微生物及其代谢物提高低渗透油藏渗吸采收率

自发渗吸是低渗透油藏采油的重要方法,微生物提高渗吸采收率的主要采油机理详细研究报导较少。使用从油藏环境中分离得到的专利菌株波茨坦短芽孢杆菌BS3096和铜绿假单胞菌LZ3-2,通过自发渗吸实验研究了细菌和培养基的选择、微生物的生长条件、细菌的代谢产物生物表面活性剂、菌体影响等因素对微生物提高采收率的影响。研究结果表明,含有脂肽生物表面活性剂的渗吸液可以使油水界面张力从0.8848mN/m降低至0.2055mN/m,接触角由116.4°减小至42.8°,使岩石的润湿性从油湿变为水湿。油水界面张力的降低和岩石润湿性的改变对提高渗吸原油采收率影响显著,BS3096产的脂肽生物表面活性剂渗吸采收率可达60%;铜绿假单胞菌PAO1产的鼠李糖脂渗吸采收率为56.26%;LZ3-2产的糖蛋白类生物乳化剂对原油的具有乳化效果,乳化率为6.96%。渗吸实验中,BS3096菌体在岩心内大量累积,选择性地封堵大孔喉通道,使渗吸液分流至低渗区的小孔隙中将原油驱替出来,可使采收率提高7.5百分点。在相同的实验条件和表面活性剂浓度下,生物表面活性剂和化学表面活性剂自发渗吸作用强弱顺序为生物型>阴离子型>非离子型>阳离子型,脂肽生物表面活性剂的渗吸采收率比化学型表面活性剂高11.8百分点~41.5百分点。本研究为低渗透油藏提供了一种高效经济且环境友好的提高原油采收率的方法,为微生物及其代谢产物在现场的应用提供了理论支持。

微生物提高采收率过程中促进原油动用的机制

随着石油需求的不断增长,提高采收率越来越重要。近年来,选择微生物及其代谢产物作为驱油材料,可以降低成本、减少环境污染且效果较好。已有不少学者通过渗吸、填砂管模型、驱替、数值模拟等实验方法对微生物提高采收率(microbial enhanced oil recovery,MEOR)的效率进行了研究。总结了微生物驱油的5个机制,并通过比较其对微生物驱油效率的影响,发现渗透率变化、改善岩石表面润湿性和界面张力降低在微生物驱油机制中占主导地位。参与MEOR的细菌能够适应不同条件的储层环境,并代谢出生物活性物质,其中生物表面活性剂应用效果最为明显。将有助于理解微生物与提高采收率的关系,并确定其在增加石油产量中发挥作用的机制,对于MEOR在油气行业的发展具有重要意义。

嗜热稠油油藏本源微生物多样性及提高原油采收率应用潜力

采用16S rRNA基因克隆文库方法研究了某85℃嗜热油藏3口油井(Y12、Y8和Y68)采出液的微生物菌群多样性。根据限制性酶切片段多态性分析(ARDRA),油井Y12、Y8和Y68分别含有29、23和45个分类操作单元(OTU)。3口油井的菌群多样性存在差异,油井Y12、Y8和Y68的优势菌分别为海杆菌(Marinobacter)(占38%)、Caenispirillum(占34%)和Prolixibacter(占37%);海杆菌、假单胞菌(Pseudomonas)、未分类细菌和肠杆菌(Enterobacter)共存于3口油井采出液中,存在的未分类细菌表明油井含有新菌。此外,该油藏还含有嗜热厌氧发酵菌、硝酸盐还原菌(NRB)和铁还原菌(IRB)。海杆菌和假单胞菌都能产生物表面活性剂,从而促进烃类溶解,降低稠油黏度和乳化分散原油;嗜热厌氧发酵菌能产酸产气;NRB能控制硫酸盐还原菌产硫化物沉淀;IRB能促进粘土矿物由蒙脱石向伊利石转化,提高地层渗透率。这些功能微生物及其代谢活动都有助于提高原油采收率,表明本源微生物提高原油采收率技术在嗜热油藏具有广阔的应用前景。

激活内源微生物提高原油采收率技术

微生物采油技术可按微生物来源分为外源微生物采油和内源微生物采油两大类。本文综述了通过注入营养剂和混气水激活油层内本源微生物的采油技术 ,该项技术的工艺较简单 ,在俄罗斯已进入较大规模的矿场应用试验。综述的论题包括 :绪言 ;基本原理 ;矿场试验及相关研究 ;矿场试验设计 ;矿场试验跟踪监测 ;对中国微生物采油技术发展的意义。图 1表 3参 4 0。

内源微生物提高原油采收率物理模拟驱油实验研究

在分析国外内源微生物物理模拟驱油实验的基础上 ,采用单 12区块原油和原生水模拟地层条件 ,进行了内源微生物物理模拟驱油实验研究 .对残余油采收率、系统压力、醋酸根含量、生物气产量及组成进行了检测 .结果表明 ,采用空气辅助 (液气比 1∶10 )激活好氧微生物 ,经过 36d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 4 .7% ;依赖于整个油层生态系统的改善 ,在激活的厌氧微生物的主导作用下 ,经过两轮次 77d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 8.3% ;实验结果验证了注水油层中好氧微生物—厌氧微生物演替降解石油的两阶段生物过程 ,生物气中甲烷的含量随培养时间的增加而增加 ,最高达 74 .4 % ;而始终未检测出硫化氢 。

