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嗜热稠油油藏本源微生物多样性及提高原油采收率应用潜力

2021-07-28张文达柴陆军孙姗姗喻高明顾永安佘跃惠

化学与生物工程 2021年7期

张文达,柴陆军 ,张 凡 ,董 浩,孙姗姗,喻高明,顾永安,佘跃惠*

(1.长江大学石油工程学院,湖北 武汉430100;2.非常规油气湖北省协同创新中心,湖北 武汉 430100;3.中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083)

近年来,中国、俄罗斯和美国的研究人员开发了微生物提高原油采收率(MEOR)技术,并成功应用于含轻质常规原油油藏[1-3]。微生物产生的气体、酸、溶剂、聚合物和生物表面活性剂具有与其合成类似物相似的驱油性能。目前,关于稠油油藏MEOR技术的研究相对较少,稠油油藏的微生物生态学和控制油藏石油生物降解的因素是面临的主要课题[4]。在实验室条件下和储层中均显示具有硫酸盐还原作用和产甲烷作用的群落具有生物降解稠油组分的能力[5-8]。

研究者研究了我国大港高温(56.9~59.4 ℃)稠油油藏中嗜热微生物群落的代谢特征,并进行了3个油藏区块(孔店北二区块和一北区块及港西油田)现场试验[6-8]。在以高温复杂的地质条件和密度为0.955~0.969 g·cm-3的稠油为特征的孔店油藏,MEOR技术采用将氧气作为空气-水混合物或H2O2与氮和磷矿物质的水溶液一起注入,以激活油田本源微生物群落[7]。注水井近井地带稠油被微生物氧化形成低级醇和挥发性脂肪酸,随后被深部油藏厌氧微生物利用,产生气体CH4、CO2等。在室内培养和油藏现场试验中都观察到生物表面活性剂的产生,导致地层水的表面张力降低。位于孔店油藏北区的生产油井产出的原油黏度从501.2 mPa·s降至458.9 mPa·s,下降了11%,原油中蜡含量从6.64%降至4.72%[7]。在高温油藏条件下,发现在互营营养菌-乙酸氧化菌和利用H2的产甲烷菌的培养过程中,由乙酸产生甲烷;……

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