今天说的这个小小小家伙,
你一定不陌生,
它的学名叫——
微生物
呐尼,
吃瓜群众已三脸懵圈,
啥子微生物?
说的简单点,
你吃的馒头,喝的酸奶,
还有火遍海内外的酵素……
都有它的身影。
这么说就简单多了吧,
微生物有多厉害你一定不知道,
给你看组数据:
地球上的人超过70亿,
微生物数量超过人、动物和植物的总和
咋样?
小小小家伙肉眼看不见,
但实在不能小瞧啊!
准确地说,
我们其实是生活在它们的世界中——
微生物的世界!
今天和您唠唠微生物,
这个微生物真厉害,
把它用在油田三次采油中,
效果相当好。
没听说过的你,
就来听听高大上的讲解吧~~
现在带你进入微生物的世界,这个世界由细菌、真菌、病毒等生物构成,它们存在于我们喝的水、呼吸的空气,甚至存在于我们的身体中。平均每个人的身体中有100多兆的微生物,很多对我们的生命健康至关重要,调节我们的免疫系统,影响人体新陈代谢和饮食消化。
有些微生物是有益的,它们可用来生产如奶酪、面包、泡菜、啤酒和葡萄酒等。微生物非常小,必须通过显微镜放大几百倍才能看到。比如中等大小的细菌,1000个叠加在一起只有句号那么大。
显微镜下的枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、红球菌
微生物在地球上存活了30亿年以上,适应任何环境,存活在火山喷发的沸水中,存活在缺乏氧气的两极冰川中,更重要的是,在石油开采过程中,它们的身影也随处可见。微生物对环境多样性的适应能力使得它们在复杂油藏和地层中能够生长繁衍,它们在三次采油中扮演着重要的角色。
油藏微生物种类繁多,究竟是哪类微生物起主要作用?中国石油勘探开发研究院渗流流体力学研究所( 以下简称渗流所 )微生物采油研究团队自上世纪九十年代便开展了此领域的探索性研究。
2002年以后,在中国石油天然气集团公司的支持下,建立并不断完善了微生物采油实验室。在国家973项目和中国石油微生物采油基础研究项目的支持下,通过与俄罗斯、美国和以色列等国家开展交流合作,开展了微生物采油机理和驱油体系的攻关研究。
2009年以后,在两期国家863项目的支持下,从大庆、长庆、新疆和华北等油田检测到的微生物有几百种,通过对各油田优势和共有微生物进行分析,发现铜绿假单胞菌出现频次和丰度较高,科研团队提出了一个大胆的猜测,难道铜绿假单胞菌是主要驱油功能菌?为了一探究竟,他们开始了铜绿假单胞菌的筛选评价。
筛选过程艰辛而有趣。
为搜集更多的样品,他们从油井产出液、含油污泥,甚至是腐烂的水果里筛选,筛选评价发现该菌具有高产鼠李糖脂类表面活性剂能力,能够提高采收率。同时,对油井样品微生物群落检测发现,铜绿假单胞菌普遍存在且所占比例较高,说明该菌是主要采油功能菌。
油藏微生物群落组成
微生物在油藏中如何运动和驱油的呢?这一渗流问题决定微生物作用范围和作用效果,是微生物推广应用的关键基础问题,大家都认为这是一块难啃的骨头,很难出成果。
曾有人说这个工作太难,做不出成果。但面对质疑,渗流所研究团队不服输,他们相信只要每年将这项技术向前推进一小步,这项掐脖子技术一定能攻关成功。
经过十余年攻关,渗流所在此领域培养硕博士研究生近10名,在微生物渗流理论方面,建立起立考虑油藏多孔介质吸附、筛分和不可及孔隙体积的生物渗流方程,编制了数值模拟软件,建立了微生物驱方案编制技术,将实验室研究和现场试验有效连接起来,有力地指导了新疆、华北等油田微生物驱油现场试验方案的编制。
渗流机理及数值模拟研究标志性成果
多年探索,多年积淀,渗流所始终走在微生物驱油高质量发展的路上。他们2010年在新疆油田采油二厂开展了攻关研究。为分析微生物见效特征,他们始终坚守现场试验。十年如一日检测油井产出液生化指标,每年检测指标超千项。仅仅采用绝迹稀释法开展功能菌检测使用的试剂瓶就有近十万支。通过对检测得到的生化指标与驱油效果进行对比分析,发现铜绿假单胞菌等烃氧化菌与增油量呈正相关性,有效解决了生化见效特征不明确的难题。
油井增油与烃氧化菌关系图
在新疆油田采油二厂六中区、七中区和陆梁油田陆9井区3个试验区取得了良好的增油效果,累计增油超过5万吨。其中,七中区微生物驱注入量仅为0.2倍孔隙体积(PV)的条件下,阶段提高采收率已超过5个百分点。尽管注入量少,但随着微生物的运移和增殖,微生物作用范围要大于其他三次采油方法。因此,同样在注入量较少的情况下,微生物驱油效果更明显。
通过对大庆、长庆、新疆等中国石油9个油田的103个区块进行微生物资源普查评价,公司矿权储量区适合微生物采油的地质储量73.58亿吨。其中,资源量巨大的低渗透和化学驱后油藏也具有丰富的微生物资源,具备微生物采油的物质基础。目前,长庆油田开展的低渗透油藏微生物活化水驱油试验已展现了良好的驱油潜力。
通过深入攻关,将微生物活化水驱与空气辅助微生物驱、污泥污水生物处理等技术有机结合,形成地面地下一体化循环微生物驱油技术,在提高采收率的同时,还能够解决注入水水质和污泥处理等环境问题,具备低成本和绿色环保的特点。
微生物是活的生命体,区别于化学剂,不但能够主动找油,还能够在不断消耗的过程中以惊人的速度增长。一个菌体经过1~2天数量就能够达到数亿甚至数十亿个。随着现代分子生物学和基因工程技术的飞速发展,微生物驱油技术必将取得革命性突破,新型微生物不但能满足更多油藏类型的提高采收率需要,还具备将废弃或枯竭油藏转化为气藏的巨大潜力。
策 划:党群工作处 渗流流体力学研究所
责 编:王琳琳
校 对:张鹏程
初 审:魏 东
审 核:闫建文