原油碳源微生物自动寻的提高原油采收率机理

应用可视化实验观测方法，对3种原油碳源微生物提高原油采收率的机理进行的研究发现，原油碳源微生物有向原油定向运移并直接接触原油的“自动寻的”功能，并使原油碳源处菌群高度富集。这种自动寻的运移是原油碳源微生物提高原油采收率的基础。实验发现，在任何时候，原油碳源处的菌浓度比其他各处高出5～6个数量级。距原油碳源越远，菌浓度越低，其代谢产物浓度分布规律与菌浓度分布规律相符。微观模拟实验表明，高浓度的菌群及其大量代谢产物协同作用于原油碳源有利于剩余油启动。依据所得规律，对应用原油碳源微生物提高采收率的生产模式提出了建议。

激活地层本源微生物提高稠油采收率

以地层微生物地化活动的活化作用为基础的提高石油采收率生物技术,在大港孔店油田做了先导性试验(2001～2004年).微生物的活化作用是通过注水井循环导入充气水和补充含N,P的矿物盐而获得的.这项生物技术的使用引起地层微生物的活化,这个活化首先是在注水井的近井底区域,接着是在沿着水动力学方向一致的区域进行.第一阶段,需氧烃降解微生物的活性增加,导致地层水碳酸氢盐和乙酸盐含量的增加;第二阶段,在缺氧区域甲烷产生茵被激活.本源MEOR先导性试验表明,地层水中的微生物指标与生产井的产量有关,通过试验多采出16000余吨原油.

聚驱后微生物提高原油采收率机理探讨

经过第一次和第二次开采后仍有数量众多的残余油残留在油井的岩石缝隙之中。微生物提高原油采收率(简称MEOR方法)是石油开采过程中采用的一种利用微生物及其代谢产物将残留原油采出的方法。细菌是原油开采技术中唯一得到使用的微生物。细菌体积微小,生长迅速,能够产生有利于原油开采的代谢产物:气体、酸、表面活性剂和聚合物等,而且具有抵抗高温、高盐和高压等恶劣地层环境的能力。本课题进行了在使用聚合物(聚丙烯酰胺,简称PAM)驱油之后利用MEOR方法提高原油采收率的可行性以及微生物提高微观驱油效率的机理方面的研究和探讨。

利用微生物调剖技术提高原油采收率

利用微生物及其代谢产物进行油藏注水剖面的调整，克服了常规机械调剖及化学调剖存在的不足，达到提高原油采收率的目的。该研究分离出五组适应温度在３０～６０℃，具有耐矿化度、能与地层原生菌相容生长、对２０μｍ ２ 以下的岩心堵塞率大于９０％ 的微生物菌群。该菌群包括球菌、杆菌及丝状菌。对菌 种特性及微生物 调剖剂在岩心封堵 中的特性进行了 描述。经５口井８个月的矿场试验，初步统计增油１４３２ｔ，且受益井继续有效。室内模拟调剖试验及矿井现场试验证明分离筛选出的微生物具有良好的降低岩心渗透率，提高原油采收率的作用，且工艺简单、施工安全、不污染环境，同时降低了材料和施工的成本。

提高原油采收率的微生物工艺方法及其前景探讨

提高原油采收率是最重要的经济问题之一。微生物采油技术是制约中原油田发展与突破的关键“瓶颈”技术。80年代以来．由于生物工艺的迅速发展．全世界对提高原油采收率的生物工艺方法的兴趣剧增。文中介绍了国内、外微生物采油系列技术的应用及在该领域研究最新成果。对中原油田在提高原油采收率方面的进一步发展与完善具有重大的应用效果和现实意义.

高温微生物提高采收率实验研究

进行了三组混合微生物提高原油采收率的室内实验。研究表明 ,微生物能在 110℃、30MPa的条件下存活 ,并能以原油为碳源进行生长繁殖 ,降解原油、产生酸、表面活性剂等 ,使原油中C19以上重组分含量降低 10 %～ 40 %,原油粘度降低 10 %～ 5 0 %,凝固点下降 7℃ ;高温微生物可提高采收率 4.1%～ 12 .7%。

微生物提高原油采收率技术的新应用

研究者已开始重新研究石油界以前开发的老的现已很少用的采油和环境清除技术。搞清其工作的原理，研究怎样对其进行改进、怎样使其能恢复在采油和环境清除方面的应用。称为“微生物提高原油采收率”的技术在10年前首次开发，因该技术成本高、结果不对称，

