大慶外圍油田微生物降黏技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場。徐立志 攝

“擴大微生物采油現(xiàn)場試驗規(guī)模，以更低成本實現(xiàn)更好的增油效果。”4月13日，大慶油田勘探開發(fā)研究院采收率二室微生物采油課題組組長李蔚告訴記者，大慶油田逐年加快微生物采油技術(shù)攻關(guān)步伐，成效顯著，前景廣闊。

據(jù)悉，微生物采油技術(shù)是將菌液和營養(yǎng)劑注入油層，或單純注入營養(yǎng)劑，利用微生物的代謝作用及其代謝產(chǎn)物來提高原油采收率的一項技術(shù)，技術(shù)優(yōu)勢在于成本低、無污染、適用于各類油藏。大慶外圍油田已探明地質(zhì)儲量雖然豐富，但是新油區(qū)接替儲量潛力嚴重不足，且老油區(qū)進入高含水期后，剩余儲量依靠常規(guī)水驅(qū)難以有效挖潛，給原油穩(wěn)產(chǎn)、技術(shù)攻關(guān)和效益開發(fā)帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，加快微生物采油技術(shù)步伐，不斷擴大外圍微生物驅(qū)應(yīng)用規(guī)模，力爭“十四五”末形成原油年產(chǎn)5萬噸規(guī)模，對大慶油田高質(zhì)量原油穩(wěn)產(chǎn)意義重大。

“形象地說，微生物采油技術(shù)就是把千百萬個小細菌注入地下，讓微生物進行繁殖，進而把油趕出來。”在大慶油田微生物采油技術(shù)實驗室內(nèi)，高級工程師王蕊告訴記者，在大慶外圍油田有這樣一類井，由于原油蠟?zāi)z質(zhì)含量高、黏度高，采油生產(chǎn)面臨著地層深部驅(qū)替難、近井地帶流動難、井筒部位采出難“三大難題”。采油七廠通過先導(dǎo)試驗發(fā)現(xiàn)，一些特殊的細菌能在一定程度上降解石蠟的碳鏈，阻止其凝固結(jié)蠟。經(jīng)過兩年的攻關(guān)試驗，單井年累計增油337噸，平均有效期227天，平均單井投入產(chǎn)出比達到1∶4以上。目前，微生物降黏增產(chǎn)這一新技術(shù)已順利進入現(xiàn)場施工階段，預(yù)計在葡萄花油田治理低產(chǎn)井30口，有效增油8000噸以上，為大慶外圍油田再添一項低成本增產(chǎn)利器。

“微生物采油是儲備技術(shù)，也是顛覆性技術(shù)。”李蔚介紹，多年來，大慶油田幾代科研人員強化“一噸油”意識，堅持不懈地進行技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場試驗，在微生物采油技術(shù)的驅(qū)油機理、高效驅(qū)油體系構(gòu)建、降解原油成甲烷氣等方面均取得長足進步。尤其是針對國家重大專項技術(shù)——微生物吞吐現(xiàn)場試驗攻關(guān)，增油效果已高于國內(nèi)外平均水平。“微生物吞吐具有投入產(chǎn)出比高、單井能多輪次應(yīng)用等特點，可作為外圍油田常規(guī)增產(chǎn)措施，這無疑為‘十四五’期間組織實施外圍油田微生物驅(qū)油擴大試驗奠定了基礎(chǔ)。”他說。

微生物采油技術(shù)中的微生物驅(qū)油跟蹤調(diào)整技術(shù)正逐年擴大試驗規(guī)模。進入“十四五”，大慶油田加快推進慶新油田衛(wèi)21區(qū)塊南部和葡南油田葡南三斷塊等外圍微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場試驗。通過現(xiàn)場試驗，含油面積、地質(zhì)儲量、單井有效厚度等參數(shù)明顯優(yōu)化，有效增加了可采儲量，實現(xiàn)微生物菌液注入和原油采出同步進行。截至目前，葡南油田試驗區(qū)日產(chǎn)液量上升、日產(chǎn)油穩(wěn)定、綜合含水率穩(wěn)定良好。

