微生物提高采收率微观机制

在模拟油藏条件下,利用微观仿真平板模型和分支盲孔模型,对水驱、微生物驱油过程中剩余油形态及流动现象进行显微观察和分析,研究微生物驱油和置换盲孔内剩余油的微观机制;利用动态扩张黏弹性流变试验,定量考察菌体本身及生物表面活性物质对油水界面膜的作用及对原油流动能力的改善作用.结果表明:微生物通过降解原油和代谢产生生物气体、生物表面活性物质等改变剩余油形态及分布;微生物驱具有气驱、气液界面滑动和剥离油膜等微观驱油方式;生物气能够在生物活性物质的辅助作用下,进入水驱、聚驱、气驱都无法波及的盲孔,置换出其中的剩余油;微生物菌体本身具有界面活性,能与代谢活性产物共同降低油水界面膜强度,提高原油流动能力.     

微生物提高采收率过程中促进原油动用的机制

随着石油需求的不断增长,提高采收率越来越重要。近年来,选择微生物及其代谢产物作为驱油材料,可以降低成本、减少环境污染且效果较好。已有不少学者通过渗吸、填砂管模型、驱替、数值模拟等实验方法对MEOR的效率进行了研究。本文总结了微生物驱油的五个机制,并通过比较其对微生物驱油效率的影响,发现渗透率变化、改善岩石表面润湿性和界面张力降低在微生物驱油机制中占主导地位。参与MEOR的细菌能够适应不同条件的储层环境,并代谢出生物活性物质,其中生物表面活性剂应用效果最为明显。最后,本研究将有助于理解微生物与提高采收率的关系,并确定其在增加石油产量中发挥作用的机制,对于MEOR在油气行业的发展具有重要意义。     

微生物驱油中采收率影响因素实验研究

本文在实验室针对华北油田哈22断块油样进行了微生物驱模拟实验,考察了微生物菌种、菌液浓度、微生物段塞大小以及岩心渗透率等因素对驱油效果的影响.研究结果表明,在所实验的7种菌中,菌种代谢类型对驱油效果影响较大,其中,代谢生物聚合物的菌种和复合菌种驱油效果较好,只代谢表活剂的菌效果较差.微生物浓度越高、段塞越大,驱油效果越好.文中还考察了渗透率对微生物驱油效果的影响,渗透率太大时,驱油效果并不一定好,原因可能是微生物从水驱形成的通道窜流,不能与水驱后的剩余油发生有效作用.     

油层法微生物采油代谢产物生成量的理论分析

为研究油层法微生物采油代谢产物提高原油采收率的能力,根据物质守恒定律及储层孔隙结构特征,建立储层中微生物代谢产物含量与微生物可利用物质含量的数学方程,分析微生物驱油机制及微生物代谢产物的化学组成,揭示微生物在储层中生长代谢有利驱油物质的能力。结果表明:利于驱油的代谢产物成分中氧原子数量较多,而储层流体中可供微生物利用以合成驱油物质的氧原子浓度相对较低,限制了含氧原子的生物表面活性剂、生物聚合物、生物气体等的生成;以烃为唯一碳源的微生物采油难以大幅度提高原油采收率;油层中微生物可利用物质的溶解度、消耗速率、流体的注入速度等均制约微生物代谢产物的产量和生成范围。     

花土沟油田复合微生物驱油实验研究

青海花土沟油田是一个高矿化度油田,产能低,运用聚合物驱等方法提高采收率在该油藏中作用受限。从青海当地油藏环境中分离到2株具有良好驱油效果的菌株,高产生物表面活性剂,经鉴定为铜绿假单胞菌QH2(CCTCC NO:M2012468)和枯草芽孢杆菌QHQ110(CCTCC NO:M2012467)。实验评价了花土沟本源驱油微生物降低表/界面张力的能力、驱油性能以及对当地油藏的环境适应性。结果表明,复合菌株发酵液可将水的表面张力从72 mN/m降低到26.29 mN/m,并且发酵液的油水界面活性较高,平衡界面张力约为0.272 8 mN/m。筛选的微生物菌体在青海油田油藏环境中可大量繁殖,能够很好地适应当地油藏环境。室内驱油模拟实验表明,经微生物驱替段塞作用后,采收率平均可提高15.3%,说明筛选的菌株驱油性能较强。微生物驱油室内评价结果为其在花土沟油藏现场应用提供了可靠的实验依据。     

内源微生物提高原油采收率物理模拟驱油实验研究

在分析国外内源微生物物理模拟驱油实验的基础上 ,采用单 12区块原油和原生水模拟地层条件 ,进行了内源微生物物理模拟驱油实验研究 .对残余油采收率、系统压力、醋酸根含量、生物气产量及组成进行了检测 .结果表明 ,采用空气辅助 (液气比 1∶10 )激活好氧微生物 ,经过 36d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 4 .7% ;依赖于整个油层生态系统的改善 ,在激活的厌氧微生物的主导作用下 ,经过两轮次 77d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 8.3% ;实验结果验证了注水油层中好氧微生物—厌氧微生物演替降解石油的两阶段生物过程 ,生物气中甲烷的含量随培养时间的增加而增加 ,最高达 74 .4 % ;而始终未检测出硫化氢 ,说明硫化氢的产生得到了有效抑制     

