微生物吞吐采油技术

王吴勇

长庆油田分公司第六采油厂 陕西榆林 718600

摘要：石油是不可再生资源，但是随着石油开采的不断深入，石油存储量的不断较小，石油开采的难度越来越大。微生物吞吐技术的应用，可以降低稠油的粘稠度，能在很大程度上提高原油采收率。本文首先分析了微生物吞吐采油技术的原理和特点，并讨论了微生物吞吐采油技术的应用。

关键词：微生物；采油；采油技术

1 微生物吞吐采油技术的原理和特点

1.1 原理

第一，微生物的正常生长代谢会产生生物酶，代谢产生的酶可以分解只有重组分。石油重组分比较粘稠，轻组分粘稠度比较低，当粘稠的重组分被分解成为轻组分，则有利于开采。这就使得曾经因为粘稠而无法开采出来的石油可以运用微生物吞吐技术开采出来。第二，微生物代谢还可以产生可溶解的碳酸盐，这就增加了底层的孔隙度。底层的渗透率有所增加，开采工作也有利于进行。第三，微生物代谢产生气体，地层压力上升，原有的流动性有所增加，开采工作变得相对容易。多种微生物在代谢过程中能产生生物气，一般包括H₂、CO₂和CH₄等，无论是什么气体，如果在油藏中产生必然有利于采油。这些气体均是微生物以碳水化合物为底物发酵生成的，气体的产量与驱油效果有直接关系。

第四，微生物可以产生脂肪类物质，具有润湿性，能够使得底层流体变得容易流动。第五，微生物可以将原油中的稠化物质水解，消解原油中的冻胶物质，从而使得原油的流动性增加。总之，微生物以石油中的某些物质为养料，可以自行生长生殖，大量的微生物的新陈代谢产生大量的酶、碳酸盐和气体等等。这些增加了原油的流动性、底层的孔隙率、底层流体的流动性、轻组分的占比，最终增加了石油的开采量。

1.2 特点

第一，微生物吞吐采油技术是利用微生物自身的代谢产物来改变原油粘稠度、底层孔隙率和流动性等等，从而让原料粘稠不可采集的石油变得可以采集。在整个过程中，只有微生物在工作，没有其他大型设备或者化学物质，对环境没有污染。所以，微生物吞吐采油技术具有环境友好型的特点。第二，微生物吞吐采油技术的成本比较低，微生物可以自己繁殖，投入比较少。由于原油的粘度降下来了，所以对开采设备的要求也相对较低。所以，微生物吞吐采油技术具有降低成本的特点。第三，微生物的活性随着温度降低而降低，同时也受到土壤pH值的影响。所以，同样应用微生物采油技术，高温时的采油量要比低温时的采油量高。总之，微生物吞吐采油技术具有环境友好、成本降低、产量随温度变化的特点。

2 微生物吞吐采油技术的应用

2.1 微生物用于油田防蜡

原油中的石蜡会析出并附着在井筒上面，这些石蜡阻塞了采油的通道，使得井筒负荷增加，影响原油开采的安全性。如果降低井筒的负荷，则开采的产率会大幅度降低。常用清蜡技术是热力清蜡、化学清蜡和热力清蜡，这些技术的成本都比较高。微生物清蜡技术则成本低，操作简单，作用周期长。微生物清理较之化学清蜡而言不会引入其他物质而影响油的品质，较之机械清蜡而言不会损伤井筒，较之热力清蜡而言，节约了能源。

微生物清蜡的机理有三种。一是微生物可以在井筒金属表面形成微生物保护膜，阻止石蜡在井筒表面附着。二是微生物可以降解附着在上面的石蜡，让石蜡脱离井筒表面。三是微生物可以分散石蜡，避免石蜡在井筒上厚厚堆积。微生物虽然可以防蜡，但是使用受到温度限制，低于30℃则微生物活性降低，无法发挥清蜡作用；高于85℃，则微生物失活，也无法发挥清蜡作用。

2.2 微生物用于水驱后期防垢

水驱驱油的注水系统中，水接触到的所有设备都会形成矿物垢沉积。这些水垢会苏泽井壁空隙，阻碍石油流体流动到底层。水垢越多，需要的注入压力就越大。微生物代谢产物中的有机酸可以与水中金属离子形成配位化合物，从而阻止水垢结块。另外，微生物代谢产生的气体可以增加油层的压力，这就可以在一定程度上降低水的压力。

2.3 微生物用于增产

微生物吞吐技术的应用，可以实现原油开采量增产。微生物用于增产的机理主要有两个方面。一方面，微生物代谢活动产物可以将原油中的重组分分解为轻组分，降低原油的粘度，从而有利于开采，最终增加开采产量。另一方面，微生物代谢产生的物物质还可以降低油水之间的表面张力，对原油起到乳化作用。这样原油的润湿性增加，有利于开采，最终也实现了提高产率的预期。

2.4 微生物用于降解稠化剂

将裂压夜注入底层，底层则会产生多条裂缝，这些裂缝具有导流能力，从而实现了开采增产。裂压夜的特点是工作时粘度高，但输入时摩阻低。目前的问题是裂压夜中的胶凝剂无法破胶，所以岩层的渗透性比较差，不利于原油的开采。厄瓜多尔胶和其他凝胶聚合的微生物，例如瓜尔胶的嗜热菌，具有较强的降解能力。这就可以实现降解粘稠度，有利于破胶。

2.5 微生物应用于渗透率调剖

微生物注入水驱油层后,微生物代谢产物之一的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,能堵塞高渗透层,调吸水剖面,增大水驱扫油面积,可起到宏观和微观的调剖作用,从而有选择地进行封堵,改变水的流向,使水从较大孔道转移到油藏低渗透区域,以达到提高采收率的效果。研究表明,这一技术依靠地下微生物群落的作用,而不仅是依靠注入油藏的微生物。微生物调剖技术克服了聚合物凝胶不能在地层中充分混合、石英砂水泥在多孔介质中注入的深度有限等不足,且该技术利于环保。通过微生物吞吐采油技术，可以提升了石油的开采效率，起到了节约能源成本的作用。我们在加强对微生物吞吐采油技术研究的同时，同时可以探讨利用微生物改善石油储层条件，以及利用微生物对油田污水进行处理方面的技术。

3 结语

综上所述，微生物吞吐技术的应用可以提高石油的开采量，微生物以石油中的物质为能量来源，代谢产生的物质可以降低油的粘稠度，可以清蜡等等，从而有利于石油的开采。微生物技术的局限性在于温度和土壤pH影响了微生物的活性。为了让微生物更好的服务于油田开采，则要筛选和培养出环境适应能力更强的微生物。

参考文献

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