微生物驱油技术机理

2025-11-14 12:32:00

微生物提高原油采收率(MEOR)是利用微生物的代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油,改变原油/岩石/水界面性质,并改善原油的流动性,增加低渗透带的渗透率,是提高采收率的一项高新生物技术。在经历了传统的热驱、化学驱、气驱之后,微生物提高原油采收率技术被称为第四种提高采收率方法进入了人们的视野,并在实际应用中取得了较好的效果。

微生物采油的机理和效果在于以下几个方面:微生物代谢产物,如微生物代谢产生气体(CH4H2CO2N2)降低原油粘度、促进原油流动;产生低分子量有机酸和低分子量脂肪酸溶解碳酸岩,增大孔隙度提高渗透率;代谢醇类物质、酮类物质等起到乳化剂的作用,溶解原油降低粘度、降解孔喉中大分子长链烃、参与稳定和减少界面张力促进乳化达到提高渗透性的目的;产生生物表面活性剂改变岩石的表面性质如润湿角或改变原油粘度;以及产生生物大分子、生物质选择性堵塞高渗透地区孔隙、选择性和非选择性的添加作为增堵剂、改变原油粘度、油断电点以及脱硫等。

微生物堵调作用有两个方面:①细菌大量繁殖,在油藏多孔介质中,细菌个体增加会导致堵塞,因为细菌本身粒径为0.5~5µm;②有些细菌在油藏中可合成高分子多糖,起到深部堵调作用,无论是外源菌还是内源菌,只要条件合适,均可实现该机理的作用。依靠细菌细胞的堵调作用,一般要求油藏渗透率不宜太高,多数报道的油藏渗透均在0.5×10-3µm2以下。依靠微生物在油藏多孔介质中产生多糖进行封堵在我国吉林油田取得成功,所用的细菌可产生非水溶性纤维素多糖生物聚合物,现场应用时需要提供可溶性糖类作为营养。成功应用的一个关键因素是该油田油藏温度在30~40℃,正好是细菌生长代谢的最适温度。这个温度优势也带来杂菌污染的问题。微生物很难在高温条件下产生生物多糖,所以这个机理只合适于低温油藏(20~40℃),同时还必须提供糖类营养底物。

微生物产生的生物表面活性剂可分为四大类:糖脂类、磷脂类、脂蛋白或缩氨酸脂和聚合物类,由于具有水溶性好、无毒、安全、驱油效果好等特点,国内外在这方面开展了广泛的研究。这些研究可分为两个方面,即地面生产生物表面活性剂和地下原位产生生物表面活性剂。

多种微生物在代谢过程中能产生生物气,一般包括H2CO2CH4等,无论是什么气体,如果在油藏中产生必然有利于采油。这些气体均是微生物以碳水化合物为底物发酵生成的,气体的产量与驱油效果有直接关系。

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