微生物驱数值模拟研究进展

基于微生物驱采油机理,从数学模型和软件应用2个方面介绍和总结微生物驱数值模拟研究现状。由于经典微生物驱油模型(Islam模型、Zhang模型和Chang模型)不包含代谢产物组分,分别从产物主要以生物表面活性剂、生物聚合物以及其他产物模型来阐述现存模型的优缺点;主要从MTS,UTCHEM,CMG-STARS,ECLIPSE和MRST这5个方面总结微生物驱数值模拟的软件应用。当前微生物驱数学模型无法准确体现实际微生物驱油过程,均存在些许不足。因此,今后研究的重点和趋势为:1)建立完善的多孔介质空间模型来准确描述多孔介质内部孔隙结构;2)系统地研究微生物的形状尺寸对微生物运移和驱油的影响;3)建立多因素、多组分耦合影响下的微生物驱数学模型。     

微生物驱提高采收率数值模拟研究

基于目前国内外对微生物驱油的数值模拟研究资料和已取得的技术成果,发展了一个综合的微生物驱油三维三相多组分（水、油、气、微生物及其营养物、代谢产物等）数学模型。用全隐式方法对模型进行了差分,并讨论了由此得到的有限差分方程组的解法和模型所含参数的获取途径。通过一典型实例对微生物驱油的数学模型进行检验,对比了微生物驱与普通水驱后的含油饱和度分布和采出程度等。结果表明,应用该模型能够真实、详细地描述微生物体系在地层中的生长、运移和驱油过程以及分析解决受各种因素（微生物和营养物浓度、段塞结构、层间渗透率等）影响下的微生物驱油参数优化问题。     

国内外源微生物驱矿场试验状况分析

 为降低微生物采油矿场试验的风险,制定科学合理的实施方案,对目前国内外源微生物驱的现场实施情况进行了调研,从注入量、注入浓度、注入方式及增油量对驱油效果的影响等方面分析发现,目前外源微生物驱矿场应用正处于发展和完善阶段,注入量多在0.002-0.007倍孔隙体积(PV)之间,微生物浓度在1%-3%之间,注入方式主要为周期注入和段塞注入,取得了良好的效果,但在菌种和工艺方面仍存在一些亟待突破的技术。根据国内外源微生物矿场试验的现状,建议通过引进先进的微生物学技术,培养出更多能够以廉价且丰富的营养物为基础生长的菌种。针对具体目标油藏选取调驱结合、吞吐与驱替结合或内源与外源微生物驱相结合的方式,通过改变注入水的水质及采用生物抑制的方法保持微生物驱油的连续性,进一步改善外源微生物驱油的应用前景。     

沾3内源微生物驱的生物特征变化及其对驱油效果的影响

内源微生物驱油通过激活油藏中特定的微生物群落提高原油采收率。分析胜利油田沾3区块内源微生物驱现场试验产出液中微生物群落结构以及优势菌的动态变化,考察油藏生物特征与现场开发动态之间的对应关系。结果表明:生物多样性、优势菌含量与现场生产动态之间存在明显的相关性,其中菌群多样性与原油产量之间呈明显负相关关系;4类优势菌的交替协同作用直接影响了原油产量,优势菌总量的变化与原油产量之间呈明显正相关关系,而且油井产量的变化滞后于生物特征的变化。     

基于微生物燃料电池技术的生物传感器及其应用进展

简要介绍微生物燃料电池型生物传感器的工作原理,概述各种基于微生物燃料电池技术开发的生物传感器及其应用领域.分析影响微生物燃料电池型生物传感器性能的因素,讨论提高传感器性能的方法,以期为研究和开发高性能的微生物燃料电池型生物传感器提供参考.     

生物油/生物柴油乳化燃料的制备及性质分析

针对生物质快速热解所制得的生物油黏度高、酸度高、含氧量高和水分高等缺点,提出了一种新型的生物油品质提升方法--乳化生物油/生物柴油.通过改变不同的反应条件发现,过高的乳化剂浓度会导致合并、结块,影响效果,过低则使乳化液不稳定;较高的搅拌强度会产生较稳定的乳化液;过长的反应时间将会导致乳化剂脱离生物油/生物柴油的表面.实验结果表明,最佳反应工况为乳化剂体积分数4 %,原始生物油/生物柴油体积比4 ∶ 6,搅拌强度为1200r/min,乳化温度30℃和混合时间15min.另外,对乳化燃料的含水量、黏度、分子量和酸度等物性的测试结果表明,与生物油相比,这些性质均有较明显提高.     

生物油催化加氢去氧的研究进展

随着石油煤炭等不可再生资源的大量消耗,环境污染和气候异常等问题愈演愈烈.如何解决人类可持续发展和日益增长的能源需求之间的尖锐矛盾,是需要深思和解决的重大问题.生物油是由农业废弃物经快速热解后,催化加氢精制后得到的优质能源,能够直接用作机车燃料,具有绿色、可持续、来源广泛等优势.因此,生物油的催化加氢精制研究是实现其替代石油煤炭产品的核心内容.文章通过对目前研究成果的调研,分析了研究中存在的问题,并提出了应对策略,期望能为生物油的催化加氢研究提供参考.     

