提高采收率读书报告

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1、读书报告 微生物提高石油采收率（MEOR）的应用摘要：微生物提高石油采收率（MEOR）是目前国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术，它不仅可采出地下流动的原油，也可采出不流动的原油，并能使枯竭井延长生产寿命。 在世界范围内，用常规采油技术只能从地下油藏采出30%40%的原油。如何提高采收率，从地下采出更多的原油，多年来一直是世界许多国家不断研究的重要课题。微生物提高石油采收率（MEOR）是目前国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术，它不仅可采出地下流动的原油，也可采出不流动的原油，并能使枯竭井延长生产寿命。关键词:微生物 提高采收率 三次采油一、MEOR概述 开采石油通常都需要三个阶段。一

2、次采油可采出油藏的现有地下原油储量的1035%。二次采油因普遍采用水驱，所以可把采收率提高20%以上。提高原油采收率(EOR)也被称之为三次采油，可使采油井采出差不多3060% 的油藏原始含油储量。EOR可以通过几种不同的方法来达到目的的。热力采油、化学驱、混相驱(注气)和微生物提高原油采收率(MEOR)均被称之为三次采油。 三次采油吸引力依旧很大，但是在石油工业前景渺茫，据估计在美国水驱或注气后大约有3000亿桶原油还滞留于地层。因为滞留地下原油体积大，采收即使是3000亿桶原油中的一小部分也是经济有利的。进行了三次采油技术，如聚合物驱、蒸汽驱、火烧油层和化学表面活性剂驱调查研究。研究发现广

3、泛使用这些方法，技术复杂又不经济，比如，尽管进行了细致研究和许多现场实验，聚合物驱和化学驱被限定在一些单个操作实验，因为石油价格和高吸附损耗导致了采收每桶增长原油成本升高。微生物提高石油采收率是被纳入研究的另一项技术，Zobell得到的实验结果为全球试验工作者创立了他们自己的试验条件王修垣，微生物提高石油采收率(I) 微生物学通报1999年5月26日383-385.，这些实验研究总体上显示了当特定微生物和养分与生物催化剂一起时它们能在地层条件下生长，这一条件有高温、高压和矿化度以及能生成的生物表面活性剂、乙醇、生物高聚物、天然气和代谢产物酸，这些产物通过变换饱和度、岩石润湿性或者提高水驱波及效

4、率来驱替捕集油，而改变这一方法可以在油藏中提高石油采收量。由于微生物需要大量且价低的营养物质来生长和代谢，因此MEOR潜在成本少。气藏不适合用三次采油，因为在枯竭地层中存在的气体常常是很少的。和常规的三次采油相比MEOR主要有以下优点： 潜在消耗低； 多种复合机制同时作用，从而有效提高采收率； 环境友好； 山于原有的微生物降解，它们能被用来克服部分吸收和其它丢失的可能性。作为技术说明的一些成功试验和一些成功的区块现场实验并没有使MEOR的使用并普遍商业化。二、MEOR机理 MEOR实际上就是把微生物用于强化采油的系列作用，而这些作用大致可包括如下方面：微生物在地下发酵过程中能产生各种气体，如C

5、H4、CO2、N2、H2等，这些气体可增加油层压力，降低原油粘度。微生物在地下发酵过程中能产生有机酸类、醇类、酮类等有机溶剂，其中有机酸类能使碳酸盐地层溶蚀而增加其渗透性，醇类、酮类可降低表面张力和油水界面张力，促进原油的乳化。微生物在地下发酵过程中能产生生物聚合物，这些生物聚合物能调整注水油层的吸水剖面，控制高渗地带的流度比，改善地层渗透率。微生物在地下发酵过程中能产生分解酶，它能裂解重质烃类和石蜡组分。重质烃类裂解后，能降低原油粘度，从而改善原油在地层中的流动性能；石蜡组分裂解后，可减少石蜡在井眼附近的沉积，降低地层原油的流动阻力。微生物在地下发酵过程中产生生物表面活性剂，它能降低油水界面

