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摘 要：随着现代社会的发展，各个行业的兴起，并不断扩大生产，对于能源的需求量不断提高。石油作为能源行业中的极为重要的组成部分，石油产业也在该社会形势下得到了长足的发展，油田的各项开发技术得到了大幅度的提升。许多油田经过较长时间的发展，逐步进入到了三次采油阶段，热力驱油技术、化学驱油技术、聚合物驱油技术等，已经广泛的应用于各个油田中，但是各种技术均有一定的缺陷。科学技术的发展，推动了微生物技术的不断更新，其也能够应用于石油行业，成为一种新型的采油技术，即微生物采油技术。本文简单说明了微生物采油技术的种类和特点，分析了其作用机理，最后阐述了该项技术的应用，包括微生物水驱、微生物吞吐法、微生物调剖法、微生物清蜡技术等，为从事采油事业的人员提供一定的参考与借鉴。
关键词：油田 微生物技术 采油 机理 作用 应用 研究
前言
现代石油产业的发展，各项采油技术也在不断更新，微生物采油技术则是其中的重要技术之一，其是指利用微生物的繁殖或者新陈代谢的作用，从而提高原油采收率的技术。其一般应用于三次采油中。传统的三次采油技术中所使用的化学药剂仅仅是一种普通物质，其在注入地层的过程中，需要利用液流载负才能达到指定的方位，且在进入的过程中消耗极大，或者会失效。因此其对原油的采收效果十分有限，某些化学剂还会对地层产生影响，破坏环境等；而微生物则是有生命的物质，其数量庞大且活性较强，其能够有效的引起化学反应，产生特殊的物质，改造有机物或者将其完全分解，其在进入油藏内部后，能够把靶向消耗在极为重要的油藏部位，不会破坏环境，对其进行深入的研究具有重要的意义。
一、微生物采油技术的种类及特点
根据微生物反应场所的不同，可以将微生物采油技术分为两种不同的类型，具体情况如下：①地面法 先在地面利用设备将其工业化发酵生产，并将有价值的代谢产物分离出来，包括其发酵时产生的聚合物、糖分脂、磷脂、脂肽、脂类蛋白等物质，将其作为生物表面活性剂输入至油藏，达到提高采油率目标；②地下法 使用各种设备使微生物在油层中发酵，而油藏就是其反应的容器，即为地下法。根据工艺的不同可以将其分为微生物的井筒处理、微生物单井吞吐、微生物酸化压裂、微生物驱、微生物选择性封堵等；根据注入微生物的不同来源可以分为外源微生物及内源微生物等[1]。
微生物采油技术并不是简单的表示一种采油技术，而是利用微生物提高石油采收率的不同方式的综合概念，其相较传统的采油技术具有明显的优势。其只需要一般的注入设备即可以开展，而并不需要特殊设备，相较其他的采油工艺，操作更加简便。在应用范围方面，其不仅适用于重油、轻油、中质原油等各种不同类型的原油，且更加适用于采收重油；注入的微生物及其培养原料，制作简单，来源广泛，可以结合油层情况调整生物配方，且其活力较强，能够进入其他工艺无法到达的区域，对其的控制也十分简单，停止供应营养液能够有效的停止其在油藏中的活动，不会对环境造成影响。由于微生物的生存仅仅需要消耗较难以采出的石油，且繁殖能力强大，能够适应不同的地质情况，持续时间长，所以需要的成本较低[2]。
二、作用机理
