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微生物吞吐采油技术应用探讨

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微生物 吞吐 采油 技术 应用 探讨
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科技情报开发与经济 01 1年第21卷第章编号:1005—6033(201 1)12—0157—03 微生物吞吐采油技术应用探讨 侯养全 (太原生产力促进中心,山西太原,030009) 摘要:阐述了国内微生物采油技术的发展现状和强化栗油的主要工艺及特点,介绍 了微生物单井吞吐采油技术在延长油田的应用情况,实践证明,微生物强化采油技术 可有效提高原油的采收率,具有良好的发展前景。 关键词:微生物采油技术;单井吞吐工艺;矿场试验 中图分类号:献标识码:A 1微生物采油技术的原理及应用意义 众所周知,当今世界的能源问题主要就是石油问题,石油是 创造社会财富的关键因素之一,也是影响全球政治格局、经济秩 序和军事活动的一种重要战略商品。几乎所有的国家都把石油 安全置于能源战略的核心地位。随着我国经济快速发展对原油 需求的不断增大,产能与需求的矛盾日益加剧。据中国工程院报 告,2010亿t~2.7亿t,进口依存 度达47%~60%,形势非常严峻。目前我国原油稳产已处于临界 状态,产量约占全国70%的大庆、胜利、辽河、华北等东部陆上油 田,靠现有技术可采储量已所余不多。一般腈况下常规采油技术 收稿日期:20111 只能采出30%原油,怎样从地下采出更多的原油,提高 采收率,是世界性的研究课题。 目前普遍采用的采油技术主要有化学法(如表面活性剂、聚 合物及其复合体系)、热采方法和气采方法,我国应用较多的是 化学法。20世纪8是利用微生物在油藏中生长繁殖活动来提高石油产量 的采油技术。其主要技术原理为采油微生物的代谢产物可降低 原油的表面张力和黏度从而改善原油的流动性,产生气 体增加油层内部压力,产生酸性物质溶解碳酸岩石达到改善油 层渗流的目的等_l。]。微生物采油技术是一项高新技术,是微生 物技术与采油技术的融合,对于处理难采油井具有明显的作用。 特组下岩段地层的外接触带内,矿带走向与花岗岩体边缘基本 平行,矿石中的脉石矿物和矿体围岩几乎全是矽卡岩矿物和矽 卡岩以及其他近矿围岩地层,因受热接触变质作用而形成大理 岩和角岩等,说明朝不楞铁矿属接触交代矽卡岩型铁锌多金属 矿床。矿床形成过程,较早生成的主要是矽卡岩,然后是磁铁矿, 再后又被含多金属硫化物的气液基本上沿铁矿液上升时裂隙通 道充填交代,叠加在铁矿及其附近的矽卡岩体之上,致使铁矿石 的物质成分相当复杂。成矿过程中的地质构造活动和成矿气液 作用表现为成矿作用的多期性、继承性和差异性。 多期性:是指含矿溶液即矿质的产生、分离不止一次发生。 不仅说明不同矿物生成于不同阶段,而且同种矿物也不全是一 次生成的,如磁铁矿晚期生成的磁铁矿穿插于早期生成的细粒 浸染状磁铁矿体内。此外,磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿和毒砂等也 是不止一次生成的。 继承性:是指在金属硫化物气液的侵入交代,基本上是沿着 铁矿液活动的路线,表现在金属硫化物多分布在铁矿体内及其 周围的矽卡岩中。 差异性:是指各矿带和区段所含金属硫化物的种类虽大致 相同,但含量却有明显差异。说明含金属硫化物的热液活动在各 区段的强度不同,形成的物理化学条件也有差异。 从靠近大理岩的矽卡岩体中夹有一些大理岩和角岩地层残 留体来看,说明接触交代作用不十分彻底。 5找矿标志 (1)碳酸盐岩与中酸性火成岩接触部位。 (2)矽卡岩出露范围内,尤其是地表氧化褐铁矿染强地段。 (3)断裂与层问裂隙发育地带。 (4)磁异常分布区,结合地质特征,推断成矿远景。 参考文献 [1]许立权,陈志勇,陈郑辉,等.