微生物“吐”出上億元

文／任厚毅 于丹丹

勝利油田采用微生物綠色技術處理油田采出水，年創效益上億元。

●“來，接瓶處理后的采出水嘗嘗。” 供圖/勝利油田

把油田采出水變廢為寶，勝利油田可謂走在了前頭。

近年來，勝利油田利用微生物綠色技術，精細化處理采出水，節省了大量后續處理成本；經過生化處理的采出水，可以用于蒸汽驅鍋爐注汽，實現了采出水的資源化利用；利用有益微生物來提高采出水配制的聚合物溶液的黏度，廣泛用于油藏化學驅項目……據初步統計，年創效益上億元。

精細水處理

2020年初，一場疫情橫掃全國。在度過最艱難的時刻后，勝利石油工程技術研究院微生物中心的馮逸如開始正常上班。她戴好口罩，走進擁有國家認證的水質實驗室。她要和同事們，保證微生物處理工藝一切都在正軌上。

隨著油田進入開發中后期，采出水處理量和富余采出水回注量逐年增加。油田采出水含鹽量較高、乳化嚴重、成分復雜，不僅有難處理的重金屬，還有原油，處理起來花費高昂、浪費資源。

如何有效處理和充分利用采出水？這既關乎綠色環保，也關乎油田自身的高效開發。勝利油田把目光聚焦于微生物綠色處理技術。

微生物生化處理采出水的原理是食物鏈，好比大家都熟悉的“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃污泥”。說白了就是利用細菌降解水中的有機物，原生動物捕食細菌，維持生態平衡，從而達到凈化水質的目的。

“微生物處理采出水，不僅具備相應化學劑的性質和功能，而且具有耐溫和耐鹽的優勢，最重要的是沒有副作用，生產過程不以石油為原料，生產過程耗能低，原料可再生，使用后可生物降解，在地面不污染環境，在地下不破壞油藏，屬于完全的綠色環保技術。”馮逸如介紹說。

這種技術的核心是功能細菌的選取，選取之后進行培養馴化。這個過程，科研人員需花費大量的實驗時間。之后，來水—氣浮—冷卻—生化—沉降—超濾，整個流程能從根本上去除采出液中含有的油等有機物，降低后續精細處理設備的膜污染問題，提高精細處理效率。

2018年，微生物中心科研人員在勝利油田建立了達到工業化標準的生化精細水處理工藝流程，篩選的高效菌降解速率是文獻報道最高速率的1.5倍，并且在國內首次將生化工藝中的MBBR工藝與管式中空纖維超濾結合應用于工業水處理。至今穩定運行一年半，總產水量10萬立方米，出水水質達到回注水A1標準。

資源化利用采出水

聯合站采出水負荷高，而熱采鍋爐清水需求量大。能不能綜合解決這兩個問題呢？

2019年初，微生物中心科研人員立項“油田采出水注汽鍋爐資源化利用技術研究”課題。

項目組開展了生化處理工藝規模化應用研究，包括生化處理系統的快速建立，高效菌種菌群的優化，提高生化效率，提高污水COD去除率，以及超濾膜的應用適應性研究、反滲透適應性研究等等，取得突破性進展。

“經我們生化處理后的地下采出水，礦化度、硬度等方面的指標均遠遠優于自來水，用來喝都沒有問題，更不用說達到鍋爐用水標準了。”在勝利油田濱南采油廠管理六區單14注水站，微生物中心副研究員潘永強接了一杯經生化處理后的地下采出水，一飲而盡。

根據課題需要，2019年底，科研人員在現場開展了生化雙膜試驗。截至目前，試驗流程平穩運行，處理后水的礦化度由19000毫克/升降低到110毫克/升，硬度由1450毫克/升降低到零。各項指標遠遠優于自來水，完全符合鍋爐用水的標準，為下一步建成3000立方米/天的采出水注汽鍋爐資源化利用工藝流程提供了強有力的支撐。

利用微生物生化處理采出水，處理工藝符合環保理念，而且實現了采出水資源化利用，有良好的經濟效益，在油田有著廣闊的應用前景。

除了處理液態的水，如果采出水沉積在油井周圍，時間久遠，大部分的輕質、易降解石油烴組分完全揮發，致使難降解的膠質和瀝青質等組分與泥、砂黏附在一起，形成老化油泥，微生物技術也能修復。

據了解，勝利油田微生物中心土壤修復項目組已開展了一系列扎實的基礎研究和應用研究工作，形成了針對落地油泥、罐底泥、改性污泥和油污土壤等4大類油田產出液沉積物的處置技術體系，即將進入現場試驗。

化學驅里的益生菌

2019年7月4日上午，微生物中心的一批生物制劑被送到了孤島采油廠孤四注水站，用于采出水配制聚合物溶液。之后不久，該區塊的聚合物溶液黏度由30毫帕秒上升到50毫帕秒。

你可別小看這提高的20毫帕秒！它足足耗費了科研人員6年時間，當然產生的效益是難以估量的。

聚合物驅油能大幅度提高采收率，為老油田持續穩產提供了重要支撐。它主要靠增加驅替液黏度，降低驅替液和被驅替液的流度比，從而擴大波及體積，提高采收率。

勝利油田應用聚合物驅油已30多年，效果逐漸下降。問題出在哪里？

科研人員最終發現，在采出水配置的聚合物溶液中存在一種“壞細菌”——硫酸鹽還原菌。

歷經多年立項攻關，科研人員形成了“勝利化學驅聚合物溶液保黏關鍵技術”，其中又以“微生物脫硫抑硫提高化學驅聚合物溶液黏度技術”最為關鍵。

“簡單地說，這是一種利用有益微生物來提高聚合物溶液黏度的方法。”勝利油田油藏工程首席專家兼油氣開發管理中心主任束青林說。

科研人員通過實驗研究找到了一系列對化學驅溶液配制有除硫抑硫功能的“益生菌”，可以針對不同區塊采出水特性進行優選復配，使其發揮最大功效。

“將‘益生菌’制成微生物制劑添加到聚合物溶液中，不僅可以完全適應化學驅開發的苛刻油藏條件，去除‘壞細菌’硫酸鹽還原菌代謝產生的有害產物，而且能夠占領它們的營地，擠壓它們的生存空間，有效降低它們的活性。這樣聚合物溶液黏度下降的弊端，就會得到顯著遏制。”束青林說。

如今，這項關鍵技術被推廣到勝利油田所有化學驅項目，為Ⅱ類、Ⅲ類油藏實施化學驅提供了核心及升級換代技術……