赵凤敏[1]2004年在《微生物代谢作用对油藏物性的影响》文中提出微生物采油(Microbial Enhanced Oil Recovery,MEOR)是利用微生物在地层中生长代谢作用，改善油藏物性和油层流体性质，从而提高原油采收率的一项技术。油藏是由固相岩石与液相流体形成的多界面渗流系统，油藏物性条件和流体性质是影响微生物采油技术现场实施效果的关键因素之一，因此需要针对油藏物性条件和流体性质，研究微生物的代谢作用对油藏岩石界面以及对储层流体性质的影响。本论文以实验研究为主要途径，通过对岩石表面接触角的测量、微生物对原油和地层水作用效果的测试，实验研究了以烃类为唯一碳源、嗜热、兼性厌氧微生物的代谢作用对原油、地层水和岩石润湿性的影响，分别从微生物菌液、细菌体、上清液叁个方面研究了微生物代谢活动对岩石表面润湿性的影响和对油水的作用效果。研究结果初步揭示了微生物采油的生化机理，对促进微生物采油技术的发展具有重要的理论和实际应用价值。 论文的研究内容分为四部分，第一部分是绪论：第二部分是微生物代谢活动对岩石表面接触角的影响：第叁部分是微生物代谢活动对油水性质的影响；第四部分是结论。主要研究内容和得到的主要结果如下： 1、菌液对岩石表面润湿性的影响实验研究表明，菌液、上清液、细菌体都能不同程度地改变岩石润湿性，使岩石与水的接触角降低，亲水性增强，改变水驱油毛管力大小，降低油相在岩石表面的粘附功。其中上清液对岩石表面润湿性影响的贡献率最大，岩石润湿性的改变程度与细菌的种类和菌液的浓度有关。 2、菌液、上清液、细菌体对原油作用实验结果表明，菌液和上清液都能够降低原油的粘度，经微生物作用后，原油大分子烃类组分相对减少，改善了原油的渗流性能。 3、证实了微生物对岩石表面润湿性、油水性质的影响效果主要是代谢产物的作用，在代谢产物的降粘作用中细菌体对代谢产物有协同效应，微生物对原油的降粘作用是一种有细菌体参与的复杂的生化过程。 4、微生物驱油物模实验产出水性质分析表明，微生物存在可明显增加产出水中挥发性脂肪酸的含量，使产出水的酸性增强，可有效降低水的表面张力和油水界面张力。 总之，微生物代谢作用与提高采收率的关系，主要体现在微生物对油藏性能的改善，因此微生物对岩石表面润湿性、原油及地层水性质的影响是微生物提高采收率技术的关键。通过上述叁方面的研究，可初步揭示微生物采油提高采收率的生化机理，为微生物采油提高采收率技术的发展提供理论基础。
郑克华[2]2017年在《微生物代谢作用对油藏物性和流体性质的影响》文中研究说明微生物驱油是利用微生物及其代谢产物对油藏进行作用从而提高原油采收率的原理与技术。微生物采油作为强化采油的一种新技术,是通过提供的有关细菌采油的内容和观点而导致出一种实用的微生物方法。微生物提高采收率法采油的概念是由Beckman首次提出的,直到20世纪50年代才由Zobell等开始对这一概念进行积极地研究。经过多年的研究,认为利用微生物采油的机理主要是靠微生物产生的代谢物:气体、表面活性剂、生物聚合物、有机酸、溶剂和微生物裂解重质烃类石蜡。从1980年实验室进行的微生物驱油效果评价到现在国际上的现场应用,微生物提高采收率技术在不断的进步。微生物采油技术具有驱油机理独特、操作流程简单、对地层和环境无伤害的特性以及可以根据地层环境灵活调整菌种和营养液的优势,特别是对经济效益较差的油井,具有非常明显的延长油井经济寿命的作用。但是就微生物的生物特性而言还存在一定的不足,因此,在以后的生产实践和理论研究中应不断完善该技术,争取最大化的发挥微生物采油技术在提高原油采收率方面的作用。油藏是指原油在单一圈闭中具有同一压力系统的基本聚集,是由液相流体和固相岩石形成的多界面渗流系统。油藏物性条件和流体性质是影响微生物驱油技术实施效果的关键因素,因此本文针对油藏物性条件和流体性质,研究微生物的代谢作用对油藏岩石界面以及对储层流体性质的影响。