摘要：微生物提高原油采收率（MEOR或MIOR）是指将地面培养的微生物菌液注入地层中，或者直接在地层中加入营养液，以此来利用微生物提高采收率的驱油方法。相对于其他方法，微生物提高原油采收率具有适用范围广、施工工艺简单、成本低、见效快等优点，可应用于多种复杂环境下的提高采收率作业。通常，微生物提高采收率技术主要可分为两个方面：一种是微生物在地面发酵，另一种与之相反，是在油层中发酵。在实际生产中，微生物提高采收率技术更多采用第二种方式，也就是微生物在油层中发酵。

关键词：微生物驱油技术；低渗透油田；应用

引言

提高采收率是油气田长期稳产的重要支撑点，也是油气田开发的永恒主题。以化学驱、气驱及微生物驱为主的提高采收率技术研究与应用由来已久，三种技术使用的化学剂（聚合物、碱、表活剂以及凝胶等化学产物）、气体（烃类和非烃类）及微生物（外源和内源）等不同的驱油介质，可不同程度改变油藏环境中油⁃水⁃岩三者界面性质，促使其向有利于驱油的方向发展。微生物自身的活动和代谢产物（生物表面活性物质、生物聚合物、生物气及有机酸等）可以促进原油增产，具有适应性强、适用范围广、工艺简单、无污染等特点。

1微生物采油驱油技术

微生物驱采油也是现阶段应用率比较高的一种采油驱油技术，其目前有3种工艺，即内源微生物驱，外源微生物驱和生物制剂驱。利用微生物生长、繁殖和代谢产生有的产物如：有机溶剂、生物聚合物、生物表面活性剂、气体等；通过一种或多种微生物的协同作用对油藏起到增能、降粘、调剖、除蜡、解堵等作用，改善岩石表面润湿性，深入挖掘残余油量，微生物通过多机理复合作用提高油藏开发效率，达到强化采收率的目的。微生物采油技术施工设备简单成本低廉，操作方便，且微生物具有多功能性，适用于开采各类油藏且对地层无伤害和无污染环境的特点。袁泽波等从塔里木油田HD区块油层取样出的微生物经过室内筛选、培育组成的生化驱油剂复配体系在高温高盐油藏中极端条件下也能有好的提高采收率的效果，与地层条件有较好的配伍性，具有较高的现场应用价值。运用生物制剂驱在胜利油田的技术实践，得出应根据不同类型油藏开发矛盾明确其微生物采油主导机理；对油藏菌群的全面认识是调控的基础，扩大生物场波及范围是动用剩余油的关键，生物特征准确预测生产动态变化并及时开展生物场动态调控是稳定现场效果的保障。微生物与其他钻采工艺集成，大幅提高了微生物采油技术的油藏适用范围及现场应用效果，为同类型难采油藏转换开发方式提供了理论及技术借鉴。微生物采油技术有效利用生物学原理改善原油，并剥离岩层上的油分子，是开发复杂油藏、提高采油效率的主要技术之一。

2施工方式及步骤

注入井的微生物应按照微生物溶液的设计浓度和正常注入量进行顺利连续注入。考虑到试井组地面工艺的现状，决定采用集中注水泥车的方法。（1）初步微生物试验应与井内液体、石油开采和含水量数据相符。（2）注入微生物前，在进出水水质一致之前先清洗井水。（3）接地管线，25MPa试验压力不渗透。（4）微生物液的配制要符合塞段的用量和设计要求，具体浓度可根据现场实际情况相应调整，需要连续注射，中途不能停泵。（5）注入微生物液体时，在注入过程中应仔细控制压力和体积的变化。（6）微生物液体注入后，需用10m3泵连续正置换清水，以替换多余的微生物液体，并将流体分配池中剩余的微生物液体彻底清除。

