本源微生物采油技術(shù)概述

劉楊（長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院， 湖北 武漢 430100）

本源微生物采油技術(shù)概述

劉楊
（長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院， 湖北 武漢 430100）

微生物采油技術(shù)可以分為本源微生物采油和外源微生物采油，本源微生物以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成了目前主流研究趨勢(shì)。本文從理論的角度介紹了本源微生物采油技術(shù)，包括分類、驅(qū)油機(jī)理、發(fā)展趨勢(shì)以及面臨的問(wèn)題等等。

本源微生物；驅(qū)油機(jī)理；提高采收率

1 本源微生物的分類及特點(diǎn)

本源微生物是油田注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中隨注入水注入油藏，并在一定時(shí)間內(nèi)在數(shù)量和種類上保持穩(wěn)定的微生物菌落，其種類和數(shù)量取決于注入水的含菌情況和油層的地質(zhì)條件。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)本源微生物的分類主要是根據(jù)其在油藏中起的作用的角度考慮，按其作用的不同主要分為五類，好氧微生物里面的好氧腐生菌、烴氧化細(xì)菌、厭氧微生物里面的硫酸鹽還原菌、產(chǎn)甲烷菌、厭氧發(fā)酵菌。

2 本源微生物采油技術(shù)

本源微生物采油技術(shù)是指通過(guò)向油藏地層中注入合適的激活劑，激活地層中已有的微生物，利用其代謝產(chǎn)物的綜合作用來(lái)提高采收率的方法。該技術(shù)是通過(guò)調(diào)整油層中固有微生物群落的生物活性來(lái)增加原油采收率。

3 本源微生物驅(qū)油機(jī)理

本源微生物驅(qū)油的機(jī)理是一個(gè)復(fù)雜的生物、生化過(guò)程，根據(jù)目前的研究，主要可以歸納為以下幾點(diǎn)。

①生物表面活性劑對(duì)驅(qū)油的作用。微生物在其代謝過(guò)程產(chǎn)生的生物表面活性劑可以降級(jí)油水界面張力以及毛管壓力，使原油更容易被采出地面。同時(shí)，生物表面活性劑可以通過(guò)吸附使巖石顆粒表面由親油變?yōu)橛H水，從而使吸附在巖石表面的油膜脫落。②甲烷和二氧化碳對(duì)驅(qū)油的作用。微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳、甲烷等氣體，會(huì)溶解于原油從而降低原油的粘度，同時(shí)氣體會(huì)增加油層壓力，有助于原油流向生產(chǎn)井，提高驅(qū)油效率。③有機(jī)酸對(duì)驅(qū)油的作用。微生物在油層中代謝會(huì)產(chǎn)生一些有機(jī)酸，對(duì)底層有一定的酸化作用，從而提高油層的孔隙度和滲透率。④有機(jī)溶劑對(duì)驅(qū)油的作用。微生物代謝會(huì)產(chǎn)生一些醇、酮等有機(jī)溶劑，這些有機(jī)溶劑可以通過(guò)溶解和乳化原油來(lái)降低原油粘度，從而達(dá)到提高驅(qū)油效率的效果。⑤聚合物對(duì)驅(qū)油的作用。微生物在油藏高滲透區(qū)的生長(zhǎng)繁殖會(huì)產(chǎn)生聚合物，能夠有選擇的堵塞油層中大孔道，提高水驅(qū)波及系數(shù)，提高采收率。⑥細(xì)菌體對(duì)驅(qū)油的作用。油層在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，隨著細(xì)菌的繁殖，菌體會(huì)堵塞高滲透層中的大孔道，起到調(diào)剖注水的效果，提高采收率。

4 本源微生物采油技術(shù)的特點(diǎn)

①油藏本源微生物由于是油藏中固有的，因此比外源微生物更適應(yīng)油藏的極端環(huán)境，代謝活性也更高，也不會(huì)因菌種傳代數(shù)量增加而導(dǎo)致菌種性能以及活性降低的負(fù)面效果，而且本源微生物不存在微生物與地層環(huán)境的配伍性問(wèn)題，更加適合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。②本源微生物采油技術(shù)與外源微生物采油技術(shù)相比，減少了菌種篩選、保藏以及微生物地面發(fā)酵、注入等工序，工藝簡(jiǎn)單而且節(jié)約成本。③本源微生物采用的就是地層中長(zhǎng)期已有的細(xì)菌，所以適用范圍更廣并且不會(huì)污染地層。④由于本源微生物以地下原油中的烴類為碳源，因此不需要投入大量營(yíng)養(yǎng)物，有效節(jié)約成本。4.5 微生物能夠有效降低原油中蠟質(zhì)含量，降解石油中的重質(zhì)烴，提高原油中輕質(zhì)烴的比重，達(dá)到降低石油粘度的效果同時(shí)也提高了原油質(zhì)量。

5 本源微生物采油技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

①本源微生物采油技術(shù)有一定的適用范圍，在地層溫度較低、儲(chǔ)層物性較好、礦化度和硫酸根離子含量較低的砂巖儲(chǔ)層應(yīng)用效果較好。因此，該技術(shù)以后的發(fā)展方向是地層溫度、礦化度較高的儲(chǔ)層。②目前我國(guó)很大一部分油田進(jìn)入注水開(kāi)發(fā)的后期，地層中已經(jīng)形成了穩(wěn)定的微生物群落，本源微生物驅(qū)油技術(shù)在油田注水開(kāi)發(fā)后期將有更廣闊的前景。③隨著本源微生物采油技術(shù)的不斷深入研究，將會(huì)建立更加有效的激活體系，使得微生物在采油中的作用更加穩(wěn)定，其有害性也能得到更進(jìn)一步的控制，生物物理化學(xué)方法的復(fù)配也是該技術(shù)的發(fā)展方向。④在傳統(tǒng)的微生物研究方法的基礎(chǔ)上引進(jìn)分子生物學(xué)方法，從分子生物的角度對(duì)本源微生物展開(kāi)研究。

6 本源微生物驅(qū)油技術(shù)面臨的問(wèn)題

本源微生物驅(qū)油技術(shù)相對(duì)于外源微生物驅(qū)油技術(shù)具有現(xiàn)場(chǎng)施工操作簡(jiǎn)單、地下發(fā)酵、運(yùn)輸便利、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、成效更高等優(yōu)點(diǎn)。但是，目前本源微生物驅(qū)油技術(shù)還不夠成熟，實(shí)驗(yàn)室研究還停留在機(jī)理研究階段，礦場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)模也不大，對(duì)油層中微生物的組成以及相互作用認(rèn)識(shí)還不全面，微生物和代謝物以及營(yíng)養(yǎng)物在地層中的生長(zhǎng)或運(yùn)移都有待進(jìn)一步研究，對(duì)本源微生物驅(qū)油的關(guān)鍵技術(shù)即營(yíng)養(yǎng)激活劑的研究還沒(méi)取得關(guān)鍵性突破。

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