微生物吞吐采油技術(shù)

　　摘要：石油是不可再生資源，但是隨著石油開(kāi)采的不斷深入，石油存儲(chǔ)量的不斷較小，石油開(kāi)采的難度越來(lái)越大。微生物吞吐技術(shù)的應(yīng)用，可以降低稠油的粘稠度，能在很大程度上提高原油采收率。本文首先分析了微生物吞吐采油技術(shù)的原理和特點(diǎn)，并討論了微生物吞吐采油技術(shù)的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：微生物;采油;采油技術(shù)

　　1微生物吞吐采油技術(shù)的原理和特點(diǎn)

　　1.1原理

　　第一，微生物的正常生長(zhǎng)代謝會(huì)產(chǎn)生生物酶，代謝產(chǎn)生的酶可以分解只有重組分。石油重組分比較粘稠，輕組分粘稠度比較低，當(dāng)粘稠的重組分被分解成為輕組分，則有利于開(kāi)采。這就使得曾經(jīng)因?yàn)檎吵矶鵁o(wú)法開(kāi)采出來(lái)的石油可以運(yùn)用微生物吞吐技術(shù)開(kāi)采出來(lái)。第二，微生物代謝還可以產(chǎn)生可溶解的碳酸鹽，這就增加了底層的孔隙度。底層的滲透率有所增加，開(kāi)采工作也有利于進(jìn)行。第三，微生物代謝產(chǎn)生氣體，地層壓力上升，原有的流動(dòng)性有所增加，開(kāi)采工作變得相對(duì)容易。多種微生物在代謝過(guò)程中能產(chǎn)生生物氣，一般包括H2、CO2和CH4等，無(wú)論是什么氣體，如果在油藏中產(chǎn)生必然有利于采油。這些氣體均是微生物以碳水化合物為底物發(fā)酵生成的，氣體的產(chǎn)量與驅(qū)油效果有直接關(guān)系。

　　第四，微生物可以產(chǎn)生脂肪類物質(zhì)，具有潤(rùn)濕性，能夠使得底層流體變得容易流動(dòng)。第五，微生物可以將原油中的稠化物質(zhì)水解，消解原油中的凍膠物質(zhì)，從而使得原油的流動(dòng)性增加�？傊�，微生物以石油中的某些物質(zhì)為養(yǎng)料，可以自行生長(zhǎng)生殖，大量的微生物的新陳代謝產(chǎn)生大量的酶、碳酸鹽和氣體等等。這些增加了原油的流動(dòng)性、底層的孔隙率、底層流體的流動(dòng)性、輕組分的占比，最終增加了石油的開(kāi)采量。

　　石油方向論文投稿刊物：《油田化學(xué)》本刊為專業(yè)技術(shù)性刊物。報(bào)道我國(guó)石油工業(yè)油氣田勘探、開(kāi)發(fā)、油氣開(kāi)采、集輸、儲(chǔ)運(yùn)中應(yīng)用化學(xué)劑和化學(xué)方法的科技成果及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和進(jìn)展，包括油田化學(xué)劑的研制、生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)性能研究、分析配方、室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)、應(yīng)用技術(shù)、作用機(jī)理、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及產(chǎn)品市場(chǎng)等方面。主要讀者對(duì)象是石油工業(yè)部門(mén)及科研機(jī)構(gòu)的科技人員、相關(guān)專業(yè)大專院校師生。

　　1.2特點(diǎn)

　　第一，微生物吞吐采油技術(shù)是利用微生物自身的代謝產(chǎn)物來(lái)改變?cè)�油粘稠度、底層孔隙率和流�?dòng)性等等，從而讓原料粘稠不可采集的石油變得可以采集。在整個(gè)過(guò)程中，只有微生物在工作，沒(méi)有其他大型設(shè)備或者化學(xué)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。所以，微生物吞吐采油技術(shù)具有環(huán)境友好型的特點(diǎn)。第二，微生物吞吐采油技術(shù)的成本比較低，微生物可以自己繁殖，投入比較少。由于原油的粘度降下來(lái)了，所以對(duì)開(kāi)采設(shè)備的要求也相對(duì)較低。所以，微生物吞吐采油技術(shù)具有降低成本的特點(diǎn)。第三，微生物的活性隨著溫度降低而降低，同時(shí)也受到土壤pH值的影響。所以，同樣應(yīng)用微生物采油技術(shù)，高溫時(shí)的采油量要比低溫時(shí)的采油量高�？傊�，微生物吞吐采油技術(shù)具有環(huán)境友好、成本降低、產(chǎn)量隨溫度變化的特點(diǎn)。