3微生物在油田中应用的优缺点

长期现场试验表明，微生物采油技术应用于油田的特点是效率周期长，使用成本低，设备和工艺简单。一般来说，采用传统的地面注水系统可以满足现场施工的要求。特定物种的筛选可以应用于不同的收藏家；无环境污染；与其他石油开采工艺相比，它具有一定的优势。虽然微生物技术在油田应用中具有一定的优势，但也存在着缺点和不足，微生物对高温的耐受性仍然是一个重要问题。在高温下，微生物的活性大大降低；微生物的代谢物进入层后会对层产生不利的损害；由于评估方法存在问题，室内评估结果有时与现场应用效果形成鲜明对比；对于渗透性差的密集罐，可能会出现问题，例如缺乏微生物。所有这些问题都需要有针对性的解决方案，这将为未来油田中广泛使用微生物提供基础。

4微生物驱油技术在低渗透油田的应用

4.1微生物活化水驱

油藏水驱开发后期，储层中的残余油高度分散，以条状、带状、滴状和膜状附着在骨架表面或赋存于盲端孔隙，传统调控手段提高驱油效率难度大。如果地层中的本源微生物十分丰富，可以直接在注水井中注入营养物质激活地层本源微生物，促进整个地层的本源微生物的代谢活性。如果所需的本源微生物代谢活动没有发生，此时也可将外源微生物连同营养物质一同加入。微生物活化水驱中的生物表活剂、生物聚合物及多糖类物质可通过乳化携带的拖拽作用、剥离油膜的拉丝作用及启动剩余油的涨缩作用提高驱油效率，增大了波及体积。此外，由于地层中的残余油本身可作为烃降解菌的碳源，在微生物趋化性作用下通过“原位富集”效应大量菌体生长繁殖并分布于油水界面，使残余油固有形态遭到破坏，趋于松散、剥落，有利于后续水驱。微生物活化水驱矿场试验后注入井压力持续上升，注水剖面得到改善，高含水阶段试验效果好于中含水阶段油藏。值得注意的是，活化水水质，特别是总菌、各功能菌微生物类群的浓度、悬浮物粒径中值等，对内源微生物激活效果有较大影响，需要针对具体区块制定注入水水质标准。

4.2微生物／ＣＯ２协同驱油

ＣＯ２驱油技术和微生物驱油技术各自已有深入研究和广泛应用，但两种技术的协同效应研究应用相对较少。目前主要集中在：①ＣＯ２⁃微生物复合驱开发稠油。稠油开发中有机质大量沉积在井筒附近形成堵塞，注ＣＯ２后原油膨胀降黏、界面张力降低，析出的固相（蜡、胶质、沥青）反过来为微生物提供碳源，注入微生物之后的代谢产物可进一步降低原油黏度和界面张力；②微生物降烃菌降低ＣＯ２驱最小混相压力。ＣＯ２驱前或驱油过程中，先向油藏注入微生物降烃菌（简单芽孢杆菌）发酵液，然后注气至采油井井口气油比超过地层溶解气油比。原油与微生物降烃菌发酵液充分接触，轻质组分含量升高、黏度下降，与ＣＯ２相互作用，其最小混相压力降低１０．６７％～２５．３０％。针对注ＣＯ２驱油试验区的研究还发现，原油降烃菌在ＣＯ２气氛下激活比空气、Ｎ２条件下产生了更多的小分子有机酸与甲烷，内源微生物在ＣＯ２气氛下激活更有利于提高采收率，并且硫酸盐还原菌对油藏有害菌得到较好的抑制。

结束语

目前，油田微生物与其他类似功能技术相比，提高了提取率，虽然具有一定的优势，但也面临着许多尚需深入研究的问题。微生物研究的未来方向可能是更新筛选和物种评估方法，以模拟实际水库条件下的微生物特性；此外，可以考虑内源性物种和外源性物种得到多功能物种，如果功能性物种能与分级溶液兼容，则可以在分级施工过程中引入含分级溶液的地层，不仅可以推动油、洗油、降低粘度，还可以使分级溶液破裂，单剂提高储罐转化效率，降低开发成本。

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