作为不可再生资源的石油，随着开发过程的进行不断减少，但是随着经济的不断发展，人类对石油的需求却在不断增加。提高原油采收率，从地下采出更多的原油，一直是许多国家不断研究的重要课题。从20世纪80年代以来，许多国家开展了用MEOR方法提高原油采收率的探索，经过十多年的努力，此项技术取得了极大进展。美国1991年把MEOR列为传统的热驱、化学驱、气驱之后的第四种提高采收率的方法，并在许多油田应用，取得了投入产出比为1∶5的良好效果。我国从20世纪90年代以来在一些油田，如大港、辽河、胜利，相继开展了MEOR的研究与应用，也取得了一定的成效。
一、MEOR提高采收率的基本原理
MEOR（Microbial Enhanced Oil Recovery）是指将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层，或单纯注入营养液激活油层内的微生物，使其在油层内生长繁殖，产生有利于提高采收率的代谢产物，以提高油田采收率的采油方法，俗称微生物采油。
1．改变原油的组成，降低其粘度
微生物在生长代谢过程中，以原油中的正构烷烃作为自身生长的碳源，从而改变原油的碳链组成；另一方面，微生物生长时释放出的生物酶，可以降解原油，使原油碳链断裂，高碳链原油变成低碳链原油，重组分减少，轻组分增加，凝固点和粘度降低，从而起到降粘、防蜡的作用。
2．改变原油的驱油环境，使其更易于采出地面
（1）产生表面活性剂
微生物的代谢会产生表面活性剂，这些生物表面活性剂可以降低油水界面张力，减小水驱油毛管力。另外，生物表面活性剂会改变油藏岩石的润湿性，使其从亲油变成亲水，这样吸附在岩石表面的油膜脱落下来，油藏剩余油饱和度降低，从而提高原油采收率。
（2）产生生物气
大多数微生物在代谢过程中都会产生气体，如二氧化碳、氢气、氮气等，这些气体溶解在水中，可以降低原油粘度，提高原油流动能力。另外，这些气体的存在还会增加油层压力，间接减小剩余油饱和度。同时，气泡的贾敏效应还会增加水流阻力，提高注入水波及效率。
（3）产生酸及有机溶剂
微生物的代谢产生相对低分子量的有机酸，也有部分无机酸，它们能溶解碳酸盐，一方面增加岩石孔隙度，提高了渗透率；另一方面，释放二氧化碳，提高了油层压力，从而降低原油粘度，提高了原油的流动能力。微生物的代谢过程还会产生醇、酯等有机溶剂，可以改变岩石表面性质和原油物理性质，使吸附在岩石表面的原油被释放出来，并易于采出地面。
（4）形成生物聚合物
在微生物的代谢过程中会产生生物聚合物。这些生物聚合物可以在油藏高渗透区选择性地封堵大孔道，调整注水油层的吸水剖面，增大注入水扫油面积。生物聚合物还可以增加水的粘度，降低水油比，提高注入水的扫油效率，从而提高采收率。
3． 微生物的直接作用
微生物在岩石表面生长，会占据孔隙空间而驱走原油。另外，微生物能吸附到岩石表面，在油膜下生长，最后把油膜推开，使原油释放出来。
二、MEOR技术的应用条件
并非所有油层都适合采用MEOR技术。微生物生长需要一定的环境条件，因此使用MEOR技术必须选择适宜的油层条件。这些条件包括温度、压力、矿化度、渗透率、含油饱和度、PH值、原油相对密度等。
1． 温度
油层温度以30-50℃最好，如果利用嗜热菌可以在80-100℃的油层条件下进行MEOR处理。
2．深度
深度与温度呈一定的相关性，具体深度还要视地温梯度而定，MEOR技术适用的油层深度一般小于1500米。
3.矿化度
油田水矿化度是影响MEOR技术的重要因素，矿化度过高对细菌生长不利，只有少数细菌能承受高浓度盐水。另外，地层缺少氮和磷也不利于细菌生长。
4.压力
10.5-21.0Mpa的压力一般不影响细菌生长。若其它环境条件不理想，如PH值和温度过高时，压力则会影响细菌的正常生长。
