微生物采油法是将地面分离培养的微生物菌液注入油层,或单独注入营养液激活油层内微生物,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方法。通常是指向油藏注入合适的菌种及营养物,使菌株在油藏中繁殖,代谢石油,产生气体及活性物质,降低油水界面张力,进而提高原油采收率。微生物强化采油(Microbial Enhanced Oil Recovery,以下简称MEOR)是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统方法之后的利用微生物的有益活动及代谢产物来提高原油采收率的一项综合性技术。本文主要介绍了微生物强化采油的机理,微生物驱的数学模型,微生物驱所用菌体,引进反应工程的观点来研究微生物驱,对MEOR的各影响因素的实验研究,现场应用MEOR的生产试验情况及MEOR在稠油开采、除蜡防蜡、处理油田污水等方面的应用。MEOR是相对较新的技术,应用生物技术可以对其进行深入的研究。在文章的最后也提出了现今MEOR存在的一些问题及展望。

  在世界范围内,用常规采油技术只能从地下油藏采出30%—40%的原油。如何提高采收率,从地下采出更多的原油,多年来一直是世界许多国家不断研究的重要课题。微生物提高石油采收率(MEOR)是目前国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术,它不仅可采出地下流动的原油,也可采出不流动的原油,并能使枯竭井延长生产寿命。与其他三次采油技术相比,MEOR具有适用范围广、工艺简单、投资少、见效快、功能多、费用低、不损伤油层和无污染等优点,是目前最具发展前景的一项提高原油采收率技术。MEOR究其本质就是EOR,只不过MEOR的化学物质不是被注入的,而是在油层内部就地产出。MEOR技术与化学方法提高采收率EOR技术一样,需要考虑相同的物理参数,因而它们面对的技术问题相同,即认识和确定目标油藏,化学剂在油层中的残留、损耗和使用量等。MEOR和化学EOR的根本区别只是在于提高采收率所需的化学剂引入油藏的方法不同。经过分析,认为MEOR 技术是一种有潜力的高风险、高回报的技术,它最无可比拟的优点就是可利用油藏中的剩余油为碳源且只在有剩余油的部位繁殖产出活性物质避免了其在油藏岩石中的吸附。其效果要看它是否能把剩余油当作生产提高采收率所需化学剂的内部碳源。MEOR是指利用微生物提高采收率的各种技术的总称。凡是与微生物有关的采油技术均属于MEOR。它不包括利用微生物进行的油水井增产措施。国内外微生物提高采收率方式大致有两种。一类是向油藏中注入经实验研究培养的微生物菌种;另一类是将营养物质注入油层,激活油层中的本源微生物,使其大量生长封堵大孔道增大波及面积,同时产生各种活性物质及气体来提高洗油效率。必须供给微生物足够的营养物质,代谢产物的生产速度才会大于被微生物降解的速度。

  微生物提高石油采收率(MEOR)方法的特点有(1)微生物以水为生长介质,以质量较次的糖蜜作为营养,实施方便,可从注水管线或油套环形空间将菌液直接注入地层,不需对管线进行改造和添加专用注入设备;(2)由于微生物在油藏中可随地下流体自主移动,作用范围比聚合物驱大,注入井后不必加压,不损伤油层,无污染,提高采收率显著;(3)以吞吐方式可对单井进行微生物处理,解决边远井、枯竭井的生产问题,提高孤立井产量和边远油田采收率;(4)微生物可解决油井生产中多种问题,如降粘、防蜡、解堵、调剖,最后提高采收率的代谢产物在油层内产生,利用率高,且易于生物降解,具有良好的生态特性。

  与其他方法相比,微生物采油技术具有自身明显的优点:(1)成本低, 微生物的主要营养源之一是用通常手段难以采出的石油,微生物的繁殖能力和适应性强,作用效果持续时间长这尤其对边际油田吸引力大;(2)工序简单,利用常规注入设备即可实施,不必增添井场设备;(3)应用范围广,不仅可开采各种类型的原油,更适于开采重油;(4)注入的微生物和培养基原料来源广,容易制取,且可根据具体油藏特点,灵活调整微生物的配方;(5)易于控制,通过停止注入营养液,即可终止微生物的活动;(6)微生物细胞小且运动性强,能进入其他驱油工艺的盲区;(7)微生物只在有油的地方繁殖并产生代谢产物,避免了表面活性剂注入或降粘剂段塞的盲目性;(8)MEOR产物均可生物降解,不损害地层,不会造成环境污染,且可以在同一井中重复使用多次应用。