微生物吞吐采油技術

　　摘要：石油是不可再生資源，但是隨著石油開采的不斷深入，石油存儲量的不斷較小，石油開采的難度越來越大。微生物吞吐技術的應用，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的原理和特點，并討論了微生物吞吐采油技術的應用。

　　關鍵詞：微生物;采油;采油技術

　　1微生物吞吐采油技術的原理和特點

　　1.1原理

　　第一，微生物的正常生長代謝會產(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，當粘稠的重組分被分解成為輕組分，則有利于開采。這就使得曾經(jīng)因為粘稠而無法開采出來的石油可以運用微生物吞吐技術開采出來。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，開采工作也有利于進行。第三，微生物代謝產(chǎn)生氣體，地層壓力上升，原有的流動性有所增加，開采工作變得相對容易。多種微生物在代謝過程中能產(chǎn)生生物氣，一般包括H2、CO2和CH4等，無論是什么氣體，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)量與驅油效果有直接關系。

　　第四，微生物可以產(chǎn)生脂肪類物質，具有潤濕性，能夠使得底層流體變得容易流動。第五，微生物可以將原油中的稠化物質水解，消解原油中的凍膠物質，從而使得原油的流動性增加�？傊�，微生物以石油中的某些物質為養(yǎng)料，可以自行生長生殖，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性、底層的孔隙率、底層流體的流動性、輕組分的占比，最終增加了石油的開采量。

　　石油方向論文投稿刊物：《油田化學》本刊為專業(yè)技術性刊物。報道我國石油工業(yè)油氣田勘探、開發(fā)、油氣開采、集輸、儲運中應用化學劑和化學方法的科技成果及國內(nèi)外現(xiàn)狀和進展，包括油田化學劑的研制、生產(chǎn)、結構性能研究、分析配方、室內(nèi)和現(xiàn)場評價、應用技術、作用機理、現(xiàn)場試驗及產(chǎn)品市場等方面。主要讀者對象是石油工業(yè)部門及科研機構的科技人員、相關專業(yè)大專院校師生。

　　1.2特點

　　第一，微生物吞吐采油技術是利用微生物自身的代謝產(chǎn)物來改變原油粘稠度、底層孔隙率和流動性等等，從而讓原料粘稠不可采集的石油變得可以采集。在整個過程中，只有微生物在工作，沒有其他大型設備或者化學物質，對環(huán)境沒有污染。所以，微生物吞吐采油技術具有環(huán)境友好型的特點。第二，微生物吞吐采油技術的成本比較低，微生物可以自己繁殖，投入比較少。由于原油的粘度降下來了，所以對開采設備的要求也相對較低。所以，微生物吞吐采油技術具有降低成本的特點。第三，微生物的活性隨著溫度降低而降低，同時也受到土壤pH值的影響。所以，同樣應用微生物采油技術，高溫時的采油量要比低溫時的采油量高�？傊�，微生物吞吐采油技術具有環(huán)境友好、成本降低、產(chǎn)量隨溫度變化的特點。

　　2微生物吞吐采油技術的應用

　　2.1微生物用于油田防蠟

　　原油中的石蠟會析出并附著在井筒上面，這些石蠟阻塞了采油的通道，使得井筒負荷增加，影響原油開采的安全性。如果降低井筒的負荷，則開采的產(chǎn)率會大幅度降低。常用清蠟技術是熱力清蠟、化學清蠟和熱力清蠟，這些技術的成本都比較高。微生物清蠟技術則成本低，操作簡單，作用周期長。微生物清理較之化學清蠟而言不會引入其他物質而影響油的品質，較之機械清蠟而言不會損傷井筒，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，無法發(fā)揮清蠟作用;高于85℃，則微生物失活，也無法發(fā)揮清蠟作用。

　　2.2微生物用于水驅后期防垢

　　水驅驅油的注水系統(tǒng)中，水接觸到的所有設備都會形成礦物垢沉積。這些水垢會蘇澤井壁空隙，阻礙石油流體流動到底層。水垢越多，需要的注入壓力就越大。微生物代謝產(chǎn)物中的有機酸可以與水中金屬離子形成配位化合物，從而阻止水垢結塊。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)

　　微生物吞吐技術的應用，可以實現(xiàn)原油開采量增產(chǎn)。微生物用于增產(chǎn)的機理主要有兩個方面。一方面，微生物代謝活動產(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，從而有利于開采，最終增加開采產(chǎn)量。另一方面，微生物代謝產(chǎn)生的物物質還可以降低油水之間的表面張力，對原油起到乳化作用。這樣原油的潤濕性增加，有利于開采，最終也實現(xiàn)了提高產(chǎn)率的預期。

　　2.4微生物用于降解稠化劑

　　將裂壓夜注入底層，底層則會產(chǎn)生多條裂縫，這些裂縫具有導流能力，從而實現(xiàn)了開采增產(chǎn)。裂壓夜的特點是工作時粘度高，但輸入時摩阻低。目前的問題是裂壓夜中的膠凝劑無法破膠，所以巖層的滲透性比較差，不利于原油的開采。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，具有較強的降解能力。這就可以實現(xiàn)降解粘稠度，有利于破膠。

　　2.5微生物應用于滲透率調剖

　　微生物注入水驅油層后,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,調吸水剖面,增大水驅掃油面積,可起到宏觀和微觀的調剖作用,從而有選擇地進行封堵,改變水的流向,使水從較大孔道轉移到油藏低滲透區(qū)域,以達到提高采收率的效果。研究表明,這一技術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。微生物調剖技術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中注入的深度有限等不足,且該技術利于環(huán)保。通過微生物吞吐采油技術，可以提升了石油的開采效率，起到了節(jié)約能源成本的作用。我們在加強對微生物吞吐采油技術研究的同時，同時可以探討利用微生物改善石油儲層條件，以及利用微生物對油田污水進行處理方面的技術。

　　3結語

　　綜上所述，微生物吞吐技術的應用可以提高石油的開采量，微生物以石油中的物質為能量來源，代謝產(chǎn)生的物質可以降低油的粘稠度，可以清蠟等等，從而有利于石油的開采。微生物技術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于油田開采，則要篩選和培養(yǎng)出環(huán)境適應能力更強的微生物。

　　參考文獻

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　　作者：王吳勇

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