微生物采油技术在低渗透油田的应用探讨

微生物采油技术在低渗透油田的应用探讨

吴炜

长庆油田分公司第一采油厂  陕西 延安 716000

摘要：随着全球能源需求的不断增长，开采低渗透油田的技术和方法成为了石油工业的研究热点。在传统的采油方法中，低渗透油田的开采面临着一系列的挑战，例如油层渗透性低、油层粘度大等。为了克服这些问题，微生物采油技术应运而生。本文将在介绍微生物采油技术的原理的基础上，探讨其在低渗透油田的应用，并对其前景和挑战进行讨论。

　　关键词：微生物采油技术；低渗透油田；油层渗透性

　　引言：低渗透油田是指油层渗透率较低的油田，其中油层渗透率通常小于10毫达西(md)。由于油层渗透率低，传统的采油技术在低渗透油田中的效果往往不理想，导致油田的开发难度较大，产量较低。为了解决这一问题，人们不断探索新的采油技术手段。微生物采油技术作为一种新兴的技术手段，具有许多优势，被认为是解决低渗透油田开发难题的有效途径。

　　一、微生物采油技术的原理

　　微生物采油技术是一种利用微生物的活动来提高油田采收率的方法。它基于微生物的代谢活动，通过改变油藏中的物理、化学和生物特性来促进原油的释放和运移。微生物采油技术的原理归纳为以下几个方面：

　　生物酸化作用：微生物能够分解有机物质产生有机酸，这些有机酸能够降低油藏中的pH值，从而溶解一些沉积在孔隙中的碳酸盐矿物，如碳酸钙和碳酸镁。这种生物酸化作用扩大孔隙和渗透率，增加原油的流动性，提高采收率[1]。

　　生物表面活性剂作用：微生物产生一些表面活性剂，如生物胶、生物蛋白和生物表面活性物质等，这些物质能够降低油水界面的张力，改善原油在孔隙中的分布和流动。此外，生物表面活性剂还可以改变油水相互作用力，促使原油从孔隙中解吸出来，提高采收率。

　　生物油酶作用：微生物产生一些油酶，这些酶能够降解原油中的高分子化合物，如蜡质和沥青质。通过降解这些高分子化合物，微生物能够改变原油的黏度和流动性，提高采收率。

　　生物堵剂分解作用：微生物分解一些聚合物、聚合物胶体和聚合物分散剂等，这些物质在油藏中常常被用作堵剂。通过降解这些堵剂，微生物能够减少油藏中的阻塞，改善原油的流动性，提高采收率。

　　生物气体产生作用：微生物能够产生一些气体，如二氧化碳和甲烷。这些气体能够增加油藏中的压力，改善原油的流动性，促进原油的释放和运移，提高采收率。

　　二、微生物采油技术在低渗透油田的应用

　　(一)增加油层渗透性

　　低渗透油田的主要问题之一是油层渗透性较低，导致油藏中的原油难以流动。微生物采油技术通过微生物的活动来改善油层渗透性，从而提高原油的采收率。

　　一种常用的方法是利用微生物产生的酸性物质来溶解油层中的碳酸盐矿物，从而增加油层的渗透性。这些微生物可以通过注入培养基和营养物质来促进其生长和繁殖，从而增加酸性物质的产生。酸性物质溶解油层中的碳酸盐矿物，打开孔隙和裂缝，提高原油的流动性[2]。

　　另一种方法是利用微生物产生的胞外聚合物来改善油层渗透性。这些聚合物填充孔隙和裂缝，形成一个稳定的通道网络，提高原油的渗透性。通过注入适当的微生物和营养物质，可以促进胞外聚合物的产生和沉积，从而改善油层的渗透性。

　　(二)降低油层粘度

　　低渗透油田中的原油粘度较高，使得原油难以流动，采油困难。微生物采油技术通过降低油层粘度，改善原油的流动性，提高采油效率。

　　微生物在油层中生长代谢过程中，会产生一些表面活性剂和降解剂。表面活性剂降低原油与水之间的界面张力，使原油与水更好地混合，形成乳状液体，降低原油粘度。降解剂降解原油中的高分子化合物，减少原油粘度，提高原油的流动性。

　　研究表明，微生物采油技术可以使低渗透油田中的原油粘度降低30%以上。例如，在某低渗透油田中，应用微生物采油技术后，原油粘度由原来的1000 mPa·s降低到700 mPa·s，提高了原油的流动性，有利于采油[3]。