5.PH值
大多数微生物生长繁殖适宜的PH值范围为4-9。
6.渗透率与孔隙度
油层渗透率不应低于0.05μm2，孔隙度不应小于15%，否则将会影响细菌在油层中的运移。
三、MEOR技术的矿场应用
利用MEOR技术可以解决许多原油生产问题，其矿场应用主要有以下几种：
1．微生物强化水驱
将菌种和营养剂混合而成的微生物处理液从注水井注入目的层，使微生物作用于油层。当处理液被注入水推进通过油层时，微生物通过代谢作用产生溶剂、表面活性剂、有机酸和二氧化碳，同时还繁殖出新的微生物细胞。这些代谢产物通过物理、化学作用将岩石表面上和孔隙中的原油释放出来，使原来不能流动的原油以油水乳化液的形式被注入水驱出送入生产井中。这项技术能快速而简便地应用于水驱油藏中，提高水驱效率。
2．周期注微生物采油
将微生物、营养液和生物催化剂注入生产井内关井一段时间进行发酵，然后开井生产。关井时间的长短取决于井下温度。经过一段时间的生产，当产量明显下降时，重复上述操作。这项技术尤其适用于低产井和枯竭井。
3．微生物选择性封堵地层
把能够生成聚合物的微生物注入地层，使其在高渗透区大量繁殖，生成聚合物，起到封堵高渗透层带的作用。这种方法比注入人工合成的有机聚合物更为有效，持续时间更长，作用距离更远。
4．微生物清蜡和降低重油粘度
微生物清蜡技术可以取代溶剂和分散剂的使用，并能基本取代热油处理方法。微生物清蜡和降粘机理在于细菌对石蜡和重质原油的代谢作用。细菌产生的溶剂对近井地带也能起到很好的清洗作用。
四、MEOR技术的优、缺点
与其它提高采收率的方法相比，MEOR技术具有以下优势：（1）成本低。有些微生物可以将原油（而这些原油是使用其它方法采不出来的）作为其主要的营养源，这有利于降低生产成本。施工一般不必增添井场设备，这也节约了施工成本。（2）施工工序简单，操作方便。可以方便地利用常规注入设备，所用工艺设备只需对现有油田设备做小小的改装。（3）对低产油藏、枯竭油藏而言，MEOR技术在经济上具有吸引力。而且细菌具有自我复制机制，通过生长繁殖，可以在很长时间内起作用。（4）MEOR技术适用于开采各种类型的原油（重质、轻质、中等密度的原油以及含蜡多的原油），尤其对重质原油效果最好。（5）MEOR技术不污染环境，不损坏地层，可在同一口井中反复应用。
同时，MEOR技术也有自身的局限：（1）对于高温（>89℃）或高含盐量（>10%）的地层通常不能适用。（2）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。（3）某些细菌会产生粘性渗出液，堵塞地层。（4）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，会使低硫原油性能变坏。（5）由于硫酸盐还原生成的硫化氢在地层中与铁反应产生硫酸亚铁黑色沉淀，经常堵塞生产管线。（6）有些微生物会导致用于EOR工艺的化学剂降解。
五、MEOR研究现状及应用前景
在美国，除了NPC公司、BAC公司的MEOR技术在油田生产中得到迅速发展外，还有其它多家公司开发了MEOR技术。如美国Biodynamics公司在过去9年中曾在2000多口井应用MEOR技术。除美国以外，前苏联、东欧各国、加拿大、英国等二十多个国家在MEOR方面也进行了大量的室内研究和矿场试验，都取得了显著成效。
随着国外MEOR技术的不断发展，国内对该技术越来越重视。一些高校如山东大学、南开大学相继与胜利、大庆、大港等油田合作开展了这项技术研究，他们在菌种的分离、培养、筛选、评价和菌液的生产等方面做了不少工作，已完成了不少微生物提高采收率机理试验，并开始了MEOR数学模型研究和数值模拟研究，取得了可喜的成果。可以预见MEOR技术通过不断地完善发展，在石油开采中将发挥越来越重要的作用。