微生物采油技术的研究综述

2022-09-10

目前, 石油开采面临着严峻的形势, 其主要的问题就是如何在濒临枯竭的油田以及已经被大量的开采的油田中, 将那些尚未被开采的大量的原油开采出来, 这是当前所面临的重要问题。

一、微生物采油技术的工作机理

要想改善微生物对于原油的采出率, 就要经过不同的化学过程、物理过程以及生物过程, 在开采中的工作机理主要有下面几点:

1. 中间代谢产物的功效

石油中含有的长链饱和烃能够在微生物和微生物产生的代谢产物的作用下转化为段炼烃, 将原油的粘度降低, 还能够达到分解石蜡的作用, 减少原油中石蜡的沉淀量, 增强原油的流动性。大量存在于原油中的硫、氮成分能够在脱硫脱氮细菌的作用下自动的脱出, 使油水界面的张力缩小, 进而增强原油的流动性。

2. 微生物调剖增油过程

将一定量的微生物营养液注入到水驱油层中, 这时微生物会在其中生成菌体, 然后这些菌体会跟里面的生物聚合物发生反应, 最后会生成新的微生物, 从而使里面堵塞, 再形成堵塞后会堵住渗透率相对较高的层, 这样就方便对吸水剖面进行调控, 从而使水驱扫油的效率在最大程度上得到提高, 同时还能使水油的比例降低, 将调剖的作用得到充分发挥。微生物在空隙较多的情况下繁殖相对来说是很快的, 不断形成的菌体会跟新陈代谢产生的代谢物以及一些重金属形成更大的沉淀物, 从而能够形成更加有效的堵塞作用, 最终会使水的流向发生改变, 进而能够使采收率得到更进一步的改善。

3. 界面效应

随着越来越多的微生物的积聚, 会使岩石的表面形成一层厚厚的沉积膜, 这层沉积膜的主要作用是能够使岩石孔隙壁面的表面性质发生改变, 进而也会改变岩石表面油膜的粘附性, 使其更加容易发生脱落, 同时还会使细菌更加容易在岩石空隙中生存, 在最大程度上使驱油面积得到增加, 进而能够使采收率得到更进一步的改善。

4. 原油溶解机理

微生物新陈代谢会生成很多物质, 这些物质主要含有有机酸、活性剂和有机溶剂, 这些物质的主要作用表面在以下两个方面:一是, 能够在最大程度上使原油、岩石以及水界面这三者的张力降低, 进而促进原油更容易形成水乳状的液体, 即水包油;二是, 能够在最大程度上使岩石表面润湿性发生改变, 从而使原油的渗透率不断得到提高, 这样将会在最大程度上使原油的粘性得到缓解, 进而能够使原油中的含水量得到更进一步的降低。

5. 生物气

随着微生物代谢的进行, 会生成很多气体, 比如甲烷、氢气、二氧化碳等, 这些气体的主要作用就是不断地给油层表面增压, 进而将原油的粘度不断降低, 从而在最大程度上使原油的流动性得到提高。有些溶解在岩石中的盐酸盐具有改善渗透率的作用, 从而增大油层的膨胀程度, 这样将会非常有利于原油驱出过程的进行, 进而能够使采收率得到更进一步的改善。

二、微生物采油的特点

微生物采油有着非常明显的特点, 主要表现在以下几个方面:一是, 成本非常低。微生物在该采油方法中, 以其它方法不能采出的石油作为营养源, 另外微生物具有非常强的繁殖能力, 而且微生物能适应各种环境, 同时更有着长时间作用的特征, 所以非常适合在边际的油田进行采油工作;二是, 工序非常简单。微生物采油对设备的要求非常低, 只要是一般用的采油设备都可以, 而且还不需要配备多余的井场设备;三是, 具有非常广的应用范围。微生物采油技术一方面适用于所有的原油开采, 另一方面还可以对重油进行开采;四是, 无论是微生物的来源还是培养基原来的来源都是非常广的, 也是非常容易获得的, 而且还可以根据当地采油的特点, 来对微生物的使用进行相应的原料配方的调整;五是, 非常容易进行控制。对微生物禁止生命活动, 只需要停止对其营养的加入即可, 无需再采取其它措施;六是, 微生物具有非常强的运动性。微生物本身的特点就是具有非常小的细胞, 所以这就决定着其有着很强的运动性, 从而能够促使微生物更加容易的进入到相应的驱油操作中的一些盲区;七是, 微生物只有在油类存在的前提下进行繁殖, 这就决定着微生物采油更加容易对表面的活性剂进行相应的处理, 以及解决粘剂堵塞等问题。