6、张力并乳化原油，从而提高石油采收率。微生物可产生多种表面活性剂，包括阳离子表面活性剂（如羧酸和某些脂类）及某些中性脂类表面活性剂等。表面活性剂除了能降低油水界面张力和乳化原油外，还能通过改变油层岩石界面的润湿性来改变岩石对原油的相对渗透性，有些表面活性剂还能降低重油的粘度，所有这些作用都有利于提高石油采收率。如下表。 表1 微生物的产物及其对EOR的作用上官昌淮 陈功剑，微生物提高采收率研究进展综述 能源科学进展 2008.4 No3,1-10. 虽然热力驱和气驱方法都获得了广泛的商业应用，但MEOR却具备了下述两个显著特点：微生物不会耗费掉大量能源； 微生物的应用不取决于原油的价格，可与其他

7、的EOR方法相媲美。在某些油藏中，有益的微生物都是本源的，而且只需要营养物质来促进其生长繁殖。因为微生物的生长繁殖速度是呈指数增加的，所以利用廉价和或可再生资源，便很有可能快速地产生大量有用的产物。因此，MEOR比其他EOR方法更经济实惠而又具有潜力。三、MEOR工艺 MEOR的工艺基本上分为两大类：第1类包括向油层注入在地面工厂生产的微生物产品，如微生物多糖、2630 的范围内，平均增产油量仍可达到20。第2类是将油层作为巨大的生物反应器，通过活化油层内天然存在的微生物群的地球化学活动，或将微生物和营养物注入油层中生产驱油剂。这些方法事实上与提高石油采收率的化学法相同，都是以改善注入水的驱替

8、敢率为基础，之所以采用微生物产品，是由于被选用的产品的性能优于化学产品，易于降解而无污染环境之虞。MEOR依处理方式和作用对象等的不同，主要形多种工艺主要包括： (I)单井生物吞吐法或单井生物刺激法将微生物和营养物注入采油井近井底带，关井一段时间让微生物在油层中生长发育之后，再开井恢复采油。 (2)微生物清洗井筒法：将少量微生物和营养物注人生产井井筒中及其周边区，短期关井，通过微生物的括动控制油井结蜡和结垢。 (3)微生物增效注水：将微生物和营养物随注水注人油层，提高注水的采油效率 (4)提高石油采收率的生物地质工艺：注入营养物到油层中，括化油层微生物群的地球化学活动，提高石油采收率。(5)

9、微生物选择性堵塞法：将产生堵塞剂的微生物及其营养物注入油层使其产生大量的生物量和粘稠剂，选择性地堵塞高渗透带，控制水窜，扩大注入水的扫油面积。 表2 MEOR工艺分类李亮， 应用微生物提高原油采收率技术提高产油量 国外油田工程第24卷第5期20085 1-4.黄立信 吴庆红 俞理 刘莉，微生物驱油中采收率影响因素实验研究 中国科学技术大学学报 2004.8 第34卷增刊 139-144.黄鹂，微生物提高采收率技术在全球范围内的应用 国外油田工程 1996.12 1-2. 钱思平，微生物提高石油采收率的油藏工程分析 国外油田工程第20卷第4期2004年4月 1-9. 四、 MEOR应用实例 微生

10、物技术在油田开采中起着越来越重要的作用，并且这二作用正在增大。从环境方面来讲，微生物技术确实是一种有益于健康的技术，可以用这种技术替代或加强许多常规技术，包括许多在油田上使用的化学剂。 微生物技术除了能够解决在油田开采中出现的许多普遍问题，如微生物防蜡、防垢、防腐蚀等，此外还有以下作用：1.通过在单井中注入微生物还能够提高采收率。在海上Bokor油田采用了MEOR技术。将微生物与水混合达到需要的浓度后注入井中。完成了注入后，关井5个星期。B一1井5个月的平均增加的采油量为182桶日(相当于采油量增加了120)。B一2井5个月的平均增加的采油量为41桶日，(相当于采油量增加了15)。B一3井平均