　　(三)改善油层水驱效果

　　在低渗透油田中，由于油水分布不均匀，油相和水相之间的界面张力大，导致油水分离困难，水驱效果不佳。而微生物采油技术通过利用微生物的代谢活动，改善油层的水驱效果，提高原油的采集率。

　　微生物采油技术中常用的微生物包括表面活性剂产生菌和聚合物产生菌等。表面活性剂产生菌可以产生表面活性剂，降低油水界面的张力，使得油水分离更容易进行。聚合物产生菌产生聚合物物质，形成聚合物驱剂，改善油水分布不均匀的情况，提高水驱效果。

　　微生物采油技术改善油层水驱效果的优势在于其作用范围广，对不同类型的原油和水质都具有一定的改善效果。此外，微生物采油技术具有较高的选择性，选择性地改善油层的水驱效果，减少对油层的损害。

　　三、微生物采油技术在低渗透油田的前景和挑战

　　微生物采油技术作为一种新兴的采油方法，在低渗透油田中具有广阔的应用前景。然而，该技术也面临着一些挑战，包括技术挑战、经济挑战和环境挑战等。

　　(一)前景展望

　　微生物采油技术在低渗透油田中具有广阔的应用前景。首先，该技术提高采油效率，增加采收率，从而降低开采成本。其次，微生物采油技术具有环境友好性，可以减少对环境的破坏。此外，该技术还能够有效地利用低渗透油田资源，提高能源利用效率[4]。

　　在未来的发展中，微生物采油技术还有望与其他采油技术相结合，形成一种综合的采油方法。例如，将微生物采油技术与水驱采油技术相结合，通过微生物产生的表面活性剂改善水驱效果，提高采油效率。此外，还将微生物采油技术与化学驱采油技术相结合，通过微生物产生的酸类物质溶解沉积物，改变油层的渗透性，提高采油效率。

　　(二)技术挑战

　　微生物采油技术在低渗透油田中还面临着一些技术挑战。首先，微生物的选择和培养是一个关键问题。不同的微生物对不同的油藏条件有不同的适应性，因此需要选择适合的微生物菌种，并进行合适的培养条件控制。其次，微生物的生长和代谢过程需要适宜的温度、pH值、氧气浓度等环境条件，因此需要进行相应的环境调控。此外，微生物的生长过程还受到许多因素的影响，如营养物质、抗生素等。

　　另一个技术挑战是微生物的输送和封堵问题。微生物在油层中的输送和分布对于采油效果至关重要。然而，由于油层的复杂性和不均匀性，微生物往往难以均匀分布。此外，微生物的输送过程还受到许多因素的影响，如温度、压力、含油层水的化学成分等。另外，微生物的输送过程还可能导致油层的封堵，从而影响采油效果。

　　(三)经济与环境影响

　　微生物采油技术在低渗透油田中的应用还面临着一些经济和环境影响。首先，微生物采油技术的应用需要一定的投资和运营成本。例如，微生物的选择和培养、环境调控、输送设备等都需要投入大量的资金和人力资源。其次，微生物采油技术的应用还可能导致一些环境问题。例如，微生物的生长和代谢过程可能产生一些有害物质，如气体、污水等，对环境造成一定的影响。此外，微生物采油技术的应用还可能导致一些地质问题，如油层的封堵、地壳的位移等[5]。

结语：微生物采油技术作为一种新兴的采油方法，具有在低渗透油田中应用的潜力。通过增加油层渗透性、降低油层粘度和改善油层水驱效果，微生物采油技术可以提高低渗透油田的采油效果，实现可持续开发。然而，微生物采油技术在低渗透油田中仍面临一些技术挑战，需要进一步的研究和探索。同时，要充分考虑微生物采油技术的经济和环境影响，以实现可持续发展。

参考文献：

[1]曲江峰. 探讨低渗透油田的采油工艺技术措施[J]. 中国石油和化工标准与质量,2021,41(05):135-137.

[2]崔博. 低渗透油田注气提高采收率技术发展探究[J]. 中国石油石化,2017,(05):106-107.

[3]史维娜. 试析微生物采油技术在低渗透油田的应用[J]. 化工管理,2016,(02):119.

[4]申坤. 安塞低渗透油田微生物采油先导性试验[D].西北大学,2013.

[5]许大明. 低渗透油田微生物采油技术研究[J]. 内蒙古石油化工,2011,37(07):167-168.