碳基微生物技术的研究与应用

摘要：随着吞吐周期的增加，欢西油田稠油产量呈下降趋势，油汽比偏低，生产成本逐年上升。寻找一種简单、快速、低成本的稠油开采方法已迫在眉睫。自从微生物采油技术自1996年引进以来，经过不断的改进和改进，已成为我厂稠油区块增产的主要措施之一。该技术可有效提高稠油循环产量，延长生产周期，降低稠油开采成本。

关键词：微生物生产周期;开发中后期;开发成本

1概况

欢西油田稠油地质储量占总储量的66%，产量占总产量的74%。蒸汽吞吐开采稠油。随着吞吐次数的增加，产量降低、油汽比低、生产成本增加等问题日益突出，寻求一种简单、快速、低成本的原油开采方法已迫在眉睫。

微生物采油是指将各种细菌和营养物质注入储层，使其在油藏环境中繁殖生长，在降解原油的同时产生表面活性剂、气体、生物聚合物、酸、醇等代谢物，以降低油水界面张力，从而提高采收率，延长油井生产周期。

自1996年引进微生物采油技术以来，已形成较为完善的油田注采工艺技术。在近年来，我们紧密结合微生物科学技术发展的新趋势，借鉴其他油田的先进经验，本着因地制宜、因地制宜的原则，不断创新和改进，大大提高了这项技术的适用范围和措施效果。

2技术创新

2.1建立微生物采油菌库，简化菌种筛选程序

采用16rDNA基因PCR扩增和DNA芯片技术，对锦45块和锦25块产液进行了分析，了解了锦45块和锦25块形成过程中微生物群落的详细情况。

通过分离、筛选和评价试验，发现以原油为碳源的菌株具有耐盐、储层温度高、体积小的特点。

通过菌种库的建立，实现了微生物菌种的综合管理和储层信息与菌种信息的交互作用，省去了分析油井采出液中菌落状况的步骤，从而为后续的细菌扩增和室内评价试验争取时间，最终把握最佳施工时机，对提高措施效果起到决定性作用。

2.2提高菌种的耐温性，进一步提高措施的适用范围

从实验室实验中筛选出的菌株的适宜温度为35～50℃，大大限制了菌种的适用范围选择。采取以锦45块为例（见下表），适宜油层为Ⅰ、于Ⅱ，兴Ⅰ、兴Ⅱ油层不能实施。同时，考虑到注汽对地层温度的影响，我们保守地选择注汽6个月以上的油井进行施工。

因此，提高微生物的耐温性，不仅可以增加措施的适用范围，而且可以大大提高措施的实施效果。

2.3酶制剂与内生菌相结合可有效提高单井产量

微生物的代谢产物中含有生物表面活性剂，可以起到一定的生物作用。7天的培养结果表明，前3天灭菌液和非灭菌液的乳化效果相似。但从实验第4天开始，未灭菌溶液的效果明显优于灭菌溶液解决方案，结果表明，原油的酶降解和乳化是形成过程中与微生物相互作用的结果，微生物的存在有利于原油的形成生物酶的作用。

2018年，我们创新性地提出将生物酶和微生物菌株混合使用。在现场施工中，我们首先将生物酶注入目的层，充分利用酶的特性降解原油中的胶质沥青质，消除了近井区水泥堵塞，起到了分选地层的作用，为后续微生物的注入开辟了通道使细菌能够迁移到更高的作用半径。

2.4通过微生物热化学的研究，可以改善细菌的营养来源，提高细菌的繁殖能力

从化学角度看，微生物采油的机理是化学反应的结果，化学反应必须伴随热反应效果。那个用微量量热仪测定了该过程的热效应，得到了代谢过程的热谱曲线，以反映微生物的代谢过程，微量热法研究了微生物在原油介质中的代谢过程。

实验测定了35℃时菌种在含葡萄糖和原油的培养基中代谢过程的热谱数据，菌株在含葡萄糖培养基和含原油培养基中代谢的热谱曲线大致相似，但细菌在含葡萄糖培养基中的代谢比在含原油的培养基中代谢旺盛，在原油培养基中的代谢过程时间比在葡萄糖培养基中长。

3经济效益分析

该项目已实施21井次，投入成本88.32万元，累计增油1611.5t，经济效益266.21万元，投入产出比1：3.3。

经济效益=[增油×（增油价-吨油成本）]-投入总成本

=[1611.5×（3000-800）]/10000-88.32=266.21万元

（注：原油价格3000元/吨，生产成本800元/吨）

节约注汽成本=（延长生产天数/热采周期）×注汽量×70元/m3

=103万元

（注：锦25、45块热采周期为240天，注汽量按平均注汽量2000m3计算。）

4结论

（1）微生物采油菌库的建立，使我们加深了对油藏微生物系统的认识，进一步简化了菌种筛选过程，为后续工作争取时间。

（2）细菌耐温性的提高，突破了措施井选择的局限性，扩大了选井范围，有利于延长油井的生产周期。

（3）生物酶能解除井周围堵塞，打通渗流通道，为后续注入内源细菌，使微生物菌种能够迁移到较远的位置，使波及范围扩大。

（4）在营养液中添加一定量的单糖对提高措施效果有重要作用。

参考文献：

[1] 杨方方，许维.石油开采中微生物采油技术的应用[J].化工设计通讯.2017（04）.

[2] 汪云海，焦国华，汪康.微生物采油技术在油田开发中的应用[J].中国石油和化工标准与质量.2012（S1）.

[3] 刘杰，王超，孙朝阳.微生物驱油在油田的应用[J].化工设计通讯.2019（01）.

作者简介：

刘伟，男，1982年2月出生，工程师，2008年毕业于大庆石油学院石油工程专业，现就职于辽河油田公司冷家油田开发公司科技科。