首先通过室内微生物菌种筛选与评价,优选出了产表面活性剂菌bnsp-3,之后利用接触角测定仪测量不同浓度菌液中岩心样品润湿角的改变,研究微生物代谢作用对岩石表面性质的影响,最后通过微生物对原油的降解以及微生物产酸产气等作用效果,研究微生物代谢对流体性质的影响。实验结果表明,微生物代谢作用能够使岩心样品表面的接触角减小,润湿角最小可达到40.1o,使其润湿性由亲油反转到亲水;微生物对原油的降粘作用主要是其代谢产物的贡献,同时细菌体对代谢产物具有协同降粘作用;微生物代谢作用明显增加流体中的挥发性脂肪酸的含量,最高可达2816mg/L,使得流体的pH值降低到4.3。研究结果初步揭示了微生物代谢作用对油藏物性和流体性质的影响,对促进微生物采油技术的发展具有重要的理论和实际应用价值。
张丽敏[3]2011年在《耐高温采油微生物特性及相关酶研究》文中研究表明微生物采油(Microbial enhanced oil recovery, MEOR)具有工艺简单、成本低、适应性强、对地层无伤害和无环境污染等优点,成为发展前景良好的采油技术。它的应用和推广对石油工业的可持续发展具有十分重要的意义。本文对从原油分离出的8株耐高温采油菌进行鉴定,其生理生化特性测定结果表明,菌株ZY-1为节杆菌属,菌株ZY-2为微球菌属,菌株ZY-3、ZY-10、ZY-11、JY-5、JY-6和JY-11为芽孢杆菌属。通过测定菌体生长和发酵液的表面张力,研究8株试验菌株以葡萄糖、蔗糖、木糖、淀粉和纤维素为碳源的生长代谢情况。结果表明,木糖较适合作微生物采油碳源；菌株ZY-10可以利用多种碳源进行生长、代谢,适合用作采油微生物。分别以烃和纤维素、淀粉为碳源,考察菌株ZY-3和JY-11在不同pH条件下细胞的生长、发酵液的乳化活性、与底物降解相关酶活力等特性；在初始pH6.0下建立细胞的生长、酶活力与发酵液表面张力的关系。研究表明：菌株ZY-3和JY-11最适生长代谢条件为pH6.0；种子培养基含有纤维素抑制菌株JY-11的生长,对菌株ZY-3和JY-11产表面活性剂影响小；发酵培养基含有纤维素却促进菌株ZY-3和JY-11产表面活剂和菌株的生长；种子培养基含有淀粉促进菌株ZY-3和JY-11生长和产表面活性剂；发酵培养基含有淀粉对菌株ZY-3产表面活性剂有抑制作用而对菌株JY-11有促进作用,同时也促进菌株JY-11的生长；不同培养基对纤维素酶和淀粉酶活力影响不明显。菌株ZY-10在含有木糖和石蜡的培养基中首先利用木糖,比在以石蜡为单一碳源时对石蜡的利用要快,且比以木糖或石蜡为唯一碳源时能合成较多的表面活性剂。
孔丽萍[4]2015年在《嗜热解烃菌的筛选评价及驱油性能研究》文中研究说明微生物采油是指微生物自身及其代谢产物与原油相互作用改变原油理化性质,降解降粘,改善原油流动性提高采收率。近年来,随着石油钻采技术的日益成熟,油井深度逐步增加,可开采的井下油藏温度逐渐升高,大多数油井井下温度已在50℃以上,常规的采油微生物及其生物制品在高温下无法很好发挥功效,必须加大对高温采油微生物的攻关力度,需要分离筛选出以原油为碳源,适合高温条件下生长的优良菌种来进行现场应用。本论文采用原油扩油圈初筛,同时结合菌液的表面张力测定,从胜利油田沾3区块采出液样品中筛选出嗜热解烃菌,命名为CK2,并对菌种的形态进行观察、生化性质研究及从分子角度进行基因鉴定;从温度、酸碱度、盐度、溶氧量等因素对菌种进行油藏适应性评价,优化出该菌种培养的最佳条件;将菌种与原油共同培养,对作用前后原油和发酵液的性质(乳化分散、原油红外光谱、族组分、粘度、乳化系数)进行分析,最终采用叁个不同渗透率级别(0.3D、0.7D、1.1D)的填砂模型进行驱油实验评价提高采收率效果,给下一步菌种在矿场的工艺实施奠定基础。