本源微生物采油技術概述

劉楊（長江大學石油工程學院， 湖北 武漢 430100）

本源微生物采油技術概述

劉楊
（長江大學石油工程學院， 湖北 武漢 430100）

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

本源微生物；驅(qū)油機理；提高采收率

1 本源微生物的分類及特點

本源微生物是油田注水開發(fā)過程中隨注入水注入油藏，并在一定時間內(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。

目前國內(nèi)外對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

本源微生物采油技術是指通過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)物的綜合作用來提高采收率的方法。該技術是通過調(diào)整油層中固有微生物群落的生物活性來增加原油采收率。

3 本源微生物驅(qū)油機理

本源微生物驅(qū)油的機理是一個復雜的生物、生化過程，根據(jù)目前的研究，主要可以歸納為以下幾點。

①生物表面活性劑對驅(qū)油的作用。微生物在其代謝過程產(chǎn)生的生物表面活性劑可以降級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，生物表面活性劑可以通過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甲烷和二氧化碳對驅(qū)油的作用。微生物在代謝過程中產(chǎn)生的二氧化碳、甲烷等氣體，會溶解于原油從而降低原油的粘度，同時氣體會增加油層壓力，有助于原油流向生產(chǎn)井，提高驅(qū)油效率。③有機酸對驅(qū)油的作用。微生物在油層中代謝會產(chǎn)生一些有機酸，對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有機溶劑對驅(qū)油的作用。微生物代謝會產(chǎn)生一些醇、酮等有機溶劑，這些有機溶劑可以通過溶解和乳化原油來降低原油粘度，從而達到提高驅(qū)油效率的效果。⑤聚合物對驅(qū)油的作用。微生物在油藏高滲透區(qū)的生長繁殖會產(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細菌體對驅(qū)油的作用。油層在注水開發(fā)過程中，隨著細菌的繁殖，菌體會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的特點

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油藏的極端環(huán)境，代謝活性也更高，也不會因菌種傳代數(shù)量增加而導致菌種性能以及活性降低的負面效果，而且本源微生物不存在微生物與地層環(huán)境的配伍性問題，更加適合現(xiàn)場應用。②本源微生物采油技術與外源微生物采油技術相比，減少了菌種篩選、保藏以及微生物地面發(fā)酵、注入等工序，工藝簡單而且節(jié)約成本。③本源微生物采用的就是地層中長期已有的細菌，所以適用范圍更廣并且不會污染地層。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，達到降低石油粘度的效果同時也提高了原油質(zhì)量。

5 本源微生物采油技術發(fā)展趨勢

①本源微生物采油技術有一定的適用范圍，在地層溫度較低、儲層物性較好、礦化度和硫酸根離子含量較低的砂巖儲層應用效果較好。因此，該技術以后的發(fā)展方向是地層溫度、礦化度較高的儲層。②目前我國很大一部分油田進入注水開發(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)油技術在油田注水開發(fā)后期將有更廣闊的前景。③隨著本源微生物采油技術的不斷深入研究，將會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一步的控制，生物物理化學方法的復配也是該技術的發(fā)展方向。④在傳統(tǒng)的微生物研究方法的基礎上引進分子生物學方法，從分子生物的角度對本源微生物展開研究。

6 本源微生物驅(qū)油技術面臨的問題

本源微生物驅(qū)油技術相對于外源微生物驅(qū)油技術具有現(xiàn)場施工操作簡單、地下發(fā)酵、運輸便利、對環(huán)境無污染、成效更高等優(yōu)點。但是，目前本源微生物驅(qū)油技術還不夠成熟，實驗室研究還停留在機理研究階段，礦場的實驗規(guī)模也不大，對油層中微生物的組成以及相互作用認識還不全面，微生物和代謝物以及營養(yǎng)物在地層中的生長或運移都有待進一步研究，對本源微生物驅(qū)油的關鍵技術即營養(yǎng)激活劑的研究還沒取得關鍵性突破。

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