙空间而驱出原油； (2) 通过降解原油而使原油的粘度降低。

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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
微生物采油技术培训教程
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约8、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
END

1、国外微生物采油技术发展概况
➢ 1954年，美国阿肯色州成功进行MEOR的矿场试验。 ➢ 86年～90年美国 (NIPER)2次资助俄克拉荷马州
Delawere-Childers油田的矿场试验，原油产量提高 13%和19.6%。 ➢ 20世纪50年代，前苏联和东欧国家进行MEOR研究。 ➢ 俄罗斯从88年开始在Romashkinskoe油田进行激活地下 本源微生物提高采收率的试验。 ➢ 英国、加拿大、澳大利亚、波兰、日本等国都开展了相 应的研究试验工作。
微生物采油技术
一、概述 1、国外微生物采油技术发展概况 2、国内微生物采油技术发展概况 3、微生物提高采收率机理 4、微生物提高采收率的优点 二、微生物采油技术工艺 1、微生物强化采油 2、油井套管防石蜡沉积技术 3、提高原油在地面管线中的流动效率 4、生物降解：一个环保的治理石油废弃物的方法 三、采油菌菌种筛选 四、微生物采油技术现场应用实例 单井吞吐 微生物驱 稠油开采
➢ 微生物在地下代谢生物聚合物与细菌一起形成物理堵塞，起调剖作 用，进行选择性封堵改变水的流向；
➢ 脱硫、脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降解沥青、胶质，降低原 油粘度；
➢ 产生有机酸、有机溶剂等（溶蚀油层岩石中的碳酸盐物质，提高地 层的孔隙度和渗透率）；
➢ 微生物附着在岩石表面生长形成生物沉积膜，有利于细菌在孔隙中 存活与延伸，扩大驱油面积。
及的油层中的死角和裂缝； ⑦微生物只在有油的地方繁殖并产生代谢物，克服了盲目性； ⑧成本低，细菌能自我复制，通过层内繁殖扩大其有利作用； ⑨不损害地层，可在一井中多次应用； ⑩MEOR产物均可生物降解，不污染环境。
二、微生物采油技术工艺
表1 矿场MEOR应用的各种工艺
MEOR工艺 生产中的问题

缺点：微生物生产的化学剂注入地层后受
到本源细菌的降解而逐步失去其特性。
微生物菌种及其生物聚合物
微生物菌种及其生产表面活性剂
※ 注意：
生物表面活性剂的驱油效率比人工合 成表面活性剂的驱油效率高3.5-8倍。
生物表面活性剂的生产成本低，仅为
合成表面活性剂的30%。
●地下发酵法(油层发酵法) 通过微生物地下发酵提高采收率，微 生物在地下的活化作用以及产生的代谢 产物提高采收率。 优点：给微生物供应足够的营养物，就 可生产代谢产物，且生产速度大于降解 速度。因此其增产效果持续时间长，施 工成本低。
以确定。
微生物采油方法及微生物勘探 ●生物工艺法(地面发酵法) 在需氧或厌氧下,建立发酵反应器,利用 碳水化合物或其它有机物经微生物代谢产生 生物聚合物和生物表面活性剂,再象注工业 合成化学剂一样, 将生物产品注入油层, 从 而提高原油采收率。 优点：由于在地面进行培养, 微生物的生长 与代谢活动不受地层限制。
生物工程与技术专业进展专题一 — 微生物强化采油
(Microbial Enhanced Oil Recovery:MEOR）
内容提要
◆能源与石油简介
◆微生物采油
微生物采油现状及趋势 微生物在采油中的作用 微生物采油地层环境的选择 微生物采油方法及微生物勘探 微生物复配体系
◆能源与石油简介
能源是一种物质资源，是人类生存和发 展的物质基础。能源的开发和利用是社会经 济发展水平的重要标志。但是，随着社会的 发展，能源的供需矛盾日趋尖锐。 因此，如何合理地利用现有能源，开发 新的能源是人类必须关注一个重大社会问题。
善能源生产和消费结构。
石油开采工艺的几个概念 一次采油：依靠岩石膨胀、边水驱动、 重力、天然气膨胀等天然能量来采油的 方法; 二次采油：依靠注气或注水，提高油层 压力的采油方法； 三次采油：依靠注入的流体或热量改变 原油粘度或改变原油与地层中的其他介 质界面张力来驱替油层中不连续的和难 采原油的方法。