微生物提高原油采收率的技术包含较为丰富内容，如生物新陈代谢过程、化学反应及物理过程等，其综合了一般化学驱提高原油采收率的作用原理及微生物生命活动提高采收率的基本原理，具体情况有以下几点：①微生物在地下进行发酵时，有经过一系列的化学反应而生成各种气体，该类气体能够有效的提高油层压力，使得油藏的能量增加，更加容易采收；②微生物在其新陈代谢的过程中会产生糖分脂、磷脂、脂肽、脂类蛋白等物质，其可以作为生物表面活性剂，有效降低原油界面的表面张力，减少阻碍驱替的摩擦力；其产生的聚合物能调整注水油层的吸水面，有效控制高渗部位的流度比，优化地层的渗透率；③微生物在新陈代谢中产生的酶类，能够分解重质烃类及石蜡等物质，降低原油的粘度及凝固，使得原油流动阻力更小，优化其流动系数，从而改善原油的采收率；④微生物代谢产生的甲酸、乙酸、碳酸等，具有溶解岩石的作用，扩大岩石的孔隙，提高渗透性；⑤将微生物驶入水驱油层后，其会大量繁殖，菌体、代谢产物、重金属等相互作用而产生的各种物质，经过沉淀后，会起到良好的堵水的作用，该作用特备适用于非均质油藏，其中的堵水调剖效果十分显著，有效的提高采油效率[3]。
三、微生物采油技术的应用
1.微生物调剖法
微生物调剖法的主要方式是先选择可以产生大量聚合物的微生物，再利用相关的机械设备将该类微生物输入特定的油藏内部。进入以后，其即会在高渗透层内部进行大量的繁殖。在繁殖的过程中会产生聚合物，随着聚合物的数量越来越多，其也能够逐渐的将高渗透地带进行封堵。该方式相较传统的丰富方法，使用人工合成有机聚合物或者凝胶，其效果更佳显著，且不对地层产生严重的破坏，更加环保，经济效益更好。
2.微生物水驱
微生物驱水的方式是先把菌种与营养液进行混合，形成特殊微生物处理液，将其输入指定的油层，微生物在油层中产生特殊的作用。处理液在注入水的推动作用下，进入到油层，其会大量的繁殖，新陈代谢过程中产生的各种气体、酸性物质、酶类、表面活性剂等，上述物质经过一系列的化学反应、物理作用等，释放出各种特殊空间的石油，包括原本附着于岩石表面、岩石空隙内部的原油等，该类无法流动的石油，会以油水乳状液的形态流入水驱生产井中，最后用机械设备采出，并合理处理[4]。
3.微生物清蜡
在微生物清蜡技术中，是将微生物作为溶剂或者分散剂，运用于采油过程中，能够有效降低原油的粘度，提高采收率。该技术基本上能够取代传统的热驱采油法。微生物的清蜡、降低粘度的原理为微生物对于石蜡及稠油的代谢作用。相较许多种类的微生物对蜡类芳香烃的代谢速度，芳香烃的代谢速度更慢，而微生物在新陈代谢的过程中产生物质，如溶剂等，能够有效的清洗生产井周围的区域。
4.微生物吞吐
该方法需要先将微生物进行发酶，再将其与营养液一同输入生产井，暂时关闭油井，保持一段时间，微生物在该时间内会不断发酵，再次开井进行生产，该过程可以反复进行，提高石油的采收率。
四、总结
我国的许多油田的开发时间较早，其发展经历了较长的时间，逐步进入了高含水阶段，各项技术的使用也十分广泛，包括化学药剂驱油、聚合物强化水驱、蒸汽吞吐等，该类技术需要较大的成本投入，但是由于各种因素的影响，其采收率不甚理想。而现代微生物技术的发展，为三次采油提供了新的思路，其在理想的条件中，能够达到良好的采油效果，且成本较低，不会对环境造成破坏。但是我国现代的技术水平还面临着许多的困难，包括生产管理效率不理想、研究深度有限、菌种选择范围较小等。本文仅从一般的角度分析了微生物技术的应用情况，在实践的采油工作中，还需要开采人员根据油田的实际情况，不断总结经验，优化技术，加强科研力度，不断提高石油的开采效率。
参考文献：
[1]赵光辉.浅析中国石油开采技术以及一些技术在石油开采中的应用[J].工程与建设.2013（09）：100-101.
