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一、微生物采油法概述二、微生物提高采收率机理三、微生物采油法工艺第六章微生物采油法一、微生物采油法概述微生物增产法的优点：1.微生物可在油层产生大量的化学物质；2.其外形非常小，且能活动，所以它能进入其它驱油工艺不能解决的油层中死角和裂隙；3.有些微生物只生长在有油存在的地方；4.微生物的成本较低。二、微生物提高采收率机理（一）微生物的基本概念（二）微生物提高采收率机理（三）影响驱油效果的因素（一）微生物的基本概念1.微生物的概念：是体形微小，结构简单的微小生物，一般存在于碳氢化合物的沉淀物中。2.微生物的新陈代谢：是细胞发生全部反应的总和，这种反应是营养素被转化为细胞本体和废物的过程。可分成需氧和厌氧两类。微生物细胞氧气微量元素营养基水多细胞热量废物（一）微生物的基本概念3.微生物的生长：迟缓生长期：微生物群体量保持稳定，细胞适应新环境；对数生长期：微生物开始生长繁殖；衰退生长期：食物变得有限，细胞死亡增加；静止期：细胞死亡的速度与产生速度相等；细胞死亡：细胞利用储存的能量进行呼吸和运动，直至死亡，释放出含碳化合物作为依然存活的细胞的食物；（一）微生物的基本概念4.油田微生物驱使用的微生物原生物：单细胞动物；藻类：大的，具有光合作用的植物细胞；病毒：只能在别的活细胞中生存和繁殖；真菌：丝状有机体，有时是单细胞细菌：具有生长繁殖全部机能的最小有机体；适合微生物驱油中使用，大多数细菌有特定的细胞形状，如球形、杆状、弹簧状螺旋和游丝状螺旋。细菌的平均大小是0.5～1.0μm宽、1～5μm长。1.微生物对油层的直接作用2.微生物产生代谢产物的作用（二）微生物提高采收率的机理1.微生物对油层的直接作用：(1)在岩石表面的繁殖占据孔隙空间而驱出原油；(2)通过降解原油而使原油的粘度降低。（二）微生物提高采收率的机理（二）微生物提高采收率的机理(1)微生物的代谢产物——生物活性剂、生物聚合物可降低油水的界面张力，改善流度比；(2)产生的甲烷、二氧化碳等气体可增加油层压力，并降低原油的粘度；(3)产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油；(4)产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石。2.微生物产生代谢产物的作用：（三）影响微生物生长的因素1.氧的含量（喜氧细菌）：地层中氧的含量较少，通常选择厌氧细菌；2.pH值：细菌繁殖的最佳范围在7左右；3.盐度：细菌只能在低含盐量条件下存活，盐浓度超过0.5%，细菌繁殖将受到影响；4.温度、压力；5.营养物；6.岩石基质的表面性质；7.接种细菌与本源细菌的关系。•微生物提高原油采收率过程中，注入的细菌以及随其进入地层的杂质都会造成堵塞效应。特别是细菌生长过快的条件下，油藏被堵可能使渗透率降低20～75%，且原油降解现象严重，结果不利于提高原油采收率。因此，必须控制细菌生长的速度。（四）控制地下细菌生长•溶菌原菌——噬菌体的作用如下：•(1)通过一个裂解周期来抑制注入井筒附近岩石的污染细菌的形成和生长；•(2)通过一个溶菌原周期，再紧接着一个裂解周期来抑制细菌采油作业时注入的细菌在油藏的更深部位无目的地过分滋长。（四）控制地下细菌生长三、微生物采油工艺（一）微生物采油工艺（二）筛选条件（三）微生物采油的发展前景（一）微生物采油工艺1.