石油生物技術是指將微生物作用套用於採油技術，並將微生物按照其進入油藏的方式分為油藏內自身固有的微生物和由油藏外進入的微生物。微生物降解高相對分子質量的石油烴，主要是正構烷烴和脂環烴側鏈黏度或凝固點，改善其流動性，增加出油量。
基本介紹
- 中文名：石油生物技術
- 外文名：petroleum biotechnology
- 微生物類型：油藏內、油藏外微生物
- 機理：降解高相對分子質量的石油烴
- 作用：提高採油率
- 意義：延長油藏壽命
簡介,機理,石油本身微生物採油技術,外源石油微生物技術,
簡介
原油是推動工業化和經濟持續發展的基本能源，通過新技術能開採出部分殘餘油，以減緩國內原油產量下降的趨勢，延長油藏壽命。高原油產量技術是通過提高原油採收率、降低操作費用來延長單井的經濟壽命的，開發長期經濟的提高原油採收率技術的潛力是巨大的，微生物技術提高採油率更是值得研究的方向之一。微生物驅油具有幾個顯著特徵：微生物驅油較為經濟，相對於熱力驅油來看，能夠在很大程度上降低能源的消耗，減少了能耗費用；微生物生長速度快，在發生生物作用的同時能夠產生其他的有用產物。
機理
微生物降解高相對分子質量的石油烴，主要是正構烷烴和脂環烴側鏈黏度或凝固點，改善其流動性，增加出油量；微生物的不斷生物作用產生低相對分子質量的有機酸，溶蝕孔喉中岩石表面的碳酸鹽礦物或無機垢透性，提高原油產量；在微生物降解石油烴類物質時也會產生氣體如甲烷、二氧化碳、氮氣等，同時由於氣體的產生，增加了管路或者是岩層中的壓力，從而增加地層壓力，降低原油黏度，能溶解碳酸鹽礦物，增加滲透性，因此提高油藏的出油量；在微生物降解高分子有機烴類物質的過程中會產生低相對分子質量的有機溶劑，如醇、酮類等溶於原油中，降低原油黏度表面活性劑，改善其流動性；產生表面活性物質，降低界面能力，改變潤源性提高注入水的洗油能力，表面活性物質還能使原油分散、重油乳化，從而提高稠油採收率；產生生物聚合物，增加注入水的黏度，改善流度比，並能封堵高滲透層，深部調劑，改善水的波及效率，增加剩餘油採收率。
石油本身微生物採油技術
油藏內固有的微生物套用採油技術的原理如下：第一階段為生物好氧發酵階段，首先將注水井或者靠近井的地帶厭氧和兼性厭氧的烴氧化菌激活，在烴氧化菌的作用下發生烴類的氧化反應，在烴類發生部分氧化時會產生醇、脂肪酸以及可作為表面活性劑的其他組分；第二階段為厭氧發酵階段，由於氧化還原電位逐漸降低，產甲烷菌和硫酸鹽還原菌在缺氧層被激活，降解石油產生甲烷和二氧化碳等氣體，這些物質在溶於油後，就會增加油的流動性，進而提高原油的採收率。在整個微生物作用的過程中，微生物產生的同位素輕的甲烷與總甲烷的比例在不斷地增加。
外源石油微生物技術
相對於油藏本身固有的微生物而言，外源微生物為從油藏外部進入到油藏內的微生物，而外源微生物採油即指將地面培養的微生物菌種或孢子與營養物一起注入地層，而後微生物菌種在油藏內生長繁殖，產生大量代謝物如酸、低相對分子質量溶劑、表面活性物質、氣體、生物聚合物等，增加地層出油量，從而達到提高原油採收率的目的。外源微生物採油技術通常包括單井周期性外源微生物採油技術和外源微生物強化水驅，前者包括微生物吞吐採油、微生物酸化壓裂、微生物請防蠟等，主要是針對油井開採率的提升而採取的措施；後者包括微生物驅油、微生物深部調劑、微生物選擇性封堵、微生物循環水驅以及生物工藝法採油（注入生物表面活性劑和生物聚合物）等，主要在注水井上展開進行。