采油方法。
1、国外微生物采油技术发展概况
（1）发展历程
1895年，Miyoshi首先记载了微生物作用于烃类的现象。
1926年， Beckman提出“利用微生物采油”的设想。同年， Bastin等 证实油层水中存在硫酸还原菌等。
1943年，Zobell申请了微生物采油的专利；
1946年，提出应用厌氧硫酸还原菌采油现场实施方案。 1947年，美国首次工业试验。
MEOR工艺
单井激励
生产中的问题
地层受到伤害 , 渗透 性差 原油受到 毛细管力束缚 地层有孔道， 水驱效率低 结蜡
应用微生物的性能
产表面活性剂、气体,降解烃类
强化水驱
产表面活性剂、气体、酸和醇
调剖
产聚合物或增殖形成生物团 产乳化剂、表面活性剂，降解 烃类
清洗井筒
缓解指进
地层水或气指进
产聚合物或增殖形成生物团
微生物强化采油过程
微生物强化采油是一种提高采收率技术，通常应用在低产油井以
提高产量。
这项技术包括：向油藏注入耐温、耐压、耐盐、厌氧菌群和营养 液
菌群繁殖生长，分芽繁殖，产生有用的代谢产物（如酸、气体、
微生物采油技术
一、概述
1、国外微生物采油技术发展概况 2、国内微生物采油技术发展概况 3、微生物提高采收率机理 4、微生物驱油技术定位 5、微生物提高采收率的优点
二、微生物采油技术工艺
1、微生物强化采油 2、油井套管防石蜡沉积技术 3、提高原油在地面管线中的流动效率 4、生物降解：一个环保的治理石油废弃物的方法
微生物细胞很小，且能运移，所以能进入其它驱油工艺不能
全及的油层中的死角和裂缝；
微生物只在有油的地方繁殖并产生代谢物，克服了盲目性；

采油新技术面临的挑战
技术成熟度不足
新采油技术尚未完全成熟，可 能存在技术风险和不确定性。
高成本与投资压力
新采油技术需要大量资金投入 ，同时面临投资回报的不确定 性。
环境保护法规限制
采油新技术需要符合日益严格 的环保法规，对技术要求更高 。
传统采油方式的惯性
传统采油方式在某些地区仍占 主导地位，新技术的推广和应
稠油采油
针对稠油油田，采用新型 的采油技术可以提高稠油 开采效率，降低开采难度 。
采油新技术应用案例
某海上油田采用新型 的采油技术，实现了 采收率提高20%的目 标。
某稠油油田采用新型 的采油技术，降低了 开采成本30%。
某深层油田采用新型 的采油技术，成功开 采了原本难以开发的 储量。
采油新技术应用效果
提高采收率
新型的采油技术可以显著提高油 田的采收率，增加原油产量。
降低成本
新型的采油技术可以降低油田的 开发成本，提高经济效益。
节能环保
新型的采油技术可以减少对环境 的负面影响，实现节能环保。
04
采油新技术发展趋势
采油新技术发展趋势分析
非常规资源开发
随着非常规资源的不断发现和开 采技术的进步，非常规资源的开 发将成为未来采油技术的重要趋
势。
数字化与智能化
利用大数据、物联网、人工智能等 技术手段，实现采油过程的数字化 和智能化，提高采油效率和降低成 本。
环保与可持续发展
随着环保意识的提高和可持续发展 战略的推进，采油技术将更加注重 环保和可持续发展，减少对环境的 负面影响。
采油新技术未来发展方向
新型钻井技术
研发更加高效、安全、环保的钻井技 术，提高钻井效率和降低钻井成本。

实验步骤与实验结果
注入微生物，开始采油过程。
监测采油过程中的各项参数，如采收率、油品质量等。
实验步骤与实验结果
实验结果
油品质量得到改善，轻质 油比例增加。
采收率显著提高，达到预 期目标。
微生物对石油的降解作用 明显，证实了其有效性。
实验结论与实验意义
01
实验结论
02 微生物采油技术具有可行性和优势，可提高采收 率和油品质量。
微生物采油的未来展望
未来，微生物采油技术将更加注重与其他油田 开发技术的结合，形成多学科交叉的油田开发
技术体系。
未来，微生物采油技术有望在非常规油田、老油田和 边际油田的开发中发挥重要作用。
随着全球能源需求的不断增长，微生物采油技 术有望成为未来重要的油田开发技术之一。
微生物采油技术将更加注重智能化和自动化技术 的应用，提高采油效率和降低人工成本。
微生物采油的挑战与机遇
微生物采油技术面临的挑战主要包括提高采收率、降低成本、环保和安全 生产等方面。
随着技术的不断进步和研究的深入，微生物采油技术将不断克服这些挑战 ，迎来更多的发展机遇。
政府和相关机构应加大对微生物采油技术的支持力度，推动其产业化进程 ，为油田开发提供更多选择和解决方案。
05
结论
微生物在地层中生长、繁 殖和代谢，产生生物表面 活性剂、溶剂和酸等代谢 产物。
通过微生物及其代谢产物 的物理和化学作用，降低 原油粘度，提高采收率。
微生物采油的关键技术
微生物种类的选择与优化
针对不同油藏条件，选择适合的微生物 种类并进行优化，提高采收率。
注入参数的确定
根据油藏条件和采收率要求，确定合 理的注入参数，如注入量、注入速度
01

