试论微生物采油技术的研究与应用

在近100年的发展里,新兴的热力驱、化学驱、聚合物驱这"三采"技术之后又研发了第四种微生物采油(MEOR)技术,这项技术越来越受到了人们的广泛关注,微生物采油生物工程成为石油工业领域的开拓性应用。本文对其应用进行了阐述以供参考。     

微生物采油技术通过国家“863”立项

近日,"微生物采油关键技术"项目通过国家科技计划"863"项目可行性论证答辩。该项目的立项成功,将有效地推动我国微生物采油技术的发展。微生物采油技术是继热力驱、聚合物驱等方法之后,利用微生物在油藏中的生长代谢活动来提高原油采收率的技术,是现代生物技术在石油开发领域创新性、开拓性的应用。我国适合微生物采油技术的石油地质储量为68×108t,因而该技术具有重大的科学研究价值和现实应用意义。     

国内外油田提高采收率技术进展与展望

对国内外油田提高采收率技术发展作了概述,着重阐述了改善水驱、稠油热采、化学驱、气驱、微生物采油和物理法采油6个方面。目前,改善水驱、稠油热采、化学驱和气驱4类技术已进入矿场规模化应用,热采和气驱技术应用规模不断扩大,化学驱技术主要应用在中国,而微生物采油和物理法采油技术尚处于探索、试验阶段。综合国外经验和我国具体情况,指出目前提高采收率技术的攻关方向和发展趋势。研究认为,改善水驱技术通过层系细分重组和井网井型立体优化,建立合理、有效的注采系统,探索驱替剖面的均匀控制。稠油热采技术综合应用复杂结构井、蒸汽和各类助剂,改善稠油油藏开发效果。气驱技术应用规模有不断扩大的趋势,随着温室气体减排的要求,CO₂驱油埋存项目不断增加。化学驱技术向高温高盐油藏、大孔道油藏和聚合物驱后油藏发展。     

弱凝胶与微生物调驱联作技术的研究

在油田开发后期,各种治理措施已逐步向综合性方向发展,这将是采油技术发展的必然趋势.由于各种三次采油技术受到投入产出比的控制,所以三次采油技术应用的规模是有限度的,那么如何在有限度的驱油技术中以较少的投入获取最大的经济效益,这将是需要不断探索研究的新问题.因此,依据赵福麟教授二次采油与三次采油的结合理论,结合油田生产实际和弱凝胶调驱与微生物驱油单项技术的应用情况,探索研究了弱凝胶与微生物调驱联作技术的可行性.试验结果表明,弱凝胶与微生物菌液具有良好的配伍性,具备技术联作的可操作性,该项技术将会成为二次采油向三次采油过渡的技术先导,有广阔的发展前景和应用价值,也为发展三次采油技术奠定了良好基础.     

间12断块微生物驱油工艺技术的应用

随着油田的开发,三次采油技术越来越多地应用于矿场试验。近年来,微生物采油技术也得到不断的完善,从单井吞吐发展到微生物水驱,该项技术已趋于成熟。详述了微生物水驱的机理,以及微生物的室内筛选评价和矿场应用效果。认为微生物水驱优于单井吞吐,驱油效率高,处理区域广,并同时作用于油水井,有较好的增注效果。且投入产出比高,经济效益好。     

微生物采油技术在朝阳沟油田的应用

在阐述微生物吞吐和微生物驱油机理的基础上,介绍了在朝阳沟低渗透油田应用微生物采油的矿场试验效果和经济效益,取得了初步认识,为低渗透油田更好地应用微生物采油技术提供经验和依据。     

微生物采油技术研究进展与发展趋势

近十几年来,主要有两方面原因促使微生物采油技术进入快速发展阶段,一是基于16S rRNA的微生物生态分析技术的应用,尤其是高通量测序技术的应用,实现了油藏极端环境微生物群落结构与动态演变规律的快速准确解析;二是以聚合物驱为主导的化学驱油技术的应用已经越过其高峰期,适合化学驱的油藏资源越来越少,对接替技术的迫切需求让微生...     