新聞背景

【技術(shù)簡介】微生物提高原油采收率技術(shù)是繼熱力驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、聚合物驅(qū)等方法之后的一項綜合性技術(shù)。利用微生物的有益活動及代謝產(chǎn)物來提高原油采收率，就是讓肉眼看不見的細菌代替水或化學(xué)劑驅(qū)動油藏多孔介質(zhì)中的原油，是現(xiàn)代生物技術(shù)在采油工程領(lǐng)域開拓性的應(yīng)用。

其應(yīng)用原理可概括為幾個方面。一是代謝產(chǎn)生生物表活劑、低分子溶劑、有機酸，降低油水界面張力，提高驅(qū)替毛管數(shù)和洗油效率。二是代謝產(chǎn)生氣體，使原油膨脹，提高地層的壓力從而達到氣驅(qū)的目的。三是通過降解原油中的重質(zhì)組分，降低原油的黏度，改善流動性。四是細菌細胞及生物聚合物在地層中起到調(diào)堵的作用，擴大水驅(qū)波及體積。

【應(yīng)用效果】大慶油田于20世紀90年代開始研究微生物提高原油采收率技術(shù)，歷經(jīng)基礎(chǔ)研究、先導(dǎo)試驗、快速發(fā)展三個階段。截至目前，大慶油田累計實施近百口井的微生物吞吐，總成功率達到74.3%，單井平均增油148噸，投入產(chǎn)出比達1∶5以上。其中，在朝陽溝油田開展的9注24采微生物驅(qū)試驗，注入量僅為0.03孔隙體積，提高采收率幅度達到4.95個百分點。葡南三斷塊微生物驅(qū)現(xiàn)場試驗效果突出，日產(chǎn)油由20.4噸增加到55.9噸，全區(qū)較受效前含水率下降8.8個百分點，預(yù)測提高采收率達6個百分點以上。今年3月，慶新油田完成第一周期微生物驅(qū)注入工作，油井采出液中微生物菌濃較試驗前增長兩個數(shù)量級，日產(chǎn)油增加7.9噸，綜合含水率下降2.9%，階段增油700噸。

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問：這項技術(shù)的研發(fā)背景是什么?

大慶油田微生物采油技術(shù)課題組：補齊技術(shù)短板是解決我國能源技術(shù)自主化的根本需求。加快微生物采油技術(shù)現(xiàn)場試驗和規(guī)模化應(yīng)用步伐，是實現(xiàn)高水平科技自立自強、為大慶油田高質(zhì)量原油穩(wěn)產(chǎn)提供有效接替技術(shù)保障的需要，意義重大，前景廣闊。

以微生物吞吐、微生物驅(qū)和微生物選擇性封堵為主要技術(shù)，中國、美國、俄羅斯、挪威和加拿大等20多個國家相繼開展了室內(nèi)研究和現(xiàn)場試驗，但始終沒有大規(guī)模應(yīng)用。近10年來，大慶油田微生物采油技術(shù)在驅(qū)油機理、高效驅(qū)油體系構(gòu)建、降解原油成甲烷氣等方面均取得長足進步。

問：這項技術(shù)的優(yōu)勢是什么?

大慶油田微生物采油技術(shù)課題組：該技術(shù)具有五大優(yōu)勢。一是施工成本低，可用現(xiàn)有的注水管線注入，不需要添加專用管線和專用設(shè)備。二是施工操作方便，可針對油藏具體條件靈活調(diào)整微生物配方。三是適用范圍廣，對于低產(chǎn)油藏、枯竭油藏，微生物采油技術(shù)可實現(xiàn)長期增產(chǎn)效果。四是適用于開采各種類型的原油(重質(zhì)、輕質(zhì)及高含蠟的原油)。五是綠色環(huán)保，采油微生物菌種培養(yǎng)物質(zhì)以及代謝產(chǎn)物均為可生物降解物質(zhì)，微生物和代謝產(chǎn)物不損害地層，產(chǎn)出液無后處理問題，同時對石油煉制沒有不良影響。

大慶長垣外圍油田探明地質(zhì)儲量豐富，但持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)難度非常大。因此，必須不斷擴大微生物驅(qū)應(yīng)用規(guī)模，特別是針對外圍低產(chǎn)、關(guān)停井，逐年擴大微生物吞吐試驗范圍;針對外圍油田低滲透儲層開展的微生物驅(qū)，擴大其試驗和現(xiàn)場應(yīng)用規(guī)模，確保增油效果。這是目前其他采油技術(shù)無法實現(xiàn)的。