西安科技大学来兴平:俄加快开展微生物采油综合研究

如何利用微生物驱油提高油田采收率，目前世界各国还都处于研究、试验阶段，还有很多技术问题没有得到解决，尤其是在基础理论方面需要有所突破，达成统一认识。业内专家指出，微生物采油是一项具有前瞻性的技术，要抓紧基础理论研究和矿场的开发利用，国家应进一步加大支持力度，使其能尽快地在生产中广泛应用，这对我国能源发展战略具有极其重要的现实意义和深远的历史意义。

　　俄加快开展微生物采油综合研究

　　俄罗斯国立石油科学研究院的专家指出：微生物提高地层采收率的方法因其投资少、效益高和生态安全，受到人们的普遍重视。由微生物处理增加的驱油量，除取决于类似物理化学处理的机理外，还和孔隙介质中形成的与原油直接接触的可提高驱油效率的生物代谢产物有关。

　　在目前采用的大多数微生物提高原油采收率的工艺技术中，注入的营养物质均渗入到地层的水洗孔隙和水洗带，并在其中形成有利于细菌新陈代谢的条件。由于它们的生命活动，地层的高渗透带被封堵，注入地层的化学剂会在地层的非水洗低渗透带再分配。室内实验和矿场试验均表明，微生物的生命活动产物，可改变油水相间张力，增大水在高渗透带的渗滤阻力和提高用于驱油水的岩石润温性。

　　微生物处理地层的方法，主要可分以下两大类：

　　第一类是采用在地表用矿场发酵装置制备的微生物生命活动物质（代谢产物）。该方法与化学方法类似，可借助于生物表面活性剂、生物聚合物、溶剂和乳化剂等化合物来提高注入水的驱油性能。

　　第二类是使微生物在地层中发育，得到代谢产物。这时可借助于向地层中添加微生物和糖蜜、食品和化学工业废料等营养物质，使微生物生长发育，产生驱油剂。该方法还可按微生物群的种类分成两个亚类：第一亚类是由地表添加可在地层远井地带激活的营养物质，激活地层中的天然微生物；第二亚类是将地表培育的微生物和营养物质注入地层。

　　微生物驱油提高采收率的重要特征，体现在微生物生命活动的强度和规模。在井下建立繁育和快速适应的最佳生态条件，是影响微生物提高采收率效果的最重要因素。因此，开发一切微生物处理地层的方法，如果不对地层的物理、化学性质和微生物生长发育条件的自然和人工参数进行长期研究和优化试验，是不可能收到预定效果的。这类参数的复杂性和相关性，可用地层性能评价。其中影响微生物处理工艺效果的自然因素有：细菌密度、岩石类型、地层类型、地层的孔隙度、渗透率、含油饱和度、地层温度、地层水矿化度等；影响处理效果的人为因素主要是注入水温度、注入水类型（淡水、矿化水）、注水方式、注水压力、添加的激活微生物和营养物质等。

　　俄罗斯取得的基础理论成果，为我们矿场的开发利用，提供了极其宝贵的指导作用和借鉴经验。

　　微生物驱油在我国矿场的应用

　　自1995年起，胜利油田开始了系统的微生物采油技术研究，开展了微生物单井处理现场试验。即将菌液从套管加入或挤入油井近井地带，通过微生物的代谢作用和代谢产物的作用，改善原油的流动性，延长油井免修期；而外源微生物驱油技术，是针对油藏条件，筛选特殊菌组，通过加入一定营养液注入地层，让细菌在地层中大量生存繁殖，从而改善残余油的流动性，提高油藏采收率。目前，微生物单井处理技术，已在该油田日臻成熟，并进入工业化应用，每年处理近200口油井，年增油2万余吨。同时，还减少了作业次数，降低了生产成本，避免了环境污染。

　　中原油田在油田开发后期，将微生物驱油技术变成开发“利器”。采油三厂针对文明塞油田储层非均质性强、吸水差异大、部分小层储量动用程度低、常规驱油技术难以见效的实际出发，引进了微生物调驱技术，积极开展“三次采油”研究。根据不同油藏条件及井组的动、静态资料，开展了微生物的筛选、物理模拟试验等室内研究，调配出了合适的微生物材料。自今年初以来，先后在文明塞油田的M4、M159等井组实施12井次微生物驱油技术，效果显著，其中10口水井对应油井29口，已见效25口，日增油38.2t，含水下降3.6个百分点，已累计增油7000余吨。

　　微生物驱油的发展前景

　　美国、俄罗斯、中国、挪威、德国、匈牙利、波兰等国家进行矿场试验，开发利用结果表明，此种微生物驱油提高采收率技术，具有广阔的发展前景。美国已在室内条件下，研究了用微生物处理方法开采沥青的可能性，试验结果表明，可用该方法开采某些油田砂岩地层的沥青；俄罗斯对该种综合微生物提高采收率方法进行矿场试验表明，该方法具有良性提高采收率效果，并对不同油田、不同层位的原油，均具有广泛的适用性；中国将“微生物的探索研究”作为国家重点攻关项目，目前此项技术已渐成“气候”，“十一五”期间，胜利油田力争对该项技术进行完善，实现工业化应用，为油田高含水开发期进一步提高采收率提供了新的技术支撑，对于越来越稀有宝贵剩余油资源的开发，大有用武之地。

　　正因为此项技术刚刚起步，今后在世界范围内有更广阔的发展空间，对诸多油田剩余油的开采，将会带来更大经济效益和技术成果。