[2]肖聪.提高机械采油系统效率的理论研究及应用[J].中国石油和化工标准与质量.2012（17）：250.
[3]王宇.对工程地质勘察若干问题的探讨[J].科技致富向导.2012（27）：269.
[4]付刚飞，杨俊生，任祥.对于石油开采中微生物采油技术应用的探讨[J].内蒙古公路与运输.2011（05）：8-10.
作者简介：聂飞满（1982-）男，汉族，陕西延安人，助理工程师，主要从事石油开采工作。
关键词：油田 微生物技术 采油 机理 作用 应用 研究
前言
现代石油产业的发展，各项采油技术也在不断更新，微生物采油技术则是其中的重要技术之一，其是指利用微生物的繁殖或者新陈代谢的作用，从而提高原油采收率的技术。其一般应用于三次采油中。传统的三次采油技术中所使用的化学药剂仅仅是一种普通物质，其在注入地层的过程中，需要利用液流载负才能达到指定的方位，且在进入的过程中消耗极大，或者会失效。因此其对原油的采收效果十分有限，某些化学剂还会对地层产生影响，破坏环境等；而微生物则是有生命的物质，其数量庞大且活性较强，其能够有效的引起化学反应，产生特殊的物质，改造有机物或者将其完全分解，其在进入油藏内部后，能够把靶向消耗在极为重要的油藏部位，不会破坏环境，对其进行深入的研究具有重要的意义。
一、微生物采油技术的种类及特点
根据微生物反应场所的不同，可以将微生物采油技术分为两种不同的类型，具体情况如下：①地面法 先在地面利用设备将其工业化发酵生产，并将有价值的代谢产物分离出来，包括其发酵时产生的聚合物、糖分脂、磷脂、脂肽、脂类蛋白等物质，将其作为生物表面活性剂输入至油藏，达到提高采油率目标；②地下法 使用各种设备使微生物在油层中发酵，而油藏就是其反应的容器，即为地下法。根据工艺的不同可以将其分为微生物的井筒处理、微生物单井吞吐、微生物酸化压裂、微生物驱、微生物选择性封堵等；根据注入微生物的不同来源可以分为外源微生物及内源微生物等[1]。
微生物采油技术并不是简单的表示一种采油技术，而是利用微生物提高石油采收率的不同方式的综合概念，其相较传统的采油技术具有明显的优势。其只需要一般的注入设备即可以开展，而并不需要特殊设备，相较其他的采油工艺，操作更加简便。在应用范围方面，其不仅适用于重油、轻油、中质原油等各种不同类型的原油，且更加适用于采收重油；注入的微生物及其培养原料，制作简单，来源广泛，可以结合油层情况调整生物配方，且其活力较强，能够进入其他工艺无法到达的区域，对其的控制也十分简单，停止供应营养液能够有效的停止其在油藏中的活动，不会对环境造成影响。由于微生物的生存仅仅需要消耗较难以采出的石油，且繁殖能力强大，能够适应不同的地质情况，持续时间长，所以需要的成本较低[2]。
二、作用机理
微生物提高原油采收率的技术包含较为丰富内容，如生物新陈代谢过程、化学反应及物理过程等，其综合了一般化学驱提高原油采收率的作用原理及微生物生命活动提高采收率的基本原理，具体情况有以下几点：①微生物在地下进行发酵时，有经过一系列的化学反应而生成各种气体，该类气体能够有效的提高油层压力，使得油藏的能量增加，更加容易采收；②微生物在其新陈代谢的过程中会产生糖分脂、磷脂、脂肽、脂类蛋白等物质，其可以作为生物表面活性剂，有效降低原油界面的表面张力，减少阻碍驱替的摩擦力；其产生的聚合物能调整注水油层的吸水面，有效控制高渗部位的流度比，优化地层的渗透率；③微生物在新陈代谢中产生的酶类，能够分解重质烃类及石蜡等物质，降低原油的粘度及凝固，使得原油流动阻力更小，优化其流动系数，从而改善原油的采收率；④微生物代谢产生的甲酸、乙酸、碳酸等，具有溶解岩石的作用，扩大岩石的孔隙，提高渗透性；⑤将微生物驶入水驱油层后，其会大量繁殖，菌体、代谢产物、重金属等相互作用而产生的各种物质，经过沉淀后，会起到良好的堵水的作用，该作用特备适用于非均质油藏，其中的堵水调剖效果十分显著，有效的提高采油效率[3]。
