| 标题 | 微生物采油技术发展前景及趋势 |
| 范文 | 廖仲毅 摘 要：近年来，随着微生物技术的快速发展，使其应用领域变得愈来愈广泛。在石油开采领域，微生物技术所发挥的作用变得愈来愈大。相对于传统化学驱油、聚合物驱油及热力驱油技术而言，微生物采油技术工艺先对简单，且投入成本较低，并不会对油层产生破坏作用，污染较小。基于此，本文对微生物采油技术进行了综合性阐述，探讨了微生物采油技术现状及发展前景，以供参考。 关键词：石油开采；微生物采油；发展趋势 中图分类号：TE357 文献标志码：A 1 微生物采油技术概述 微生物采油技术是一种新型石油开采技术，包括微生物在油层中的生长、繁殖及代谢等生物化学过程，也包括了微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移，以及与油、气、水的相互作用导致的油、气、水物性的改变。相关研究表明，一次采油、二次采油的总采收率仅为地下原油的30%～40%。在地层当中的残余油含量高达60%～70%。借助微生物采油技术，能够对这些残余油进行有效采集。微生物采油技术主要是将微生物与相关营养源注入地下油层，让微生物在油层当中繁殖。这些微生物会对原油产生直接作用，能够在一定程度上改善原油物性，并提升原油在地层孔隙当中的流动性。同时，在微生物生长繁殖过程中，會产生一系列代谢物，有机酸、聚合物、活性物质等，部分代谢物能够促进原油采收率提升。 2 微生物采油技术优势及劣势分析 相对于传统采油技术，微生物采油技术具有一定优势。微生物及培养基原料来源十分广泛，容易获取。根据油藏特征，可随时调整微生物所使用的原料配方，从而获得更好的驱油效果。多数微生物主要以水为生长介质，低质量的糖蜜即可作为营养源，培养操作较为简便。借助注水管线便可将菌液直接注入于地层当中，无需对管线进行专门改造。在油藏当中微生物能够随地下流体保持自主移动状态，其作用范围较聚合物驱油技术更大，能够深入到其他驱油工艺的部分盲区当中。将菌液注入油井后，并不需要额外加压，不会破坏油层，几乎没有污染。借助微生物采油技术能够有效解决油井生产过程中出现的防蜡、降粘等问题，且利用率较高，具有较为理想的生态特性。由于微生物采油技术持续周期较长，微生物在油藏中产生的代谢产物能够优化原油性质，从而提高相对渗透率。由微生物技术处理获得的注水系统，不但能够提升注水量，还可降低注水压力，有利于节约能源成本。另外，借助微生物调剖水驱过程，也能够提高石油采收率，并延长采油量及油田开采期限。 当然，现阶段微生物采油技术体系还不够成熟，在其应用过程中也存在一定约束条件。尽管微生物采油技术适用范围广，但容易受到气候及季节影响。冬季微生物活动会明显减弱，会造成采油效率下降，采油量也会大幅度缩减。同时，在微生物快速繁殖的过程中，新陈代谢产物当中也会产生一定量的聚合物。随着这些聚合物的不断累积，会产生沉淀，会对石油开采产生一定程度的影响。另外，微生物对生存环境具有一定要求。若微生物处于高温、高盐度及重金属环境下，其生存时间将大幅度缩减，会降低整体采油效率。 3 微生物采油技术应用现状 微生物能够对原油结构进行改造，将高黏度原油转变为低黏度原油。由于微生物的新陈代谢需依赖石油中的正构烷烃作为碳源，在生长繁殖过程中，便能够改变原油的碳链结构。在微生物不断老化的情况下，能够转变石蜡基原油的物理性质，进而影响原油固相或液相的平衡，能够降低石蜡基的临界压力及温度。同时，微生物所产生的各种生物活性酶也能够对原油产生降解作用，促进原油碳链断裂，将高碳链原油转变为低碳链原油。