如何利用微生物勘探石油和提高采油量

【專家解說】：微生物在石油形成、勘探、開采、環(huán)境治理上的作用

石油常存在于地下的地質(zhì)沉積巖層中，
是一種復(fù)雜的烴類混合物。
這些烴類可能以氣態(tài)、
液態(tài)或瀝青質(zhì)固態(tài)存在。
氣態(tài)烴常伴隨液態(tài)烴存在。
氣態(tài)烴一般是從甲烷到丁烷的小分子飽
和烴混合物。液態(tài)烴俗稱原油，含有上千種化合物。原油和天然氣存在于地下沉積巖層中，
形成貯油巖層。
人們通過多種方法發(fā)現(xiàn)油田，
開采油田，
為人類提供重要的能源。
在發(fā)現(xiàn)開
采油田的過程中，微生物越來越起著重要的作用。

1、微生物參與石油的形成

石油等許多燃料是在多種微生物長期直接作用下形成的。沒有眾多微生物的改造、分解
作用，古代的生物遺體不可能變成今天巨量的化石能源。

2
、微生物用于勘探石油

常規(guī)石油勘探是采取地球物理法和地球化學(xué)法等方法進(jìn)行。由于地球地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性
常常對石油勘探的結(jié)果產(chǎn)生質(zhì)疑。
為了提高勘探的準(zhǔn)確性，
在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，
引入了微
生物勘探石油的新技術(shù)，
日益受到人們的重視，
并取得良好的效果。
人們發(fā)現(xiàn)油區(qū)底土中的
重?zé)N含量與季節(jié)變化有很大的聯(lián)系，
而季節(jié)變化的起因與微生物活動密切相關(guān)。
在底土中存
在著能利用氣態(tài)烴為碳源的微生物，
這些微生物在土壤中的含量和在底土中的烴濃度存在某
種對應(yīng)的關(guān)系，
因此可用這些微生物作為勘探地下油氣田的指標(biāo)菌。
隨著微生物培養(yǎng)技術(shù)和
測定方法的不斷改進(jìn)，
微生物勘探石油技術(shù)得到迅速發(fā)展，
準(zhǔn)確率不斷提高，
在實(shí)踐中得到
很好應(yīng)用。
目前它已成為石油勘探中一項重要的技術(shù)。
用于石油勘探指標(biāo)微生物主要是以氣
態(tài)烴為唯一碳源和能源的微生物，如甲基單胞菌屬、甲基細(xì)菌屬和分枝桿菌屬的菌種。

3
、微生物用于二次采油

靠地層壓力將原油運(yùn)到地面，稱為一次采油。由于地層壓力下降，一次采油所得的油量
一般只占油田總儲量的
1/3
左右，因而要進(jìn)行二次采油才能獲得更多的石油。
通常采用強(qiáng)化
注水法，可提高采油量，從
30%
提高到
40%
—
50%
。在二次采油中，利用微生物采油也是
一項重要的技術(shù)。微生物在油層中生長繁殖，發(fā)酵代謝，產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)和
H2
，
CO2
，
CH4
等氣體。產(chǎn)生的氣體可增加地層壓力，產(chǎn)生的酸性物質(zhì)溶于原油，降低原油的黏度，
可能產(chǎn)生的表面活性劑可降低油水表面張力，
把高分子烴類分解成短鏈化合物，
使之更加容
易流動，
避免堵住油井輸油管道，
由此而提高石油的開采量。
梭狀芽孢桿菌屬和磺弧菌屬中
的許多種可用于二次采油，效果明顯
4
、微生物用于三次采油

經(jīng)過二次采油后，
油氣田中仍有
30%
—
40%
的油田需要進(jìn)一步開采，
即第三次采油。
在
三次采油中，
主要選育產(chǎn)氣量大的菌種或利用分子生物學(xué)技術(shù)構(gòu)建基因工程菌，
連同營養(yǎng)培
養(yǎng)液一起注入油層中，通過代謝，產(chǎn)酸產(chǎn)氣，分泌表面活性劑，增加地層壓力，降低表面張
力，消除地層堵塞，從而提高采油量，延長油井的壽命。乳酸桿菌屬、腸膜明串珠菌和黃胞
桿菌屬常用于三次采油中，提高石油開采率。

（二）微生物采油的優(yōu)點(diǎn)

和其他采油方法相比，微生物采油具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1
、施工成本低

微生物采油所需設(shè)備少，可方便地利用其他采油方法中的常規(guī)設(shè)備。

2
、施工簡單

微生物采油的施工工序簡單，操作方便，工程易于上馬。