研究结果表明:筛选出的嗜热解烃菌CK2属于芽孢杆菌,对代谢产物分离提纯,通过测定红外光谱证明生成的是糖脂类表活剂。通过测定吸光度对菌种进行油藏适应性评价,结果表明在CK2菌种在35~75℃温度之间均能生长,且55℃为最佳培养温度,在PH为5~9的油藏环境中均能生长,PH=7时菌体密度最大,为最佳培养PH,在Nacl质量分数为0.5%~5%范围内均能生长,盐度为10%时,菌种生长代谢受抑制,最佳盐度值为0.5%,摇床转速在160r/min时效果最优。将菌种与原油共同培养,原油乳化分散效果明显,作用前后的红外光谱变化表明原油中醛酮类物质增多,作用前后的原油四组分中重质组分百分含量降低,轻质组分含量增多,作用前后叁个油样降粘率分别为30.1%、23.9%、19.6%,菌种发酵液的柴油乳化系数可达99%。物模驱油实验结果表明微生物提高采收率分别为7.5%、10.6%、6.1%,具有进行大规模发酵培养,现场应用提高驱油效果的价值。
覃生高[5]2006年在《微生物驱油数值模拟研究与应用》文中研究表明微生物提高采收率是一项具有很大应用前景的提高采收率技术。其中,微生物驱油技术由于能处理更大范围的地层,因而具有很好的增油效果,能较大幅度地提高原油采收率。本文通过广泛的资料采集和现场调研,了解了国内外微生物提高采收率技术的理论研究和矿场应用的进展、以及微生物采油数值模拟软件开发和应用的现状。根据大庆油田萨南过渡带注水开发中、低渗透率油层的特点,选择了由组分运移方程、黑油模型、微生物动力学方程、渗透率降低模型和激活滞留油模型组成的能比较全面地描述微生物在多孔介质中发生物理、化学和生物反应的叁维叁相多组分流动数学模型,进行数值模拟计算。在室内微生物菌种和矿场油层环境配伍性实验研究的基础上,制定了矿场试验方案,用该数值模拟软件对方案进行了系统评价,从中优选出最具可行性的方案,进行了微生物改善水驱效果试验。结果表明:试验区注入微生物后,注入压力下降,视吸水指数上升,油层动用程度提高,产液能力上升,日产油增加,含水下降,微生物驱油效果明显,这说明注微生物改善水驱开发效果在萨南过渡带油层条件下是可行的,可进一步扩大试验规模,论证了微生物驱油的效果;试验中所用微生物菌种与过渡带油层配伍性良好,具有较好的适应性;验证了该数值模拟软件具有较强的计算能力,所得到的数值模拟结果能有效指导矿场试验。
李雪[6]2014年在《微生物驱提高低渗油藏采收率技术可行性研究》文中提出随着石油勘探规模的不断增大，我国巨型整装特大型油田越来越少，而高速发展的国民经济对石油的需求量日益增加。为了适应当前的经济发展形势，我国石油工业开发建设的目标逐渐转向低产、低压、低渗透油田。如何应用新技术提高此类油田的采收率，成为当前急需攻关的重要课题。微生物采油技术作为叁次采油的一种重要手段，因其具有成本低、适应性强、工艺简单、对产层无伤害和无环境问题等优点，已得到越来越多的重视和应用，尤其适用于常规水驱后油藏的强化采油，具有广泛的应用前景。本文针对子北涧峪岔油田的油藏特征，与中外微生物驱提高采收率油藏的筛选标准和已实施微生物驱提高采收率区块的油藏条件进行对比；在室内研究的基础上，以数值模拟为手段，探讨了现场微生物驱油方案的合理浓度、注入量及注入方式等，并从中优选出最具可行性的方案，进行了微生物改善水驱效果的论证与预测；同时，在子北涧浴岔油田开展微生物驱油现场初步试验，初步探讨了微生物驱油技术对该油田的适应性，并通过现场试验结果证实了微生物驱油提高涧峪岔油田采收率的可行性。