三、微生物采油技术的应用
1.微生物调剖法
微生物调剖法的主要方式是先选择可以产生大量聚合物的微生物，再利用相关的机械设备将该类微生物输入特定的油藏内部。进入以后，其即会在高渗透层内部进行大量的繁殖。在繁殖的过程中会产生聚合物，随着聚合物的数量越来越多，其也能够逐渐的将高渗透地带进行封堵。该方式相较传统的丰富方法，使用人工合成有机聚合物或者凝胶，其效果更佳显著，且不对地层产生严重的破坏，更加环保，经济效益更好。
2.微生物水驱
微生物驱水的方式是先把菌种与营养液进行混合，形成特殊微生物处理液，将其输入指定的油层，微生物在油层中产生特殊的作用。处理液在注入水的推动作用下，进入到油层，其会大量的繁殖，新陈代谢过程中产生的各种气体、酸性物质、酶类、表面活性剂等，上述物质经过一系列的化学反应、物理作用等，释放出各种特殊空间的石油，包括原本附着于岩石表面、岩石空隙内部的原油等，该类无法流动的石油，会以油水乳状液的形态流入水驱生产井中，最后用机械设备采出，并合理处理[4]。
3.微生物清蜡
在微生物清蜡技术中，是将微生物作为溶剂或者分散剂，运用于采油过程中，能够有效降低原油的粘度，提高采收率。该技术基本上能够取代传统的热驱采油法。微生物的清蜡、降低粘度的原理为微生物对于石蜡及稠油的代谢作用。相较许多种类的微生物对蜡类芳香烃的代谢速度，芳香烃的代谢速度更慢，而微生物在新陈代谢的过程中产生物质，如溶剂等，能够有效的清洗生产井周围的区域。
4.微生物吞吐
该方法需要先将微生物进行发酶，再将其与营养液一同输入生产井，暂时关闭油井，保持一段时间，微生物在该时间内会不断发酵，再次开井进行生产，该过程可以反复进行，提高石油的采收率。
四、总结
我国的许多油田的开发时间较早，其发展经历了较长的时间，逐步进入了高含水阶段，各项技术的使用也十分广泛，包括化学药剂驱油、聚合物强化水驱、蒸汽吞吐等，该类技术需要较大的成本投入，但是由于各种因素的影响，其采收率不甚理想。而现代微生物技术的发展，为三次采油提供了新的思路，其在理想的条件中，能够达到良好的采油效果，且成本较低，不会对环境造成破坏。但是我国现代的技术水平还面临着许多的困难，包括生产管理效率不理想、研究深度有限、菌种选择范围较小等。本文仅从一般的角度分析了微生物技术的应用情况，在实践的采油工作中，还需要开采人员根据油田的实际情况，不断总结经验，优化技术，加强科研力度，不断提高石油的开采效率。
参考文献：
[1]赵光辉.浅析中国石油开采技术以及一些技术在石油开采中的应用[J].工程与建设.2013（09）：100-101.
[2]肖聪.提高机械采油系统效率的理论研究及应用[J].中国石油和化工标准与质量.2012（17）：250.
[3]王宇.对工程地质勘察若干问题的探讨[J].科技致富向导.2012（27）：269.
[4]付刚飞，杨俊生，任祥.对于石油开采中微生物采油技术应用的探讨[J].内蒙古公路与运输.2011（05）：8-10.
作者简介：聂飞满（1982-）男，汉族，陕西延安人，助理工程师，主要从事石油开采工作。