微生物采油可行性研究報(bào)告-展示頁
2024-09-14 17:48本頁面
【正文】 油危機(jī)后，各國加速了對細(xì)菌采油的研究。 微生物采油（即地下發(fā)酵發(fā)）是直接將微生物注入到油層，將儲(chǔ)油巖層作為一個(gè)巨大的發(fā)酵罐，在其中生長繁殖，代謝出對提高采收率有用的代謝產(chǎn)物或進(jìn)行原油改良，從而提高原油采收率得方法。狹義上得微生物采油技術(shù)就是指利用微生物地下發(fā)酵提高采收率方法。 廣義地說，微生物采油方法主要包括兩大類：一類是利用微生物產(chǎn)品（如生物聚合物和生物表面活性劑）作為油田化學(xué)劑進(jìn)行驅(qū)油，也稱為微生物地上發(fā)酵提高采油率。 微生物采油技術(shù)概述 微生物采油技術(shù)，即微生物提高原油采收率技術(shù)（ microbial enhanced oil recoverg MEOR），是通過將篩選的微生物注入油藏，利用微生物在油藏中的有益活動(dòng)，微生物的代謝產(chǎn)物與油藏中液相和固相的互相作用，對原油 /巖油 /水界面性質(zhì)的特性作用等，改變原油的某些物理化學(xué)特征，改善原油的流動(dòng)性質(zhì)，從而提高原油采收率的綜合性技術(shù)。利用微生物開采枯渴的油層是目前最經(jīng)濟(jì)的方法，應(yīng)用這種方法不僅可以開采出流動(dòng)的原油，而 且可以開采出不動(dòng)的石油，并能使枯渴井延長壽命。常規(guī)的三次采油方法有：熱驅(qū)，蒸汽驅(qū)油，化學(xué)驅(qū)油（包括表面活性劑驅(qū)油和聚合物驅(qū)油）以及微生物采油。 常規(guī)的一次采油是油井建成之后，靠地層壓力將原油壓至地面，能開采出原油量的30%左右；二次采油需加壓、注水、注汽等，靠水或氣體的流動(dòng)將油從油井驅(qū)至地面，能獲得總儲(chǔ)量的 10％ ~20％，剩余在油藏中的石 油由于吸附在巖石空隙間難以開采，因此需要用新的方法將其開采出來，這就需要三次開采油。微生物采油可行性研究報(bào)告 1．概述 石油開采 石油是一種復(fù)雜的烴類混合物，這些烴類可能以氣態(tài)、液態(tài)或者瀝青質(zhì)的固態(tài)存在，它一般在地下的沉積巖層中存在，液態(tài)烴俗稱為原油，它存在于儲(chǔ)油巖層的孔隙中，孔隙的大小不同，因而開采時(shí)的難易程度也有所不同。在沒有外壓的情況下，孔隙中的原油很難溢出。 三次采油的主要機(jī)理是降低原油黏度，或增加注入水的黏度，縮小油水之間的黏度差，控制水的流動(dòng)性，提高驅(qū)油面積，從而提高原油的采收率。 常規(guī)的化學(xué)驅(qū)動(dòng)費(fèi)用都比較昂貴，而微生物采油隨著生物技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)向著經(jīng)濟(jì)開采原油的目標(biāo)邁出第一步。多年以來的研究證明：微生物采油是一種最有前途的強(qiáng)采方法。采油微生物代謝過程中除 了產(chǎn)酸，生物表面活性劑和氣體等代謝產(chǎn)物外，還產(chǎn)生聚合物和有機(jī)溶劑等，所有這些代謝產(chǎn)物都能在不同程度上以不同方式作用于地層原油，改善原油的性質(zhì)，以利于原油的開采，微生物采油技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，逐漸成為目前國內(nèi)外發(fā)展迅速的一項(xiàng)提高原油采收率技術(shù)，也是 21 世紀(jì)一項(xiàng)高新生物技術(shù)。目前該技術(shù)在國內(nèi)外已趨成熟；另一類是利用微生物及其代謝物提高采油率，主要是利用微生 物地下發(fā)酵提高采收率。本報(bào)告也將就后者進(jìn)行重點(diǎn)分析。