　　2微生物吞吐采油技術(shù)的應(yīng)用

　　2.1微生物用于油田防蠟

　　原油中的石蠟會(huì)析出并附著在井筒上面，這些石蠟阻塞了采油的通道，使得井筒負(fù)荷增加，影響原油開(kāi)采的安全性。如果降低井筒的負(fù)荷，則開(kāi)采的產(chǎn)率會(huì)大幅度降低。常用清蠟技術(shù)是熱力清蠟、化學(xué)清蠟和熱力清蠟，這些技術(shù)的成本都比較高。微生物清蠟技術(shù)則成本低，操作簡(jiǎn)單，作用周期長(zhǎng)。微生物清理較之化學(xué)清蠟而言不會(huì)引入其他物質(zhì)而影響油的品質(zhì)，較之機(jī)械清蠟而言不會(huì)損傷井筒，較之熱力清蠟而言，節(jié)約了能源。

　　微生物清蠟的機(jī)理有三種。一是微生物可以在井筒金屬表面形成微生物保護(hù)膜，阻止石蠟在井筒表面附著。二是微生物可以降解附著在上面的石蠟，讓石蠟脫離井筒表面。三是微生物可以分散石蠟，避免石蠟在井筒上厚厚堆積。微生物雖然可以防蠟，但是使用受到溫度限制，低于30℃則微生物活性降低，無(wú)法發(fā)揮清蠟作用;高于85℃，則微生物失活，也無(wú)法發(fā)揮清蠟作用。

　　2.2微生物用于水驅(qū)后期防垢

　　水驅(qū)驅(qū)油的注水系統(tǒng)中，水接觸到的所有設(shè)備都會(huì)形成礦物垢沉積。這些水垢會(huì)蘇澤井壁空隙，阻礙石油流體流動(dòng)到底層。水垢越多，需要的注入壓力就越大。微生物代謝產(chǎn)物中的有機(jī)酸可以與水中金屬離子形成配位化合物，從而阻止水垢結(jié)塊。另外，微生物代謝產(chǎn)生的氣體可以增加油層的壓力，這就可以在一定程度上降低水的壓力。

　　2.3微生物用于增產(chǎn)

　　微生物吞吐技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)原油開(kāi)采量增產(chǎn)。微生物用于增產(chǎn)的機(jī)理主要有兩個(gè)方面。一方面，微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)物可以將原油中的重組分分解為輕組分，降低原油的粘度，從而有利于開(kāi)采，最終增加開(kāi)采產(chǎn)量。另一方面，微生物代謝產(chǎn)生的物物質(zhì)還可以降低油水之間的表面張力，對(duì)原油起到乳化作用。這樣原油的潤(rùn)濕性增加，有利于開(kāi)采，最終也實(shí)現(xiàn)了提高產(chǎn)率的預(yù)期。

　　2.4微生物用于降解稠化劑

　　將裂壓夜注入底層，底層則會(huì)產(chǎn)生多條裂縫，這些裂縫具有導(dǎo)流能力，從而實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采增產(chǎn)。裂壓夜的特點(diǎn)是工作時(shí)粘度高，但輸入時(shí)摩阻低。目前的問(wèn)題是裂壓夜中的膠凝劑無(wú)法破膠，所以巖層的滲透性比較差，不利于原油的開(kāi)采。厄瓜多爾膠和其他凝膠聚合的微生物，例如瓜爾膠的嗜熱菌，具有較強(qiáng)的降解能力。這就可以實(shí)現(xiàn)降解粘稠度，有利于破膠。

　　2.5微生物應(yīng)用于滲透率調(diào)剖

　　微生物注入水驅(qū)油層后,微生物代謝產(chǎn)物之一的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞,能堵塞高滲透層,調(diào)吸水剖面,增大水驅(qū)掃油面積,可起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用,從而有選擇地進(jìn)行封堵,改變水的流向,使水從較大孔道轉(zhuǎn)移到油藏低滲透區(qū)域,以達(dá)到提高采收率的效果。研究表明,這一技術(shù)依靠地下微生物群落的作用,而不僅是依靠注入油藏的微生物。微生物調(diào)剖技術(shù)克服了聚合物凝膠不能在地層中充分混合、石英砂水泥在多孔介質(zhì)中注入的深度有限等不足,且該技術(shù)利于環(huán)保。通過(guò)微生物吞吐采油技術(shù)，可以提升了石油的開(kāi)采效率，起到了節(jié)約能源成本的作用。我們?cè)诩訌?qiáng)對(duì)微生物吞吐采油技術(shù)研究的同時(shí)，同時(shí)可以探討利用微生物改善石油儲(chǔ)層條件，以及利用微生物對(duì)油田污水進(jìn)行處理方面的技術(shù)。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，微生物吞吐技術(shù)的應(yīng)用可以提高石油的開(kāi)采量，微生物以石油中的物質(zhì)為能量來(lái)源，代謝產(chǎn)生的物質(zhì)可以降低油的粘稠度，可以清蠟等等，從而有利于石油的開(kāi)采。微生物技術(shù)的局限性在于溫度和土壤pH影響了微生物的活性。為了讓微生物更好的服務(wù)于油田開(kāi)采，則要篩選和培養(yǎng)出環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)的微生物。

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　　作者：王吳勇

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