微生物采油技术研究及试验

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。     

微生物驱油技术在河南油田的应用

微生物驱油技术是近几年发展的三次采油技术,其驱油机理是微生物在地下发醇过程中产生生物表面活性剂、有机溶剂及CH4等气体,可增加油层压力、乳化原油,从而降低原油粘度、增加其流动性,并改善地层渗透率,以达到增加产量和提高原油采收率的目的。介绍了微生物驱油技术在河南油田的王集油田柴19井组的试验和应用情况,结果表明微生物驱油对河南油田原油性质是适用和有效的,对于含水低、含蜡高,胶质含量高的区块,微生物驱油效果较好。     

吉林油田微生物采油的矿场实践与认识

为探讨微生物采油技术在吉林油田应用的可行性,掌握微生物采油技术的基本方法、原理、特点及矿场实施工艺,较为系统地开展了矿场应用先导性试验。通过扶余油田单井微生物吞吐、水井微生物调驱,前大油田微生物清防蜡,新立油田解堵增注矿场试验的基因跟踪检测和动态分析,说明了影响矿场试验增产效果的主要因素。微生物吞吐250井次,增油18703t;微生物清防蜡591井次,增油22178t;水井微生物调驱13井次,增油6095t;激活本源菌7井次,增油709t;投入产出比大于1∶2。微生物采油技术见效慢、增产幅度小,但经济效益好。     

吉林油田微生物提高原油采收率现场试验研究

本文介绍了吉林油田现场试验研究的历程.建立了采用DNA鉴定用于微生物提高原油采收率的微生物的新技术.筛选出了用于现场试验的有用的微生物.通过就地注入糖蜜微生物单井吞吐与驱替试验,考察了油藏中被激活细菌的行为,原油收率,含水率及原油的粘度.代谢生物多糖的CJF-002用于现场试验中的微生物中最好的菌种.因为它可以使用糖蜜作为营养源,产生少量的CO2及大量的水不溶性的生物聚合物.它在油藏的代谢行为表明CJF-002具有微生物提高原油采收率良好潜力.     

地质微生物技术在油气勘探开发中的应用

总结了地质微生物技术包括油气微生物勘探技术(MPOG)和本源微生物采油技术(MEOR)的理论基础和原理,简述了MPOG和MEOR技术的流程和主要特点等,评述了MPOG和MEOR技术在石油天然气勘探开发中的应用现状。MPOG和MEOR技术的应用实践表明,加强基础理论研究,培养和造就一批拥有微生物学、生物化学、地球化学、石油地质学和石油工程学等多学科理论和技术的专门人才或者实现了这些相关学科人才的有效结合,发展中国自己的成套地质生物技术,必将对大幅度提高我国油气勘探成功率和采收率产生深远的影响。     

菌种基因检测技术及其在微生物采油中的应用

针对吉林油田微生物采油矿场试验效果波动性大、成功与失败原因不清、菌种在油藏的适应能力、增产效果及应用潜力无法确定等实际问题,开发建立了菌种基因扩增及其酶切多态性分析基因检测技术。概述了聚合酶链式反应的特点、作用和基本原理,目的菌种基因检测的原理、步骤和方法,矿场跟踪检测的具体试验过程。通过目的菌种基因跟踪检测的系统分析,说明了影响和制约矿场试验各环节的主要技术因素,为考察研究目的菌种的种属、浓度、生存竞争能力、地下运移能力、采油性能等试验研究,把握试验进程,调整其工艺,优化方案设计提供了有效的技术手段,也为检测和评价商业菌种的技术质量提供了可靠的依据。     

BOOK REVIEWS

Book reviewed in this article:
"Natural Gas: Prospects to 2000 (A Study by the IEA Secretariat)".
"Bacteria and the Enhancement of Oil Recovery" by V. Moss and D. G. Springham.
"Winning More Oil: Increasing Importance for Enhanced Oil Recovery", by R. Dafter.
"The Urach Geothermal Project (Swabian Alb, Germany)", Ed. R. Haenel.
"La Géologie des Charbons, des Schistes Bitumineux et des Kerogènes", Ed. H. J. Oertil, Bull.
"Petroleum Geology in China", Ed. J. F. Mason.     

