[本源微生物深部调驱技术的室内研究及现场应用]下列哪些是微生物采油的本原微生物
时间：2019-04-07 03:16:21 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】向地层中注入营养物质，激活油藏中的本源微生物，利用微生物的代谢物质提高注水波及系数和洗油效率是一种提高原油采收率的重要手段，在世界各国得到了越来越多的应用。但是传统的本源微生物驱油技术是采用水溶性的营养体系，并补充定量空气以实现油藏好养菌群的激活和原油的生物降解。水溶性营养物在注入油藏时会沿着高渗透区域窜流，在油藏中滞留时间短，微生物利用程度低，生物产物与油藏岩石和流体相互作用时间短，这是造成本源微生物驱油技术现场效果不明显或见效慢的主要原因。我们通过室内研究优选出了一种新的营养体系，将该营养液注入地层后，既能激活地层中的本源微生物，促进其生长和代谢，实现驱油目的，又可堵塞地层大孔道，延长作用时间，提高注入水的波及体积，达到调驱的目的，从而进一步提高原油的采收率。
【关键词】本源微生物；调驱；营养体系；采收率
1.本源微生物深部调驱的研究背景
传统的本源微生物驱油技术是采用水溶性的营养体系，如氮、磷盐体系，低糖类等体系，并补充定量空气以实现油藏好养菌群的激活和原油的生物降解[1]，这种体系主要强调“驱”的作用，而忽视了“堵”的作用。水溶性营养物在注入油藏时会沿着高渗透区域窜流，在油藏中滞留时间短，微生物利用程度低，生物产物与油藏岩石和流体相互作用时间短，这是造成本源微生物驱油技术现场效果不明显或见效慢的主要原因。
本研究的主要目的就是研究出一种合适的营养体系，将该营养液注入地层后，既能为地层中的本源微生物提供营养，激活地层中的本源微生物，促进其生长和代谢，实现驱油目的，又可堵塞地层大孔道，延长作用时间，提高注入水的波及体积，达到调驱的目的，从而进一步提高原油的采收率。
2.营养体系的优选
2.1 营养体系的优选原则
根据本研究的目的和微生物提高采收率的机理，营养体系的优选应遵循以下原则：
（1）能有效刺激油藏微生物的生长与繁殖（菌群浓度提高）。
（2）代谢产物以生物表面活性剂为主，这样才能乳化原油，提高原油的流动能力；或者是多糖，可以起到堵调作用。
（3）营养体系与地层水和地层矿物组分有较好的配伍性，不会发生物理和化学反应；在注入水中易溶解或分散，能够顺利注入地层。
（4）能很好地抑制对原油生产系统有不利影响的硫酸盐还原菌（SRB）的繁殖。
（5）廉价，来源广泛，无二次污染等。
2.2 优选出的营养体系
经过大量的室内试验，我们优选出了N-1型淀粉-纤维素基营养体系，该体系的主要成分及含量见表2-2、2-3。其中淀粉和纤维素的主要作用是提供并延缓释放微生物所需的营养物质，封堵地层中的高渗透区域。该体系几乎含有微生物生长所需的各种营养组分和生长因子，是良好的天然培养基。表2-4是目前常用营养体系和N-1营养体系的对比。
表2-2 N-1型营养体系的主要成分
水分（%） 淀粉（%） 纤维素（%） 脂肪（%） 蛋白质（%） 矿物质（%）
10 30--50 20--40 5 5--8 10
表2-3 N-1型营养体系中的主要矿物质含量（mg/100g）
钙 铁 镁 钾 钠 磷
50--80 20 100 150--300 2--10 200--600
表2-4 目前常用营养体系和N-1型营养体系对比表
对比项目 碳源 氮源 磷 无机盐 生长因子 氧需求
目前常用营养体系 石油烃 铵盐 磷酸 ―― ―― 有氧
N-1型营养体系 淀粉纤维素 蛋白质 磷脂 多种微量元素 维生素氨基酸 有氧和无氧
2.3 N-1型营养体系的特点
N-1型营养体系具有以下几个方面的特点：
（1）组分多，微生物易利用；
（2）主要组分是多糖类，可以转化为糖脂类表面活性剂；
（3）有氧和无氧条件下均可激活微生物；
（4）来源广，廉价，环保。
（5）该营养剂是经过复配、加工成不同粒径的粉体，可分散于水体，便于注入。
3.本源微生物调驱室内研究
3.1 有氧条件下菌群生长与代谢过程研究
（1）N-1营养体系对菌群生长的影响
取油田注入水进行实验，分别向其中加入相同浓度的铵盐类营养剂和N-1营养剂，在有氧条件下进行培养，检测其中的菌群变化情况，实验结果见表3-1和图3-1。
表3-1两种体系的最终菌浓度对比
菌类类别 TGB FB HOB SRB
N-1营养体系 n×105 n×102 n×108 0
铵盐营养体系 n×104 n×102 n×102 n×102
图3-1 加入N-1营养剂后菌群的生长曲线
从表3-1和图3-1可以看出，在氧气存在条件下，菌群被激活后的优势菌群是HOB，被N-1营养剂激活后体系中的HOB、TGB菌群浓度明显高于被铵盐类营养体系激活后体系中的菌群浓度，N-1营养剂激活后的体系中不产生对石油生产不利的SRB。
（2）两种营养体系对氧气的消耗速率
取油田注入水做实验，实验方法和流程见图3-2和图3-3。
在油田注入水中补充N、P营养盐和空气后，HOB对原油的氧化降解速度很慢，而且低效；而N-1体系在2d内消耗完氧气，实验结果见图3-4。
3.2 无氧条件下菌群的生长与代谢过程研究
（1）N-1营养体系对菌群生长的影响
取油田注入水进行实验，向其中加入N-1营养剂，在无氧条件下进行培养，检测其中的菌群变化情况，实验结果见图3-5。
从图3-5可以看出，在无氧条件下，菌群被激活后的优势菌群是FMB和SRB。
菌群类别 TGB FB HOB SRB
有氧条件 n×105 n×102 n×108 0
无氧条件 n×106 n×107 n×101 n×106
