能源技术
传源南环境 CN25-72720
油藏微生物研究助力微生物强化采油技术应用
赵洁玉刘哲刘然岳高俞维平蒋浩
（物资节能中心北京100834）
摘要目前我国油因开发主要处于高含水后期，55~60%的地层残余油无法用传统方法开采出。微生物强化采油技术(MEOR)以低成本和环境友好等优势引起石油工业界的重视。油藏微生物是MEOR技术应用的重要资源和激活目标，因此了解油减微生物及其代谢网络、微生物群落分布特征、内源摄生物激活规律将有助于MEOR技术的推广，进而提高石油采收率。
关键词油藏微生物微生物强化采油技术(MEOR）内源微生物激活
中图分类号：TE355.9 1概述
文献标识码：A
“十一五"以来，以太阳能、风能和地热能等为代表的新能源发展迅速，但是石油依然是影响经济的重要能源，是重要的战略储备之一。2016年世界一次能源消费量增加了 1.0%，特别是作为世界主要燃料的石油占全球能源消费的1/ 3。中国作为新兴经济体，2016年虽然能源消费仅增长1.3%，但仍然是世界上最大的能源消费国，占全球能源消费量的 23%，同时中国石油对外依存度上升至历史最高值68%，使得能源安全保障风险加大。
石油在开采初期是依赖地层的天然能量开采石油称为一次采油。随着开采的不断进行，采油的过程造成油藏地层能量的损失，因而世界上广泛应用的采油技术是注水或注气采油，利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注人油层，提供地层能量，保持油层压力，从面驱替地下石油至油井。20世纪60年代，三次采油技术，即强化采油技术，得到了广泛发展，三次采油技术主要分为热采、化学驱、气驱和微生物驱，主要通过物理和化学方法改善石油在油藏中的流动性(图1)。尽管我国油截储量丰富，但是在传统的采油技术下，55%~60%的地层残余油无法开采出，且由于不断开采，部分油田已经出现老龄化，采出液的含水率高达95%，高粘度和高密度的稠油比例越来越大。目前，我国已在12个盆地发现了70多个重质油田，预计我国重质油和沥青资源量达 300x10%以上，固面我们非常有必要对现有和废弃的油田进行开发"。而既经济又环保的微生物强化采油技术(Micro-bialenhanced oilrecovery，MEOR）是现代生物技术在采油工程领域中开拓性的应用，对于高含水和接近枯竭的老油田显示出其强大的生命力(2)。
MEOR是指将获得并扩大培养的微生物菌液和营养液注人地层或单纯注人营养液使油层内微生物生长繁殖，产生有利于采油的代谢产物，改善油藏开采环境，提高石油采收率的采油技术。1954年，美国在阿青色州成功进行微生物采油的矿场实验，从而开启MEOR技术的发展历程3)。MEOR 主要包括2类：①利用微生物的代谢产物，如生物聚合物和生物表面活性剂作为化学剂进行驱油，即利用微生物地上发酵来提高石油采收率②通过添加外源微生物和营养物激活油层中内源微生物，通过微生物生长代谢提高石油采收率。
文章编号：1672-9064(2018)06-021-04
由于内源微生物对油藏环境的适应性，内源微生物激活提高石油采收率受到广泛关注和应用，该过程主要机理为：①改善石油流动性；微生物将石油中的重质组分转变为轻质组分，从面降低石油粘度，提高石油流动性；此外微生物在油藏内的代谢活动产生了大量的CO2、H、N,和CH等，增加了油层压力，进而提高了石油的溶解能力，使得原来不连续石油区粘连成片，便于开采；再者微生物代谢过程中产生大量的醇、脂肪酸、糖脂、生物表面活性剂等，可以有效地降低油水界面张力，改善石油的流动性能：②驱替石油；一方面，微生物代谢产生的生物聚合物及微生物自身的生长可以有选择地堵塞渗透率较高的岩层，使驱替流体转向渗透率本来较小的孔隙，扩大了驱替区域，提高驱替效果；另一方面，微生物产生的酸性物质能溶解某些岩石，改善油层渗流：微生物中的厌氧菌产生的溶剂性产物能溶解石油，降低油水界面张力，使石油从岩石表面释放(图1)。
提高采收率扶术
一次果油·二次果油
自单果油人工开
清水都您势的办法
热果燕汽器热水婴火爆油尾
三次采油：张化采油技术
化学器 R 微乳浓霜聚合物调制费面适性制器聚会物溶流单
气智气细道气二氯化器液化石油气
蒙生物强化果油EOR 微生物组施前成分产气生物表面活
性型
3特改善净造
生物服合物
改器康油流动性美普乐惠
图1石油开采历程和开采技术。
基于内源微生物激活提高石油采收率机理可以看出油藏微生物是MEOR的激活目标和作用基础，是MEOR技术是否有效的重要保障，因此本文从油藏微生物及其代谢网络、微生物群落分布特征和内源微生物激活规律三个方面对油藏微生物研究进展进行探讨，了解MEOR技术理论和实
践经验，从而更好的指导MEOR技术服务于石油开采。 2油藏微生物资源及其主要代谢过程
了解不同油藏微生物资源是精准实施内源微生物激活提高石油采收率的基础。目前，很多国家学者通过纯培养技术和分子生物学方法对油藏微生物进行系统研究，发现油藏微生物种类丰富，大致分为烃氧化菌（hydrogenoxidizingbac-teria，HOB）、硫酸盐还原菌（sulfate-reducers，SRM）、发酵菌
作者简介；起活函(1988-），大，工学博士，工程师，研究方向；节约能源与环境保护，绿色物流。
2018.NO.6.
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