在这个过程中，轻质组分含量将有所上升，重质组分含量将下降，原油黏度及凝固点均会降低。 与欧美发达国家相比，我国微生物采油技术起步相对较晚，尚处于初级发展阶段，还未形成成熟化的技术体系，在具体应用过程中还存在一定瓶颈，主要作为辅助性技术使用。目前，通过微生物对油层作用来提升采收率的方法主要涵盖两类，即地面发酵法与地层发酵法： （1）地面发酵法 地面发酵法主要是在试验区内构建发酵反应器，在有氧或厌氧条件下，借助脂类化合物、糖类化合物促进微生物新陈代谢，并获得代谢产物如聚合物、有机酸、溶剂以及表面活性物质等。将这些物质注入到储油层，即可在一定程度上提升驱油率。例如，生物表面活性剂是微生物新陈代谢过程中产生的大分子物质，具有双亲性，具有良好的界面性能。由于生物表面活性剂的特定性与其含杂率在一般油田作业当中的要求较低，于是所有的细胞发酵液几乎能够全部利用。为了应对不同类型的石油储层，可对已知菌株生长环境进行针对性调整，从而获取特定性的生物表明活性剂。 （2）地下发酵法 地下发酵法主要是将地下油层作为“发酵反应器”，反应条件则是天然的油藏条件。将微生物菌液及营养液注入储油层当中，从而激活油层中的本源微生物。在本源微生物及其代谢产物的作用下，可进一步提升原油采收率。在好氧微生物生长代谢过程中，可激活部分离水驱井井口较近位置的兼具厌氧性与好氧性的烃降解微生物。烃类化合物的部分官能团会被氧化，会生成醇、酮等界面活性剂以及多糖类物质。这些物质可作为产甲烷菌及厌氧菌的发酵液，也可作为释放原油的溶剂。而在厌氧微生物生长代谢阶段，可激活在缺氧层当中产甲烷微生物，所产生的二氧化碳及甲烷溶解于原油后，可提升原油流动性，进一步提升原油采收率。另外，将能够产生聚合物的微生物注入于地层当中，所产生的聚合物可对吸水剖面进行有效调节。被黏连在岩石缝隙表面的生物聚合物及菌体能够产生选择性封堵作用，有利于强化水驱。 4 微生物采油技术展望 微生物采油技术具有一定的复杂性，在菌种优化、菌种培养方面，与工业生产需求还存在一定差距，这也导致了采取微生物技术增产时效果并不稳定。同时，部分菌种所产生的毒害代谢物会对油井产生腐蚀作用。这些都是微生物采油技术未来发展过程中需要完善的环节。从宏观上来看，微生物采油将是未来石油开采的重要发展趋势，在相关技术不断成熟、完善的情况下，其应用空间会逐步增大。在今后的研究中，应大力培养耐重金属、耐低温菌种，提升菌种的耐受性，增强微生物对不同环境的适应能力，进一步提升微生物采油技术的应用范围。同时，要加快微生物采油评价指标体系建设步伐，并制定相应的研究评价标准。总体上来看，微生物物采油技术较传统采油技术优势明显，但在部分环节上还需要进一步完善，需要各领域专家共同合作，进一步探究机理，拓展技术应用空间，不断提升工艺水平，以此来带动整个石油行业发展。 参考文献 [1]东长玉，韩卫东，王玉堂.浅析微生物采油技术及发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33（13）：64. [2]高振强.微生物采油技术在提高原油采收率中的作用分析[J].化工管理，2016（10）：139. [3]王蕊.大庆油田微生物采油中的分子生物学技术及应用[J].中外能源，2016，21（8）：45-50. [4]王浩.微生物采油技术的应用现状和发展前景[J].化工管理，2014（24）：114. [5]白雪梅.试论微生物采油技术在石油开采中的应用[J].石化技术，2016，23（11）：59-60. |
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