内蒙古东乌旗朝不楞铁矿区中 粗粒花岗岩].矿床地质,2010,29(2): 3 17[2]聂凤军,张万益,杜安道,等内蒙古朝布楞矽卡岩型铁多金属 矿床辉钼矿铼—锇同位素年龄及地质意义[J]_地球学报,2007,28 (4):315(责任编辑:李敏) 第一作者简介:徐延铭,男,1981年4月生,2009年毕业于 辽宁工程技术大学地质工程专业,助理工程师,内蒙古兴业集团 锡林矿业有限公司,内蒙古自治区东乌珠穆沁旗,026300. (下转第161页) 157 侯养全微生物吞吐采油技术应用探讨 本刊国内微生物强化采油技术发展现状 自2国微生物采油技术研究快速发展。中 科院微生物研究所、南开大学微生物中心、华东理工大学应用化 学研究所、长江大学化学与环境工程学院、胜利油田采油研究 院、吉林油田研究院和克拉玛依石油化工研究院等进行了实验 室模拟研究,为尽快实现矿场试验起到积极的促进作用。至今已 掌握了菌种培育、活化、发酵技术和单井采油工艺技术等。同期 一些研究单位及油田还与国外公司合作如美国的 本的石油公司等进行了吞吐采油试验,有效率达70%以上_3】。目 前我国的微生物采油技术研究方兴未艾,包括菌种筛选与培养、 采油工艺研究、跟踪监测技术方法等,其最终目的是能够达到工 业化应用规模,使该技术达到完善和成熟。在菌种开发方面除常 规菌种外,还涉及耐高温、耐高矿化度、耐高氯离子系列;采油工 艺除单井处理外还涉及区块驱油、封堵高含水岩层及井筒防蜡 处理工艺。除以上研究单位和油田进行微生物采油的技术研究 和矿藏试验外,其他油田如辽河油田、大港油田、中原油田、江汉 油田等也进行了类似的实验研究,也都证明了微生物强化采油 技术的可行性与应用前景。 虽然微生物强化采油技术在国内发展较快,但所取得的专 利成果仍不尽理想。从2000年至今的关专利的总量 只有25项,与国外的差距还很大。因此,加大研发力度、制定鼓 励性政策迫在眉睫。 2.1微生物强化采油主要工艺技术 2.1.1缀生物单并吞吐工艺 将单一的采油菌种发酵液或复配发酵液及各种微生物生长 繁殖所必需的营养成分配成的营养液注人生产井内,关闭油井 几天,使微生物在油藏中繁殖生长,产生有益成分后开井生产。 经过一段时间的生产后,出油量会明显下降,再重复注入与关井 操作。这种方法类似于蒸汽吞吐的施工方法,所以称为微生物单 井处理,也叫周期性微生物采油。这一技术是利用微生物自身的 作用及其代谢产物的作用,乳化重质烃类和石蜡,改善原油在井 眼内的流动性能,从而提高单井产量[4]。 2.1.2微生物强化水驱工艺 微生物驱油工艺是将菌液与营养物的混合处理液由注水井 注入油藏岩层,当处理液被注入水带人油层后,经发酵繁殖会产 生副产物生物表面活性剂、气体、酸、醇等代谢产物,这些产物通 过物理或化学作用会使岩石孔隙中原油表面张力变小并释放出 来,随注入水驱动到生产井中被采出,从而提高了采收率,延长 了油井寿命。 2.1.3微生物选择性封堵 该工艺是通过把菌液及其营养物注入地层,使其在高渗透 层内大量代谢繁殖,产生生物聚合物而起到封堵高渗透地层的 作用,从而达到改变注入水流向来提高石油采收率的方法。 2.1.4微生物清防蜡工艺 158 微生物清防蜡指的是选择嗜蜡菌种,经发酵培养后制成微 生物菌液,注入油井后由于它是以石蜡为营养源,经代谢后可将 石蜡降解为较小的组分,相应地降低了原油的黏度,减小了原油 的渗流阻力,同时可延长洗井周期和免修期,维持油井的正常生 产。微生物菌液进入井筒后,通过细菌及其代谢产物的作用,对 原油中的石蜡进行了部分降解,同时防止了井筒的结蜡,直接和 间接地起到了清防蜡的作用。 2.2微生物强化采油技术主要优势 (1)成本低,作业简单。增产1桶原油,聚合物驱油花费5~8 美元,表面活性剂驱油花费8~生物驱油花费。 (2)微生物和代谢产物不损害储层,无产出液后处理问题, 环境友好。 (3)适用范围广,对不适合聚合物驱油藏,微生物采油具有 很大程度的适应性;对聚合物驱后油藏,微生物采油具有潜力。 (4)可用于开采各种类型的原油,开采重质原油的效果更 好。 (5)注入的微生物和培养基(营养物)价格便宜,易于获得。 可以针对具体的油藏,灵活调整微生物配方。 (6)微生物细胞很小,且能运移,所以能够进入其他驱油工 艺不能完全进人的油层中的死油区和裂缝。 2.3微生物采油技术的特点[5] (1)目标微生物在油藏中利用原油生长繁殖,作用更直接。 (2)代谢产物通过物理化学作用降低了原油的表面张力,使 原油更易从岩石表面及其岩石空隙中释放出来,有利于提高驱 油效率。 (3)微生物自身以及代谢产物通过成膜黏附在孔隙表面,封 堵高渗透带,有利于扩大波及体积。 (4)能够通过注采井实现区域或区块的整体驱油。 (5)可有效驱动残余油,提高波及效率。 3延长油田微生物吞吐采油试验情况 2003年至2004年山西能元生物科技有限公司在延长油田进 行了为期两年的矿场试验,增采效果明显。试验采用的是配伍菌发 酵液,所选油井均为低渗透油井,油层沉积深度在300 油温度在2O℃左右。施工时菌液投加量为300 养液投加 量与菌液匹配,然后关井1验结果表明,油井增采有效率 达到100%,有效期超过100天,累计增采原油6700中 有部分几近枯竭的典型试验井,注入菌液5 井3达到3续出油达6个月,单井增产4试验还表明,注入的微生物菌液可使原油黏度由原来的 15.2 度降低率达到15%以上,蜡和 胶的含量分别降低7%~12%。 参考文献 [1]彭裕生.微生物采油基础及进展[M].北京:石油工业出版 科技情报开发与经济 01 1年第21卷第12期 文章编号:1005—6033(2011)12—0159—03 收稿日期:2011—02—25 浅析硬质景观在城市景观设计中的运用 陈 红 (太原市建筑设计研究院,山西太原,030002) 摘要:介绍了硬质景观及其分类,结合城市景观设计实例,对硬质景观在城市景观设 计中的运用进行了论述。 关键词:硬质景观设计;硬质景观分类;街道铺装;城市家具 中图分类号: 文献标识码:A 1硬质景观 硬质景观是指在景观设计中没有生命的元素,包括地面铺 设、墙、雕塑、灯、引导标志以及桌椅等家具设施(因为水属于无 生命的物质,所以水景也是硬质景观之一)。柳巷商业街城市家 具见图1,迎泽大街便道铺装见图2。 图1柳巷商业街城市家具 图2迎泽大街便道铺装 从广义上来讲,在景观设计中除了各种有生命元素的(例 如:城市绿化)以及我们所使用的各种建筑构筑物以外的有形 物,我们都可以认为是硬质景观。其内容主要包括:步行环境、景 观设施、活动场所、车辆环境四大部分。例如:不同材质的地面铺 装、围墙、各种不同的照明设施、城市家具、篮球场、足球场等等 都在硬质景观的范畴之内。 2硬质景观的分类 对硬质景观的分类,可以从设计要素、景观用途等不同方面 进行分类,因此它的分类方法有很多种。本文结合实际案例,对 硬质景观分类中的一种分类进行分析。 以迎泽大街街道景观设计、柳巷商业街区景观设计和汾河 湿地公园景观设计为例,从硬质景观在这些案例设计中的按景 观功能出发,将其分为实用型、装饰型和综合功能型景观三大 类。 2.1实用型硬质景观 实用型硬质景观包括道路环境、活动场所和设施小品三类。 社,2005. [2]易绍金,余跃惠.石油与环境微生物技术[M].北京:中国地 质大学出版社,2002. [3]王岚岚,吕振山,魏兆胜,等.吉林油田微生物采油的矿场实 践与认识[J]_石油天然气学报,2005,27(6):931—933. [4]林娜.微生物采油技术的现场试验应用[J].内蒙古石油化 工,2008(10):261—262. [5]易绍金.微生物提高石油采收率发展现状及展望[J].石油与 天然气化工,1994,23(3):149—153. (责任编辑:薛培荣) 第一作者简介:侯养全,男,1963年生,1984年毕业于吉林 大学高分子化工专业,高级工程师,太原生产力促进中心,山西 省太原市,030009. of of of 59
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