【科学时报】我国微生物采油调控技术获重大突破

2011-2-10 09:51 来源: 科学时报
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  由华东理工大学应用化学研究所所长牟伯中领衔完成的“油藏保护性可持续开发的微生物采油调控技术及工业化应用”项目,面向油藏保护性开采,针对微生物采油技术的关键科学问题及技术难题进行攻关,依据自创理论模型,在油藏环境微生物群落结构分子检测技术、采油功能微生物分子识别与评价技术、高效采油菌种及营养体系以及微生物油藏井间示踪技术等方面取得重大突破,解决了油藏极端环境微生物群落结构解析和采油过程中油藏微生物活动动态检测的难题,实现了油藏保护性开采和微生物体系的循环利用,并拥有自主知识产权。这一重要成果获得2010年度国家科技进步奖二等奖。

  我国石油资源短缺问题日益突出,在经历了注水开发和化学驱油后,目前石油平均采收率不到35%,仍有2/3的石油残留地下难以开采。“微生物采油是开发中后期油田进一步提高采收率的一项经济有效的技术。”牟伯中等从1994年开始研究地下油田的细菌。他们发现,这些古老的细菌代谢产物的成分往往就是化学采油所使用的化学制剂成分,由于它们是由地下石油本身所含有的细菌生产,因此不会污染地下油田的品质,也比较容易被环境所接纳,更不会对环境产生破坏作用。

  牟伯中等经过10多年研究,确定了这些地下油田的细菌品种以及功能,并且找到了培养这些菌种的方式。在中石油集团和中石化集团的联合支持下,目前已经在大庆油田设立了占地50亩的菌种生产基地。新生产出来的菌种将根据不同需求,被派遣到各个油田去执行任务——只需在水中加入相应的营养液,然后注入地下,油田就会变成一个天然的“生物反应器”。而石油采出后,分离出的水还能重新注入地下,循环利用。

  我国胜利油田、大庆油田等都位于陆地,它们的共同特点是“藏”在地下1000米到4000米的石头缝里。通常画面中钻井时石油喷出地面的场景,只能在钻井初期采到5%到10%的油。随后得日夜不停地往油田里注水,才能使地下油田再流出25%的油。通过这种方式,每流出100吨水才能分离出几吨油。中国的陆地油田早已进入了注水开发的后期,平均含水量超过85%。现在,很多油田都必须用化学制剂来采油,但即便是全国的化工厂都开足马力生产,也无法满足采油所用化学制剂的需求,更不用提化学制剂采油给环境带来的污染,以及化学制剂采油在一些地理条件下根本无法使用的现实。

  据专家介绍,我国适合于微生物采油技术的地质储量巨大,约110亿吨,微生物采油调控技术具有低资源投入、低能源消耗等特点,可增加可采储量近5亿吨。“最关键的是,这一技术不会对地下油藏、地面环境产生破坏和污染,而且产出液可循环利用,实现了油藏保护性开发和油藏极端环境中特殊微生物资源化利用,推动了我国油田可持续开发技术的进步。”这让牟伯中深感欣慰。