分子生物学技术在微生物采油中的应用

概述了近年来油藏微生物群落研究的分子生物学技术和该技术在微生物采油(MEOR)中的应用情况,同时提出在以后的微生物采油研究中,要探索多种技术的综合使用,为深入研究微生物采油提供依据.     

微生物采油技术的进展

生物技术特别是微生物采油技术,已经引起了石油工程技术人员的空前关注。在国内外,微生物采油技术的先 导性矿场试验已初见成效,较为典型的数美国和俄罗斯,我国的吉林、胜利等油田也进行了矿场试验,增油效果鼓舞人 心。同时,随着科技的发展,一些先进的微生物学研究工具已经进入微生物采油技术的研究领域,如分子生物学、示踪 剂及可视化技术等已经成为微生物采油机理研究的重要工具。相关的石油烃降解理论、数学模型等也取得了系列成 果。微生物采油的应用也从开始的单井处理逐渐向整个区块或油田发展,并见到了明显效果。     

微生物采油技术

该文综述了微生物采油技术的优点，微生物提高原油采收率的机理，微生物采油工程的油藏筛选标准和筛选程序，菌种的选择，营养液的配制以及微生物采油技术的现场应用，并对微生物采油技术在胜利油田的应用前景提出了看法和建议。     

微生物采油技术研究的国内外动态及本源微生物采油技术

由于石油资源短缺和勘探费用的不断增加,以及经注水采油后几乎有65％～70％的原油仍留在油藏中,使得三次采油方法日益受到广泛重视。其中,微生物提高原油采收率技术（MicroblalEnhancedOilRecovery简称MEOR）是最有希望的方法之一。     

微生物采油技术在国内外的研究现状及实例

介绍了微生物提高石油采收率的发展概况，基本原理与方法，探讨了ＭＥＯＲ技术的应用条件，综述了ＭＥＯＲ的矿场应用及效果。根据微生物处理的油层筛选标准，提出了中原油田部分油区可以利用ＭＥＯＲ的技术提高采收率。     

考虑油藏环境因素和微生物因子的微生物采油数学模型

为研究油藏环境耦合作用下微生物驱技术提高采收率机理，建立了能全面反映微生物驱油过程的三维三相六组分数学模型，模型涉及的组分有油、气、水、微生物、营养物以及代谢产物。该模型综合考虑了微生物生长/死亡、营养消耗、产物生成、化学趋向性、对流扩散、油相黏度降低、吸附、解吸附以及油-水界面张力变化等特性。其中，微生物生长动力学方程以Monod模型为基础，考虑油藏环境因素对微生物生长模型的影响且微生物在地上与地下生长速率不一致；同时为了体现菌体对微生物驱油的作用，引入微生物因子到微生物驱油机理中。对微生物生长模型、微生物和营养物的混合溶液注入量、环境抑制系数、最大比生长速率以及微生物因子等进行分析的结果表明，通过完善后的微生物生长方程计算得出的产物浓度要比Monod模型低，但这两种微生物生长方程下的产物浓度的差异对最终采收率的影响较小；随着混合溶液注入量的增长，这两种微生物生长方程下的产物浓度差值和采收率提高幅度将增大；微生物因子对微生物驱油有较大的影响，不同微生物因子下提高原油采收率的绝对误差可高达24.53 %。     

微生物采油数学模型发展现状

综述了目前国内外描述微生物采油的几种数学模型，分析了微生物采油数学模型存在的问题，指出描述各种增产机理和生物特性的实验参数是制约微生物驱油数学模型现场应用的关键，并给出了一个比较完善的数学模型和一套取得相关参数的方法。     

微生物采油技术研究

１９９６年，胜利油田微生物采油技术研究发展中心在开展微生物采油的室内试验和矿场研究中，取得突破性进展。在室内试验研究中，筛选、培养了适应于微生物采油的厌氧和兼性厌氧菌种８０余株，分Ｆ、Ｂ两个系列，各１２组，并具有年生产６００ｔ以上菌液的能力，菌液中的细菌密度达到１０１０～１２Ｃｅｌ／Ｌ。在地层渗透率高于３０×１０－３μｍ２、地层矿化度低于１５００００ｍｇ／Ｌ、地层温度低于１２０℃、原油粘度低于４０００ｍＰａ·ｓ、含腊量高于３％的井中，用微生物进行吞吐处理均见到效果。１９９６年５月到年底，该中心先后在胜利、中原、滇黔桂等油田，矿场试验施工６０余口井、２３０多井次，有效率达７０％以上，累计净增原油８５００多吨，取得很好的经济效益。因此，这项技术具有广阔的应用前景。     

微生物采油的发展及本源微生物采油技术

文中对本源微生物采油技术从发展过程、目前状况到技术特点作了综合阐述,有助于促进微生物采油技术的发展。     

微生物提高采收率理论模型

从微生物生长动力学出发,得到了微生物新陈代谢表达式和生长方程;在物质平衡原理基础上建立了微生物运移、基质浓度分布和代谢产物浓度分布方程;在研究微生物与油藏流体作用基础上,得到了微生物作用引起流体性质变化的我度方程和毛管力方程;在考虑岩石对微生物吸附条件下,得到了油层孔隙度、渗透率、流体饱和度变化方程;以黑油模型为基础,得到了油、气、水渗流方程。该模型基本包括了微生物驱油过程中发生的生物、化学、岩石流体物性、渗流等现象,可用于微生物驱油的油藏数值模拟计算,预测微生物驱油过程中菌体的生长、运移及提高采收率程度。参7（雷光伦摘）     

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...     