93271 1987 11 60.6 5
0.26 0.05 94.8 175. 19.1 0.6313 五周期 5
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试验井概况：
矿场试验
6口试验井均为蒸汽吞吐后期生产井，一般 经过3轮～6轮的注汽周期，目前停止注汽， 井口温度在30℃～65℃，措施前平均日产液 9.2t,平均日产油1.0t,平均含水率88%。
4 93254 8月29日 9月29日
12
0 114 49 139
5 93267 6月29日 8月30日 9月29日 12 15 4 214 40 36 257
6 93271 6月29日 7月28日 9月28日 39 23 36 20 13 0 \
总计
1042
20
图2 九3区93212稠油井生产动态
该区经过前期的蒸汽吞吐及蒸汽驱开采，地层原油 中部分溶解气及轻组分被产出，地下原油粘度急剧上 升，目前粘度约增高5535 mPa.s。
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开发现状:
矿场试验
九3区齐古组稠油油藏自1987年5月投入开发以来， 动用含油面积2.6km2，地质储量556×104t，累积投 产总井数340口。 截止2001年3月，该区累积注汽792.7319×104t， 累积采油142.762×104t，累积产水618.9296×104t， 综合含水76.1%，累积油汽比0.18，采出程度25.7%。
表2 93267井稠油微生物处理前后族组分分析结果
菌种编号
空白 YW3 X4 N3 N2 K
饱和烃 56.60 52.77 58.69 57.65 55.85 53.04
含 量（%） 芳香烃 非烃 沥青质 12.28 27.13 0.13 12.21 21.64 1.18 12.82 22.23 0.57 13.14 26.32 0.60 12.77 26.91 1.20 11.47 28.19 0.56

上微生物采油技术与地下微生物采油技术。地上微生物采 油技术是指在地上经微生物发酵工程研制、生产微生物的 某种代谢产物，如生物多糖聚合物或生物表面活性剂，将 地上发酵产品注入油藏而提高原油采收率。该技术的实质
是利用选育的优良菌种在地上发酵生产采油制剂的技术。
地下微生物采油技术是指将在地上模拟油藏条件筛选的微 生物菌种与营养物注入油藏，微生物在油藏中运移，生长 繁殖，产生多种代谢产物，作用于原油而提高原油采收率； 或用生长繁殖的菌体细胞及代谢产物封堵贮油岩层大的孔 道，调整水驱油剖面；或只将营养物注入油藏，激活油藏 内的原生微生物，靠其生命活动提高原油采收率。
封堵法；微生物压裂液压裂法；微生物清蜡处理法。Βιβλιοθήκη 6.1.1 地上微生物采油技术
目前，地上微生物采油技术主要是在地上发酵生产采油 中广泛应用的微生物多糖和微生物表面活性剂。 1.微生物多糖 采油中最具开发应用潜力的是野油菜黄单胞菌产生的 胞外多糖黄原胶。
微生物产生的有重大应用潜力的微生物多糖见下表。
表7-1 微生物 野油菜黄单胞菌 假单胞菌属 棕色固氮菌 黏质甲基甲胞菌 塔希提偶式植病杆菌 微生物生产的生物聚合物 微生物 印度产粘固氮菌 肠膜状明串珠菌 出芽短梗霉 乙酸钙不动杆菌 生物聚合物 PS-7 Dextrans 普鲁兰 Emulsan
“微生物提高原油采收率”，该术语目前特指地下微生物
采油技术。地下微生物采油技术是目前微生物采油研究和 开发应用的主要方向。
采油界普遍认为，地上微生物采油技术实施的是微生
物纯种发酵，产品单一，且成本较高。如将筛选的微生物 混合菌种或单一菌种，注入贮油岩层，在贮油岩层这个巨 大的天然的发酵罐中生长繁殖，产生多种代谢产物，菌体 细胞和多种代谢产物联合作用于原油，改变原有的某些物 化性能，提高原油采收率。