與其他提高采收率的方法相比，微生物采油技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢；一、施工成本低，二、施工工藝簡單，操作方便，操作方式靈活多變，容易控制，三、具有不損壞地層，可反復(fù)使用，易生物降解，不易污染環(huán)境的生態(tài)學(xué)優(yōu)勢，四、增產(chǎn)效果持 續(xù)時(shí)間長，五、使用范圍廣。最近幾年國外研究微生物采油的大學(xué)越來越多，許多大石油公司以及獨(dú)立的高科技實(shí)驗(yàn)室也在進(jìn)行研究和開發(fā)，并取得許多可喜的成果。微生物采油技術(shù)在廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，其深入研究主要表現(xiàn)在兩個(gè) 方面，一是微生物采油技術(shù)與礦廠工程學(xué)的深入研究；二是石油微生物菌種的生物學(xué)特性的基礎(chǔ)研究。 目前大部分微生物采油現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)均是含蠟量高的輕質(zhì)油中進(jìn)行的，而膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高的黏油微生物缺乏足夠的資料。 目前，高 黏油微生物采油技術(shù)報(bào)道極少，高黏油的微生物開采現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)層有成功報(bào)道，但為數(shù)不多。 3．可行性分析 3． 1 微生物采油的機(jī)理 微生物采油利用以蠟為碳源的耐氧厭氧菌對原油的作用和在此過程中所產(chǎn)生的輕組分及代謝產(chǎn)物 ——有機(jī)酸、醇和表面活性劑來改善原油的流動(dòng)性、改善油水、界面狀況和流動(dòng)關(guān)系，以增加油井產(chǎn)油量，提高油田開發(fā)效 果，通過細(xì)菌對地層的直接作用，以及細(xì)菌產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)品對油層的作用，可以提高原油的采收率。 微生物的直接作用 通過在巖石表面上的生長繁殖，占據(jù)孔隙空間，用物理方法驅(qū)出石油，改變碳?xì)浠衔锏酿s分。 改變原油的組成 通過降解原因，使其變成低黏的原油。微生物不斷老 化，改變了石蠟其原油的物理性質(zhì)，影響了原油液或固相的平衡，降低了石蠟其原的臨界溫度和壓力。微生物生長時(shí)釋放出的生物酶，可降解原油，使原油碳鏈斷裂，高碳鏈原油變?yōu)榈吞兼溤?，使重組分減少，輕質(zhì)組成增加，凝固流和黏均可降低。 改變原油的驅(qū)油環(huán)境 生物表面活性劑提高采收率 微生物所產(chǎn)生的表面活性劑會(huì)降低油水界面張力，減少水驅(qū)油主管張力，提高驅(qū)替毛管 數(shù)。 生物氣提高采收率 大多數(shù)微生物在代謝過程中都產(chǎn)生氣體，如 CO2， H2， CH4 等。 產(chǎn)生酸及有機(jī)溶劑提高采收率 微生物產(chǎn)生的酸 主要是相對低分子質(zhì)量的有機(jī)酸（甲酸、丙酸），也有部分無機(jī)酸（硫酸）。產(chǎn)生的醇，有機(jī)酯等有機(jī)溶劑，可以改變巖石表面性質(zhì)和原油物理性質(zhì)，使吸附在孔隙巖石表面的原油被釋放出來，并易于采出地面。與此同時(shí)，微生物還產(chǎn)生兩種未知醇類，這些都是微生物在發(fā)酵原油過程中的代謝產(chǎn)物，它們有利于改善原油黏度，類似輕度酸化，增加巖石孔隙度， 從而提高原油量。經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵過的發(fā)酵液， PH 明顯下降，一般可將發(fā)酵液的 PH 由 降低到 ~。在水驅(qū)中增加水的黏度，降低水相的流動(dòng)性，減少指進(jìn)和過早的水淹，提高波及系數(shù)，增大掃油效率。 綜合作用（表 1） 表 1 微生物代謝產(chǎn)物對油層的作用 微生物代謝產(chǎn)物 對油層的作用
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