用新型微生物提高原油采收率技术——减缓油田产量递减延长油田经济寿命

本项目研究了在常规注水开采过程中，通过在注入水中加入含氮和含磷营养物质来提高原油采收率的微生物调整渗透率剖面（MPPM）技术的效果。微生物调整渗透率剖面技术可以延长油田经济寿命60个月到137个月，并且预计可增加原油63600－95400m^3(400000-60000bbl)。产出液组分中的化学变化证明了油藏中未波及区域的油被出来了。微生物进入的证据通过开始注营养液后的22个月内油田所钻的井的井筒中微生物数量的增加得到证实。

用于提高原油采收率且预防和减少硫化物的新的微生物技术

本文在地层水预成型挥发性脂肪酸组分及其微生物利用的基础上提出了一种新技术，即通过地层水中挥发性脂肪酸的可竞争性分离产生的硫酸盐还原菌预防硫酸还原作用的技术。在硝酸盐存在的条件下繁殖了微生物群，它能就地生成气体和聚合物等能提高采收率的产物。试验室研究通过地层水的细微变化，证明了蚀变微生物群系统具有易变性和潜力。岩心浸油资料表明了采油量的增长，证明了蚀变微生物群系统具有易变性和潜力。

新型微生物提高原油采收率技术

美国Titan采油公司研制的Titan工艺（Titan Process）是一种全新的微生物提高原油采收率方法。该方法利用油藏现有的微生物，注入一种无糖的配方营养素，通过改变微生物的表皮特性激发其活性，从而驱替并分裂砂岩或碳酸盐岩油藏中的油滴，增加原油采收率。

美利用微生物提高原油采收率

美国俄勒冈州立大学的研究人员采取一种新型微生物提高原油采收率技术,不仅可使现有油井生产更多的石油,而且可应用于石油泄漏和污染物的清理。该研究发表在最新一期《石油科学与工程》杂志上。以常规技术,一般只能开采出30%到50%的原油,大量石油尤其是高黏油滞留在储油层。由此。

本源微生物驱油机理研究及现场应用

对大港油田本源微生物驱现场试验过程中流体的微生物学特征、地球化学特征及生产动态进行了监测 ,研究了本源微生物提高原油采收率的机理。随注入水一同注入大量含氮、含磷盐的物质及空气 ,使生态系统中的微生物和理化特征发生了显著变化。地层水中嗜热微生物的数量和活性分别增加了 10 3 ～ 10 5倍和 10～ 10 3 倍。烃氧化菌的激活导致了注入水在近井地带原油的氧化及低分子脂肪酸含量增加。原油的生物转化产物刺激了发酵菌、硫酸盐还原菌及产甲烷菌的生长 ,微生物的代谢产物有利于原油的采出。从生产动态分析可以看出 ,经生物技术处理后 ,83 %的生产井见到了效果 ,3年共增油 8874t ,投入产出比达到 1∶5 2。

PCR-DGGE方法分析原油储层微生物群落结构及种群多样性

使用基于 16 S r DNA的 PCR- DGGE(变性梯度凝胶电泳 )图谱分析结合条带割胶回收 DNA进行序列分析 ,对新疆克拉玛依油田一中区注水井 (12 # 9- 11)和与该注水井相应的两个采油井 (12 # 9- 9S、13# 11- 8)井口样品微生物群落的多样性进行了比较并鉴定了部分群落成员。 DGGE图谱聚类分析表明注水井与两油井微生物群落的相似性分别为 30 %和 2 0 % ,而两油井间微生物群落结构的相似性为 5 4 %。DGGE图谱中优势条带序列分析表明注水井样品和油井样品中的优势菌群为未培养的环境微生物 ,它们与数据库中 α、γ、δ、ε变形杆菌 (Proteobacteria)和拟杆菌 (Bacteroidetes)有很近的亲缘关系。 DGGE与分子克隆相结合的分子生物学方法在研究微生物提高原油采收率 (MEOR)机理 ,以及指导

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.

大港孔店油田本源微生物代谢产物监测分析

应用放射性同位素示踪剂技术研究了大港孔店北二断块水动力学关系,结果表明该区块注水井和采油井之间具有紧密的水动力学连通关系。在本源微生物驱油试验阶段,对试验区微生物及其代谢物在地层中的分布状况进行了3年连续监测,表明本源菌激活期间菌数增加102~105倍,原油部分氧化,使得低分子脂肪酸(乙酸盐,甲酸盐,丁酸盐等)含量约增加10~100倍,碳酸氢盐从0·4~0·6g/L增加到0·7~1·8g/L,产生的生物表面活性剂使地层水平均表面张力降低至48~33·3mN/m,地层水相对石蜡平均界面张力降至25~13·7mN/m,产生的生物多糖代谢物使地层水平均粘度增至0·76mPa·s,最高达0·83mPa·s。这些变化改变了油层物理化学和生态环境,改善了原油流动性,尤其是水动力学连通关系最好的井地层水组成的改变和增油降水效果最为明显。试验区监测结果表明,微生物及代谢物随注入水主流动方向运移,生物表面活性剂和低分子脂肪酸及生物聚合物的作用是提高原油采收率的主要机理。