地面法2.油层法生物活性剂驱油法生物聚合物驱油法增产处理洗井清蜡强化水驱封堵地层1.地面法微生物采油工艺•该法是在地面上建立发酵反应罐，为微生物提供必需的营养物质，通过微生物代谢作用生产生物产物(主要是生物表面活性剂和生物聚合物)，将生物产物注入地层，从而达到提高采收率的目的。•这种方法的优点是发酵在地上进行，所以微生物的生长和代谢活动不受地层条件的影响。生产表面活性剂常用的菌种及其生产的表面活性剂的种类如下表所示。微生物生物表面活性剂裂烃棒杆菌野兔棒杆菌醇母嗜石油假比酶母枯草杆菌铜绿色假单胞菌热带假丝酶母球拟酶母地衣杆菌株蛋白-脂类-糖类混合物棒状杆菌分支菌酸含蛋白脂类枯草菌溶素鼠李糖脂PG-201多糖-脂肪酸混合物槐二糖脂地衣菌素表7-6（2）生物聚合物表7-7中列出了常用的一些生物聚合物及生产这些生物聚合物的菌种。表7-7微生物菌种生物聚合物微生物菌种生物聚合物甘兰黑腐病黄单胞菌假单胞菌属棕色固氮菌塔希提欧氏植病杆菌印度产粘固氮菌杂多糖黄胞胶多糠藻肮酸ZanfloPS-7粘质甲基单胞菌肠膜状明串珠菌出芽短梗霉菌乙酸钙不动杆菌多糖Dextram普鲁兰Emulsan2.油层法微生物采油工艺地面法中，微生物生产的生物化学剂注入地层后，会受到地层中固有微生物的降解而逐渐失去其原有的特性。而油层法则是将微生物注入地层，使其在油层中就地产生各种代谢产物，只要供给微生物足够的营养物质，代谢产物的生产速度就会大于被微生物降解的速度。因此，油层法具有原油增产效果持续时间长而施工成本低的优点。但油层法所注入的微生物必须要适应于油层的温度、压力、矿化度、pH值以及其它的物理化学条件，并且要不逊色于油层中其它微生物的繁殖，因此，微生物筛选及营养液的配制是相当重要的问题。表7-8油层法中常用菌种菌种好氧或厌氧产物及其作用梭状芽胞杆菌杆菌假单孢菌黄单孢杆菌明串珠菌脱硫弧菌节细菌肠杆菌棒状杆菌厌氧兼性好氧好氧兼性厌氧兼性兼性好氧气体、酸类、酵类和表面活性剂酸类和表面活性剂表面活性剂和聚合物，能降解烃类聚合物聚合物气体和酸类；还原硫酸盐表面活性剂和酵类气体、酸类表面活性剂表7-9微生物生长的温度范围类别生长温度(℃)最低最适最高举例低温微生物中温微生物高温微生物-5～105～1025～4510～2015～4045～6525～3045～5070～100活性淤泥梭状芽孢杆菌黄单孢菌表7-10微生物地层处理类型微生物采油工艺生产问题所用的微生物类别微生物增产处理地层压力不足；注入能力问题；由毛管力造成束缚油通常使用能产生表面活性剂、气体、酸和酵类的细菌微生物洗井结蜡问题使用能产生乳化剂、表面活性剂和酸的微生物；能降解烃类的微生物微生物强化水驱由毛管力造成的束缚油通常使用能产生表面活性剂、气体、酸和酵的微生物微生物改善渗透率波及效率低使用能产生聚合物和/或产生大量生物质的细菌生物聚合物驱油注入水突进；不利的流度比使用能产生聚合物的微生物微生物堵水高水油比使用能产生聚合物和/或大量生物质的微生物（二）筛选条件1.氯化钠的浓度小于10%；2.温度小于76°C，深度小于2438米；3.地层渗透率大于50mD；4.微量元素砷、汞、镍硒含量小10~15ml；5.地层中原有微生物与所选微生物配伍；6.原油密度小于0.966g/cm3，残余油饱和度大于25%。（三）发展前景1.施工成本低；2.工序简单，操作方便；3.对低产、枯竭油藏在经济上具有吸引力；4.可开采各类石油。