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      微納米加工技術(shù)論文

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      微納米加工技術(shù)論文

        微生物采油技術(shù)自投入生產(chǎn)以來就以其成本小、產(chǎn)出大、安全可靠等特點為提高石油開采效率做出了巨大貢獻,下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的微納米加工技術(shù)論文,謝謝你的閱讀。

        微納米加工技術(shù)論文篇一

        簡述微生物采油技術(shù)

        [ 論文 關(guān)鍵詞]:微生物采油 技術(shù) 發(fā)展 機理

        [論文摘要]:目前,微生物采油技術(shù)引起了微生物學(xué)界、石油 工業(yè) 界、石油地質(zhì)界和地球化學(xué)界等相關(guān)學(xué)科的廣泛興趣和關(guān)注。詳細介紹微生物采油技術(shù)概況,明確分析微生物采油技術(shù)概況機理,并探討其發(fā)展方向。

        微生物原油采收率技術(shù)(microbial enhananced oil recovery,MEOR)

        是利用微生物在油藏中的有益活動,微生物代謝作用及代謝產(chǎn)物作用于油藏殘余油,并對原油/巖石/水界面性質(zhì)的作用,改善原油的流動性,增加低滲透帶的滲透率,提高采收率的一項高新生物技術(shù)。該項技術(shù)的關(guān)鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長繁殖和代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油的流動性質(zhì)及液固界面性質(zhì)。與其它提高采收率技術(shù)相比,該技術(shù)具有適用范圍廣、操作簡便、投資少、見效快、無污染地層和環(huán)境等優(yōu)點。

        一、微生物采油技術(shù)概況

        1926年,美國 科學(xué) 家Mr.Beckman提出了細菌采油的設(shè)想。1946年Zobeu研究了厭氧的硫酸鹽還原菌從砂體中釋放原油的機理,獲得微生物采油第一專利。I.D.shtum(前蘇聯(lián))及其它國家等學(xué)者也分別作了大量的創(chuàng)新性工作,奠定了微生物采油的基礎(chǔ)。美國的Coty等人首次進行了微生物采油的礦物試驗。馬來西亞應(yīng)用微生物采油技術(shù)在Bokor油田做先導(dǎo)性礦物試驗,采油量增加了47%。2002年至2003年,我國張衛(wèi)艷等在文明寨油田進行了微生物礦場應(yīng)用,累計增產(chǎn)原油1695t,累計少產(chǎn)水1943t,有效期達10個月。

        美國和俄羅斯在微生物驅(qū)油研究和應(yīng)用方面,處于世界領(lǐng)先地位。美國有1000多口井正在利用微生物采油技術(shù)增加油田產(chǎn)量,微生物采油項目在降低產(chǎn)水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年,俄羅斯在韃靼、西西伯利亞、阿塞拜疆油田激活本源微生物,共增產(chǎn)原油13.49x10t,產(chǎn)量增加了10~46%。1988年至1996年,俄羅斯在11個油田44

        個注水井組應(yīng)用本源微生物驅(qū)油技術(shù),共增產(chǎn)21x10t。

        20世紀(jì)60年代我國開始對微生物采油技術(shù)進行研究,但發(fā)展緩慢。80年代末,大慶油田率先進行了兩口井的微生物地下發(fā)酵試驗(30℃)。大港、勝利、長慶、遼河、新疆等油田與美國Micro~Bac公司合作,分別進行了單井吞吐試驗。1994年開始,大港油田與南開大學(xué)合作,成功培育了一系列采油微生物,該微生物以原油和無機鹽為營養(yǎng),具有降低蠟質(zhì)和膠質(zhì)含量功能,并在菌種選育與評價、菌劑產(chǎn)品的生產(chǎn)、礦場應(yīng)用設(shè)計施工與檢測等諸方面取得了成績。1996年以來,吉林油田與13本石油公司合作,探究了微生物采油技術(shù)在扶余油田東189站的29口井進行的吞吐試驗,21口井見效,見效率達70%。2000年底,大慶油田采油廠引進了美國NPC公司的耐高溫菌種,在Y一16井組進行了耐高溫微生物驅(qū)油提高采收率研究和現(xiàn)場試驗,結(jié)果表明,采收率達43.41%,增加可采儲量1.81×10t,施工后當(dāng)年增油615.5t。勝利油田羅801區(qū)塊外源微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場試驗提高采收率2.66%。

        二、微生物采油技術(shù)機理

        (一)微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑

        在大慶油田開發(fā)的各個階段都會使用不同性質(zhì)的化學(xué)劑,現(xiàn)以大慶油田為例。當(dāng)大量化學(xué)劑進入油藏后,將發(fā)生物理變化和化學(xué)變化,對微生物采油過程可能產(chǎn)生不同的影響?;瘜W(xué)劑既可引起微生物生存環(huán)境(滲透壓、氧化還原電位、pH值)的改變,又可直接改變生物的生理(呼吸作用、蛋白質(zhì)、核酸及影響微生物生長的大分子物質(zhì)的合成)以及影響微生物細胞壁的功能,從而影響微生物的生長,降低采收率。