李珂[7]2005年在《微生物驱油数值模拟研究》文中进行了进一步梳理目前世界上的常规石油开采技术(注水、注气等)一般只能采出石油储量的30—50%。为了开采出大量残留在油藏中的剩余油,提高采收率,自50年代起,至今人们已经研究出了许多方法。但是,由于这些方法自身都有着明显的局限性,影响了最终的采油效果。微生物采油技术是兴于近二十年的一项新兴的提高采收率的方法。该项技术以其成本低、适应性强、作业简单、对地层无伤害和无环境问题等优势,已经为世界各国所广泛接受。全球范围内有40～45%的油藏具有微生物采油的巨大潜力。应用和推广微生物采油技术对我国东部老油田的“挖潜增效”和“稳产战略”意义重大;对我国石油工业的可持续发展也有十分积极的意义。 在微生物驱油机理和数模方面,国内外油田、院校、科研单位已经进行了大量的微生物驱油室内研究和矿场试验。就我国来说,现在大都使用其他国家的菌种和技术,这就产生了一些问题。一是进口微生物产品价格昂贵,导致操作成本较高;二是建立数学模型需要微生物体系参数和物质间关系的量化表达方法,而使用外国的菌种和技术不利于我国科研工作者对此进行研究。所以,尽管我国在微生物驱油的室内研究和矿场实验上取得了可喜的成果,但在理论研究和本地菌种开发等方面仍然有所不足,且至今没有属于自己的微生物采油模拟软件。因此,当务之急是筛选并建立起适合我国油田地层条件的微生物菌种数据库和进行数值模拟研究。 本文对微生物驱油的参数获取、驱油机理、油藏应用条件以及数学模型的研究现状等进行了综合考虑,并在多孔介质中微生物体系运移动力学、营养需求、生长繁殖等机理的基础之上,开发出了新的微生物调驱叁维数值模拟模型和软件(MES)。其中包含了微生物在多孔介质中的生长、繁殖、衰亡过程:营养;代谢产物;运移动力学以及以微生物调驱为主的微生物体系驱油机理。通过叁维油藏模型对建立的数学方程组、计算方法和模拟软件进行检验的结果表明,所建立的模型和编制的软件真实、详细地模拟了微生物体系在地层中的生长、运移和提高采出程度的过程。为微生物采油,特别是调驱过程提供了一套可靠的理论研究方法,对实际使用微生物技术提高原油采收率具有重要的指导意义和应用价值。
陈晔[8]2014年在《微生物采油试验效果油藏影响因素分析》文中指出任何一项叁次采油技术均离不开油藏分析,微生物采油技术亦是如此。从油藏角度剖析微生物采油效果的影响因素,并从中发现可能的机理具有重要的理论价值,也是当前微生物采油技术的薄弱环节。研究的结果将为今后砾岩油藏进行微生物驱油试验区筛选奠定一定基础。本论文以六中区微生物驱现场试验为研究背景,从深化地质认识出发,应用叁维地震资料精细解释构造,重新落实断层；利用数字化测井资料进行精细地层对比,重新落实研究区小层连通关系；通过储层沉积相研究,确定储层分布规律,评价储层质量；在此基础上应用专业软件建立了研究区地质模型。在地质建模的基础上结合生产动态对油藏再认识；同时对试验井的生化指标及增油效果进行评价；取得了油藏构造分布、储层渗透率差异、沉积相控制、油井不同含水阶段、不同剩余油分布等油藏参数对试验井生化指标及增油效果的影响,对微生物驱单井效果差异有了深化认识,进而建立了微生物驱油油藏参数优化模式。通过上述研究取得主要认识如下：生化指标监测结果显示注水效果好的油井,内源微生物激活程度高,醋酸根代谢水平亦高,这类井主要分布在片流带、辫流带且井网控制较好的相带上；断层将破坏注采井网的完整性,影响注水效果,试验应尽可能选在构造运动较少的区域。微生物得到有效激活的区域还需有一定可采储量才能获得好的增油效果,对于开发后期砾岩油藏来说,这类井通常处于水道的上游、砂坝构型或注采井网不太完善但储层物性好的区域。总体上讲,效果好的试验井主要分布在储层物性好,水淹程度低的区域,这一结论也得到室内实验的证实。