生物油／柴油乳化燃油稳定性试验

为了探索生物油作为燃料使用的途径,在使用稳定剂的情况下将生物油按照一定比例加入柴油中,利用均匀技术制出乳化燃油.实验结果表明:当生物油的含量为10%,稳定剂含量为4%~6%时,乳化燃油的稳定时间可以达到120h以上;将乳化油燃料用于泰山-25拖拉机时,发动机运转正常.     

生物油/生物柴油混合燃料的热稳定性

为了考察生物油/生物柴油混合燃料的热稳定性,分析了该混合燃料在不同的存储温度和存储时间下组分物化性质的变化,并测试了存储前后该混合燃料的黏度、水分含量、酸度、平均分子质量等理化特性.实验结果表明:当存储温度为80℃,存储时间为180 h时,样品的含水量小于0.7%;黏度随存储温度的升高和存储时间的延长变化不大.利用FT...     

增效微生物驱物模实验研究

为改善和提高微生物驱的矿藏应用效果和应用规模,将化学驱与微生物驱方法相结合,开展了增效微生物驱的物模实验研究。模拟大庆采油四厂油水条件,挑选2组室内乳化等指标评价效果较好的复合体系进行物模实验,结果表明:聚合物和微生物可产生协同驱油作用,500 mg/L的聚丙烯酰胺-10%A菌液的复配体系驱油效果较好,复配体系可比同条件微生物驱提高采收率15.89%;表面活性剂与微生物也可产生协同驱油作用,0.04%的表活剂1SY—10%B菌液的复配体系驱油效果较好,复配体系可比同条件微生物驱提高采收率4.47%。室内实验显示,微生物菌液与聚合物、表面活性剂等物质共同作用联合驱油是一种增效的微生物采油新方法。     

微生物驱相对渗透率曲线测定

为了进一步加强对微生物驱油过程及其后续水驱油的多相渗流规律和驱油机理的认识,采用稳态法成功测得了中一区Ng3油藏条件下(温度69℃和压力10 MPa)注微生物(AB-1菌和AB-2菌)前和注微生物后油水相对渗透率曲线.对比分析了注微生物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征.实验结果表明:与注微生物前相比,注微生物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的绝对渗透率变化不大;等渗点明显右移,含水上升率明显减缓;两种菌均能较大幅度提高原油采收率,其中,AB-1菌提高采收率平均为8.7%,AB-2菌平均为9.2%.     

油藏内源微生物演替规律及其对驱油效果的影响

利用长岩心连续动态驱替实验模拟现场微生物驱油过程,通过高通量测序及荧光定量PCR技术定量描述物模驱出液菌群结构、多样性指数及驱油功能细菌浓度的动态变化规律,并分析生物特征动态变化规律与含水率变化之间的对应关系。结果表明:激活剂多轮次段塞注入方式下,内源菌群呈现连续动态演替变化,菌群结构趋于简单化,多样性指数逐渐降低,不动杆菌、厌氧小杆菌及甲烷嗜热杆菌逐渐成为群落中的优势菌属;内源总细菌浓度及驱油功能细菌浓度随激活剂的注入逐渐升高,在时间尺度上存在明显的好氧、兼性及厌氧驱油功能菌级联激活规律,厌氧产甲烷古菌激活时整个代谢链被启动,驱油效率最高;在兼性及厌氧驱油功能细菌浓度提高2个数量级后,产出液细菌群落多样性指数与含水率变化之间存在明显的相关性,可以作为内源微生物驱油生物特征指标,指导内源微生物驱油现场效果的分析及方案的针对性调整。     

微生物水驱传输组分模型

微生物驱油是一种经济有效的三次采油方法.针对微生物在水油性油藏传输驱油的问题进行渗流数学理论研究.根据石油微生物学的多孔介质中微生物传输作用机制,首先建立了适合于两种微生物多种组分相互作用的组分模型.利用数值模拟理论,研制了油藏数值模拟组分模型模拟器,从而为微生物驱油的油田开发问题研究提供了理论方法和数值模拟工具.该模型除考虑水、油特性外,全面考虑了微生物的生长与衰竭、微生物间的竞争排它作用、诱导与阻遏作用、产物的增溶、降解等化学反应,扩散、沉浮、吸附等等.模拟组分为12个,是一个完善、实用的组分模型模拟器.模拟结果表明,该模型模拟器具有较强的功能,深入细致地反映了微生物的传输运移机制和各个组分的物理化学反应规律.可对微生物驱油的各类问题进行研究.     

微生物驱油技术研究与发展

微生物驱油技术不断成熟,应用也日渐广泛。本文分析了微生物驱油技术的特点,提高原油采收率的机理,微生物驱油技术的应用方式和技术标准;并介绍了微生物驱油技术的发展现状,提出了今后研究的重点和方向。目前在国内外开展的微生物驱油先导性矿场试验已初见成效,增油效果明显,显示了良好的发展前景。