Microbial improved oil recovery—bacterial induced wettability and interfacial tension effects on oil production

Microbial Improved Oil Recovery (MIOR) utilizes the effect of oil degrading bacteria that grow on the oil–water interface. It has been demonstrated that the presence of growing bacteria in an oil and water saturated sandstone core can result in significant increased oil recovery upon water flooding [Torsvik, T., Gilje, E. and Sunde, E., Aerobic Microbial Enhanced Oil Recovery, Paper presented at the 5th International Conference on Microbial Enhanced Oil Recovery, Dallas TX, USA, Sep. 11, 1995]. Several mechanisms are proposed to explain this observed effect, among which are reduction in the oil–water interfacial tension (IFT) and changes in the wettability of the system. The experimental results from the present study indicate that bacterial growth can both reduce IFT and change the wettability towards less water-wet conditions. A subsequent simulation study shows that a change in wettability towards a less water-wet behavior can reproduce the increased oil recovery observed during the core flood reported by Torsvik et al. Furthermore, the simulations also indicate that a gradual and strong reduction in IFT can reproduce the same experimental data. Both the effect of changed wettability and reduction in IFT was included in the simulation model as changes to the relative permeability curves, constructed from general theory on IFT reduction and wettability alteration.     

提高原油采收率试验菌的筛选和评价方法

本文根据大庆油田微生物地下发酵提高原油采收率先导性矿场试验中取得的认识，介绍了可用于ＭＥＯＲ菌种的基本条件，初步筛选方法及评价方法，探讨了筛选和评价ＭＥＯＲ菌种的研究工作今后的发展。     

LABORATORY INVESTIGATION OF PARAMETERS AFFECTING OPTIMIZATION OF MICROBIAL FLOODING IN CARBONATE RESERVOIRS

In the laboratory, bacteria have been shown to produce chemicals such as surfactants, acids, solvents, polymers, and gases mainly CO₂ 1-5[1], [2], [3], [4], [5]] that can significantly contribute to improving displacement and sweep efficiency. Some of these microorganisms can withstand the harsh environ- ment of the oil field and grow at a substantial rate feeding on the organic matter and crude oil itself, thus leading to improvement of oil recovery. Moreover, MEOR process is friendly to the environment. Several field trials have been reported that showed the potential of bacterial enhanced oil recovery (BEOR) in improving oil recovery. Up to date, several investigators have studied the possibility of using microorganism in improving oil recovery, but little work has been reported regarding optimization of the process. As these microorganisms are living organism and it is difficult to predict their behaviour, therefore no attempt has been made to study the parameters that control the process performance. The main objective of this project is to investigate the field parameters that affect the Design of a new process of Microbial Enhanced Oil Recovery in order to achieve optimum oil recovery. In order to reach this goal we must define the factors and field conditions that affect the recovery efficiency of the process and their values that optimize the process. The field parameters considered the most relevant and chosen for this study are the injected bacteria concentration, adaptation time, optimum slug size of bacteria solution, and process application time. The capability of the microbes to transmit through a heterogeneous system and in long cores was also investigated.     

本源微生物驱在大港高温稠油油田的现场应用

本源微生物采油不存在菌种适应性、变异退化等问题,减少了菌种的发酵、注入等操作程序,工艺简单、投资少、成本低.应用本源微生物驱油技术可以改善油藏条件,提高原油最终采收率.2001～2004年,在大港孔店油田北区块应用了营养物水驱生物技术.根据油藏地质和工程、开发状况及生化参数分析结果,确定了注入混气营养物激活本源微生物生长来提高采收率试验方案.对流体的理化参数监测以及生产动态跟踪和评价结果表明,试验是成功的,油藏生态环境发生明显变化,流体性质明显改善.现场试验期间,累计增油17 866 t.     

表面活性剂提高采收率技术的进展

阐述了表面活性剂提高采收率相关技术,包括表面活性剂驱、二元复合驱、三元复合驱,特别强调表面活性剂在复合驱中的应用;讨论了表面活性剂的种类、结构和性能;简述了表面活性剂在国内外的矿场试验结果。表面活性剂驱在技术上可行,降低驱油剂成本对该项技术的发展具有非常重要的意义。     

微生物降粘提高稠油采收率技术初探

微生物提高采收率是一种低成本、低伤害、高收效的技术，它同样可适用于稠油增产。通过菌种筛选，培养出了适合克拉玛依稠油的菌种，并考察了菌种的生存条件以及菌种对稠油的降解和乳化作用。实验结果发现，微生物可降解稠油中的大分子烃类，降低含蜡量，其产生的活性剂可降低稠油界面张力，形成油水乳状液，从而增强其流动性，达到增产的目的。