郑承纲[9]2010年在《微生物提高采收率技术研究》文中研究说明微生物提高采收率技术具有成本低、适应性强、工艺简单、对产层无伤害和无环境问题等优点,尤其适用于常规水驱后油藏的强化采油,具有广泛的应用前景。本论文是针对微生物提高采收率技术的基础理论性研究。通过对油藏微生物群态的研究,揭示了六大油藏微生物类群(烃氧化菌、腐生菌、发酵菌、硝酸盐还原菌、硫酸盐还原菌和产甲烷菌)各自的代谢特点,掌握了油藏微生物以营养物级联传递关系形成微生物生态链。同时,针对性的研究了不同类群微生物及其代谢产物提高采收率的作用机理。油藏中的各种物理、化学和生物因素都会对油藏微生物的生长和代谢活动造成影响造成较大的影响,因此,必须全面评估这些因素对微生物提高采收率技术的影响。在理论和实验的研究基础上,根据所激活的目标微生物类群、代谢特征及其提高采收率的机理为依据,对微生物提高采收率技术的策略进行了系统的分类,总结归纳了四种典型的微生物提高采收率技术策略：烃氧化型微生物驱采油技术策略,厌氧发酵产气型微生物驱采油技术策略,Biosurfactant-EPS型微生物驱采油技术策略和微生物选择性调剖技术策略,阐述和论证了不同技术策略的提高原油采收率机理,并制定了相应的油藏和微生物筛选标准。
王惠[10]2004年在《微生物及其衍生物对油气渗流的影响规律研究》文中研究表明目前，油田的开发普遍进入了高含水期，面临的开采难度进一步加大。开发新的，更加廉价的提高原油采收率技术越来越受到重视。微生物技术引入到石油开发，已经成为叁次采油技术中一个引人瞩目的方向。 本文的研究内容分五部分。引言部分介绍了目前国内外微生物采油技术的发展现状，并提出了存在的问题。接下来针对提出的问题，从微生物及采油微生物的特点出发，阐述了微生物采油的主要机理。通过新疆石油局与美国NPC公司合作的微生物矿场实验，进行了微生物采油的适应性分析。在以上分析的基础上，本文通过不同的微生物菌液与原油、地层水的相关室内实验，证实了微生物对油气渗流的影响。主要表现在：微生物具有降低油水界面张力、降低原油粘度以及改变地层水物性的作用。本文的核心问题是，在实验现象的基础上，从理论上分析了微生物的作用对改变残余油饱和度、含水率及油水流度比的影响，这与传统的实验只是集中观察微生物与原油作用会出现的现象，或者观察提高采收率的能力是有区别的。 通过细致深入的分析，得出以下结论： (1) 微生物与原油作用可以降低油水界面张力，其降低幅度随着微生物的生长规律发生相应的变化。界面张力的降低可提高毛管数，从而使残余油饱和度下降，提高原油采收能力。 (2) 微生物与原油作用，可降低原油粘度，原油粘度的下降幅度与微生物的生长特征一致。原油粘度的下降可改善油水流度比，体现在含水率的下降上。 (3) 微生物的新陈代谢产物，使地层水的物性发生了变化。表现在：随着生物酸的浓度加大，地层水的酸性增强，pH值下降，地层渗透率加大，有利于提高注入水的波及体积，驱动更多的残余油，提高采油速度。
参考文献：
[1]. 微生物代谢作用对油藏物性的影响[D]. 赵凤敏. 西南石油学院. 2004
[2]. 微生物代谢作用对油藏物性和流体性质的影响[D]. 郑克华. 东北石油大学. 2017
[3]. 耐高温采油微生物特性及相关酶研究[D]. 张丽敏. 大连工业大学. 2011
[4]. 嗜热解烃菌的筛选评价及驱油性能研究[D]. 孔丽萍. 中国石油大学(华东). 2015
[5]. 微生物驱油数值模拟研究与应用[D]. 覃生高. 大庆石油学院. 2006
[6]. 微生物驱提高低渗油藏采收率技术可行性研究[D]. 李雪. 西安石油大学. 2014
[7]. 微生物驱油数值模拟研究[D]. 李珂. 西南石油学院. 2005
[8]. 微生物采油试验效果油藏影响因素分析[D]. 陈晔. 中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所). 2014
[9]. 微生物提高采收率技术研究[D]. 郑承纲. 中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所）. 2010
[10]. 微生物及其衍生物对油气渗流的影响规律研究[D]. 王惠. 成都理工大学. 2004