PCR技术及其在微生物采油中的应用

概述了PCR技术、细菌基因序列分析、基因检测的原理和方法，并结合微生物采油（MEOR）研究工作对其进行了改进，建立了混合酶切PCR技术、直接PCR技术；论述了DNA基因跟踪检测技术在MEOR中的应用情况和监测结果。该技术能准确地识剐和评价目的菌种在油藏的适应性和矿场应用潜力，能确切说明影响和制约MEOR矿场试验各个环节的主要技术因素，为决策MEOR工艺、指导矿场试验进程提供了重要的技术手段。PCR及基因工程相关技术的应用，对构建复合性多功能石油烃降解菌及促进MEOR发展具有重要作用。     

大庆油田微生物采油技术研究及应用

大庆油田微生物采油技术始于20世纪60年代,历经50多年的持续攻关,基础研究和现场应用均取得一定进展.研究发现微生物存在主动趋向原油、黏附原油、产表面活性剂乳化原油3种趋向原油方式,确定实验菌株以氧化方式降解烷烃、芳香烃的降解机理.在室内研究的基础上,针对特低渗透油田开展外源微生物现场试验,实施微生物吞吐试验93口井,...     

Organic nutrients for microbial enhanced oil recovery

Abstract

Glass vial tests were conducted to quickly screen nutrient mixtures for microbial enhanced oil recovery (MEOR). Common nutrients, such as food grade milk, were applied to 190 vial cultivation experiments. Five of the nutrient mixtures used in the glass vial tests showed no hydrogen sulfide (H₂S) production. These five were then assessed for oil recovery in a core flooding test. Four of the five nutrient mixtures showed an increased oil recovery of 10%, without H₂S production. Thus, the glass vial test was useful for screening through multiple nutrient mixtures quickly before analysis in the core flooding test.     

微生物采油需要进一步解决的问题

探讨制约微生物采油技术发展的关键问题，认为制约的主要因素不是油藏条件，而是研究技术本身不够完善。有两个问题值得注意：其一，对油藏中微生物结构认识的局限性。目前鉴定和分析微生物使用传统的微生物培养和显徽技术，只能发现生态环境中很少的一部分微生物，不能得到油藏产出液中有多少种微生物及其含量、所希望的微生物种群在其中是否属优势菌群等关键参数。其二，物理模拟驱油实验的局限性。目前的微生物驱油物理模拟研究基本沿用化学驱物理模拟研究设备和方法，一般使用人造岩心(国外多数使用天然岩心)，不能真实模拟油藏环境而准确反映微生物驱油的真实效果，研究得出的参数也就不能用于现场试验。最后，提出了微生物采油技术需要进一步解决的关键问题及其解决方法．参15     

微生物提高采收率数值模拟研究现状

微生物提高原油采收率的机理主要包括微生物本身对原油的直接作用和微生物代谢产物对油层的间接作用,通过对中外比较典型的数学模型及应用进行对比分析,详细阐述了现阶段微生物驱油数学模型的优缺点、应用情况及存在的问题,认为微生物提高采收率数学模型发展的关键是对微生物在多孔介质中运移规律及增产机理的完善.为体现出模型的可靠性及实用性,应对所建模型进行敏感性分析、简化模型方程和优化解法,从而实现矿场试验方案的编制.     

脂肽生物表面活性剂在微生物采油中的应用

对从大庆油田分离到的一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZW-3代谢的脂肽生物表面活性剂的理化性质(CMC值、乳化活性、对温度、矿化度的稳定性、降低油水界面张力能力)进行了测定,同时进行了物理模拟实验。研究结果表明,该脂肽表面活性剂具有优良的乳化和降低油水界面张力的能力,并可以适应油藏中复杂的环境,可提高采收率9.2%。在微生物采油中具有较好的应用前景。     

微生物提高采收率技术在吉林油田的应用研究

介绍吉林油田筛选微生物菌种、菌种分类、菌种性能评价等室内研究技术和微生物放大发酵工艺、注入工艺。综合评价微生物采油现场试验研究及试验效果，讨论微生物在地层中的生长繁殖、运移及提高采收率机理。图2表5参9（李羡春摘）