        (二)微生物驅(qū)油機理

        因為,微生物提高原油采收率作用涉及到復(fù)雜的生物、化學(xué)和物理過程,除了具有化學(xué)驅(qū)提高原油采收率的機理外,微生物生命活動本身也具有提高采收率機理。雖然目前的研究不斷深入,但仍然無法對微生物采油技術(shù)各個細節(jié)進行量化描述,據(jù)分析,主要包括以下幾個方面:

        1.原油乳化機理。微生物的代謝產(chǎn)物表面活性劑、有機酸及其它有機溶劑,能降低巖石一油一水系統(tǒng)的界面張力,形成油一水乳狀液(水包油),并可以改變巖石表面潤濕性、降低原油相對滲透率和粘度,使不可動原油隨注入水一起流動[1引。有機酸能溶解巖石基質(zhì),提高孔隙度和滲透率,增加原油的流動性,并與鈣質(zhì)巖石產(chǎn)生二氧化碳,提高滲透率。其它溶劑能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。

        2.微生物調(diào)剖增油機理。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞,堵塞高滲透層,調(diào)整吸水剖面,增大水驅(qū)掃油效率,降低水油比,起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用,可以有選擇地進行封堵,改變水的流向,達到提高采收率的效果。在較大多孔隙中,微生物易增殖,生長繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物,具有高效堵塞作用。

        3.生物氣增油機理。代謝產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體,可以提高地層壓力,并有效地融入原油中,形成氣泡膜,降低原油粘度,并使原油膨脹,帶動原油流動,還可以溶解巖石,擠出原油,提高滲透率。

        4.中間代謝產(chǎn)物的作用。微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等,可以將石油中長鏈飽和烴分解為短鏈烴,降低原油的粘度,并可裂解石蠟,減少石蠟沉積,增加原油的流動性。脫硫脫氮細菌使原油中的硫、氮脫出,降低油水界面張力,改善原油的流動性。

        5.界面效應(yīng)。微生物粘附到巖石表面上而生成沉積膜,改善巖石孔隙壁面的表面性質(zhì),使巖石表面附著的油膜更容易脫落,并有利于細菌在孔隙中成活與延伸,擴大驅(qū)油面積,提高采收率。

        (三)理論研究

        1.國內(nèi)外的數(shù)學(xué)模型。20世界80年代末,國外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的數(shù)學(xué)模型并開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬研究。Zhang模型優(yōu)于Islam模型在于可描述微生物在地層中的活動,卻難于現(xiàn)場模擬。Chang模型是三維三相五組分,能描述微生物在地層中的行為,不能描述在油藏中的增產(chǎn)機理。

        2.物理模擬。物理模擬研究基本上是 應(yīng)用化學(xué)驅(qū)的物理模型試驗裝置及試驗過程。微生物驅(qū)油模型的核心是巖心管部分,其長度影響微生物的生長繁殖。應(yīng)建立大型巖心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驅(qū)油效果。通過物理模擬研究微生物驅(qū)油法,可獲得微生物在巖心中的推進速度及濃度變化,對巖心滲透率的影響等信息。

        (四)源微生物的采油工藝

        國內(nèi)油田(大慶等)已進人高含水開發(fā)期,是采用內(nèi)源微生物驅(qū)油還是采用外源微生物驅(qū)油,要根據(jù)具體油藏內(nèi)的微生物群落進行分析。若具體油藏中內(nèi)存在有益微生物驅(qū)油的微生物群落,宜采用內(nèi)源微生物驅(qū)油工藝,這是目前國內(nèi)致力于運用最新微生物采油技術(shù)。

        三、結(jié)語

        綜上所述,在我國油田中,特別是大慶油田,在微生物采油技術(shù)具有提高采收率的效果,對大多數(shù)的油藏都能充分發(fā)揮微生物采油的優(yōu)勢。制約微生物采油技術(shù)的主要因素在于油藏中微生物群落結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場試驗工藝及物理模擬實驗的局限性。外源菌種的選育和評價指標(biāo)、特性,微生物的研究、菌液的生產(chǎn)和礦場試驗等方面還需深化。

        參考 文獻 :

        [1]馮慶賢、郭海莉、倪方天,本源微生物驅(qū)油技術(shù)研究與應(yīng)用EJ].特種油氣藏,2001,18(5):8486.

        [2]汪衛(wèi)東、宋永亭、陳勇,微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑EJ-I.油田化學(xué),2002,19(3):293-296.

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