11、增加的采油量为41桶日(相当于采油量增加了36)。3口井的平均增加的总采油量为274桶日(相当于采油量增加了47)。这超出了该项目的预计采油量，原来估计采油量增加20左右。采油量增加的可能机理是：表皮因子减小，采油指数增加，乳化液的破乳与不稳定和含水降低。2.通过用微生物进行渗透率调剖提高采收率 不但在单井中通过注微生物能够提高采收率，而且将MEOR技术与油田规模的水驱祖结合也获得了相当好的效果。在水驱过程中，通过用微生物进行渗透率调剖，减缓了产量下降，增加了采油量并且延长了油田的经济开采期限。在位于亚拉巴马Lamar县境内的北Blowhom Creek油藏单元实施了一个论证用微生物进行渗透率

12、调剖的技术。最初的矿场方案包括向4口试验注入井中注微生物营养物，并且监测周围采油井的动态。在该项目的实施过程中，把供给营养物的方式修改了两次。在该项目实施的最后的12个月中，在10卢注入井中注了营养物使用的营养物是硝酸钾、磷酸氢二纳和糖密。采用在该项目中论证的微生物渗透率调剖技术获得了以下效果： (1)截止到1998年12月底，增加采出原油6.9X104桶日；(2)预计到该油田的经济开采期恨结束时的总采油量为4O10460104桶日，不包括在该项目实施期间所钻的新井的采油量；(3)该油田的经济开采期限延长了60137个月。该项目的目的是提高整个油藏的采收率，而不是进行单井处理。更为重要的是这样

13、一个事实即这技术依靠地下微生物群落的作用，而不是依靠注入油藏的微生物，在应用微生物渗透率调剖技术的过程中，把营养物注入到浊藏中能够使地下的微生物群落生长，因此改变了常规水驱作业中的注入水构波形态。因此注入水从较大孔道转移到油藏的以前未波及到区域，提高了水驱作业的效率。此外还应当强调，该技不污染环境，在于即没有把微生物，也没有把危险化学剂带入环境中。该技术依赖的微生物早已经存在于油藏中，并且微生物营养物是普遍使用的植物化肥。这一工艺在所有EOR工艺中是最省钱的。五、 MEOR的局限性 微生物采油方法的局限性及采油中存在的问题微生物采油方法也有其自身的局限性: 对于高温(89)或高含盐量（10%）

14、的地层通常不能适用； 营养基中有时含有一定量的重金属离子，可能对微生物有负作用； 需进行实验室配伍性试验以及合理的工程设计，其采油机理尚未完全探明证实； 对特定油层的最佳微生物应用工艺尚在建立之中； 油田应用的筛选标准仍需不断改进； 能可靠预测现场过程的地层模拟技术尚未开发。 微生物在井下的出现对石油开采既有有利的一面，又有不利的一面，具体地说不利方面有： (1)某些细菌能产生粘性渗出液即菌胶团，堵塞地层； (2)钢套管、油管及泵受到硫酸盐还原菌产生的腐蚀性化学物质的侵蚀，能使低硫原油性能变坏； (3)由于硫酸盐还原产生的H2S在地层中与铁反应生成硫酸亚铁黑色沉淀，经常堵塞污染生产管线； (4)有些微生物能导致用于EOR工艺的化学剂降解。六、 MEOR的未来 由于微生物采油技术的综合性，复杂性和多学科行，其研究工作将出现出现学科联合的现象，进一步加强微生物作用下水-油-岩的互相作用及其规律的研究，彻底查清不同地层条件下微生物提高原油采收率的机理，拓宽并完善微生物采油技术的筛选标准。建立完善的用于微生物驱油的菌种库。而采油微生物菌种评价，代谢产物分析，微生物驱油数值模拟技术的发展，将使微生物采油的经济型得到进一步的证明。参考文献