在中石化勝利油田河口采油廠邵家油田沾3區(qū)塊，矗立著一個(gè)綠色的儲(chǔ)罐，特別顯眼。這也是與其它區(qū)塊的明顯區(qū)別。河口采油廠工藝所油田化學(xué)主管師毛源介紹，那里在進(jìn)行的是微生物驅(qū)油。儲(chǔ)罐里的營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)供液注入系統(tǒng)注入到地下1200多米的地層，目標(biāo)是2000多萬(wàn)噸的石油地質(zhì)儲(chǔ)量。
通過(guò)微生物驅(qū)油，該斷塊水驅(qū)稠油油藏的含水量已經(jīng)從實(shí)施微生物驅(qū)油前的93.7%下降到現(xiàn)在的89.2%，增油50多噸/天。
像這樣在勝利油田進(jìn)行過(guò)微生物采油的已有六個(gè)區(qū)塊，其中有五個(gè)是外源微生物驅(qū)，兩個(gè)是內(nèi)源微生物驅(qū)。據(jù)勝利油田采油工藝研究院(以下簡(jiǎn)稱“勝利采油院”)微生物采油研究中心副主任曹功澤介紹，從1998年至今，這些區(qū)塊已累計(jì)增油19.8萬(wàn)噸。其中，羅801區(qū)塊已提高采收率4%。
艱難起步
在勝利油田采油工藝研究院石油微生物研究中心的辦公室窗臺(tái)上，微生物采油研究領(lǐng)域第一個(gè)吃“螃蟹”的人——勝利油田高級(jí)專家汪衛(wèi)東擺放著很多瓶瓶罐罐的油井產(chǎn)出水。里面是一些無(wú)害的細(xì)菌，也可以為采油提供幫助。
每天一到辦公室，汪衛(wèi)東要做的第一件事情是觀察采油細(xì)菌的培養(yǎng)情況，為了解細(xì)菌的特性積累資料。
要說(shuō)起勝利油田對(duì)于微生物采油技術(shù)的研究，還得從20世紀(jì)60年代說(shuō)起。那時(shí)，勝利油田剛剛投入開(kāi)發(fā)，便在全國(guó)率先開(kāi)始了微生物采油技術(shù)的研究。但之后“文革”的來(lái)臨使得這一研究中斷了。
20世紀(jì)90年代，隨著勝利油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，科研人員再次把關(guān)注的目光投向微生物采油技術(shù)。也正是在那時(shí)的1993年，汪衛(wèi)東加入了勝利油田。
當(dāng)時(shí)，勝利油田正準(zhǔn)備開(kāi)展微生物采油技術(shù)方面的研究，但是由于這是個(gè)交叉的邊緣學(xué)科，在國(guó)際也屬技術(shù)難題，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有基礎(chǔ)資料和參考，幾乎一片空白。在這種條件下，獲得哈爾濱師范大學(xué)遺傳學(xué)碩士學(xué)位的汪衛(wèi)東選擇了挑戰(zhàn)。
在接下來(lái)的近兩年時(shí)間里，汪衛(wèi)東白天與老師傅們一起做課題，跑現(xiàn)場(chǎng)，晚上自學(xué)，惡補(bǔ)石油知識(shí)。兩年下來(lái)，他翻譯了近七十萬(wàn)字的外文資料，積累了十幾本筆記，為這項(xiàng)技術(shù)的可行性論證、立題做好了大量的前期準(zhǔn)備。
在他的不懈努力下，1995年，微生物驅(qū)油技術(shù)立為油田科研課題，與美國(guó)技術(shù)公司合作，開(kāi)展微生物單井處理現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，建成了一個(gè)簡(jiǎn)易的菌液生產(chǎn)中試車間，每批次生產(chǎn)菌液7噸左右。當(dāng)年應(yīng)用17口油井，短短3個(gè)月時(shí)間內(nèi)就增油1700噸，實(shí)驗(yàn)獲得巨大成功。
四年后，國(guó)家“九五”重點(diǎn)攻關(guān)課題《微生物驅(qū)油探索研究》通過(guò)國(guó)家級(jí)驗(yàn)收。勝利采油院正式成立微生物采油技術(shù)研究中心，研究方向從單井處理向區(qū)塊驅(qū)油轉(zhuǎn)化。同年建成年產(chǎn)菌液1500噸的微生物采油菌液工業(yè)化生產(chǎn)車間，并開(kāi)展了大量的微生物采油基礎(chǔ)研究。
目前，勝利采油院微生物采油技術(shù)研究中心已經(jīng)發(fā)展成國(guó)內(nèi)首家集科研、生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)為一體的石油微生物研究中心。其石油系統(tǒng)最大的石油微生物菌種庫(kù)擁有功能菌200多株，擁有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所建的微生物采油菌液工業(yè)化生產(chǎn)車間年產(chǎn)菌液達(dá)1500噸，完全可以滿足勝利油田進(jìn)一步擴(kuò)大微生物驅(qū)采油的需要。
勝利油田前期的研究主要是微生物單井處理技術(shù)和外源微生物驅(qū)油技術(shù)。目前微生物單井處理技術(shù)在勝利油田已基本成熟，并進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用。
內(nèi)源為主
微生物驅(qū)可分為外源微生物驅(qū)和內(nèi)源微生物驅(qū)兩種方式。外源微生物驅(qū)是選擇合適的微生物菌種在地面發(fā)酵以后注入地層實(shí)現(xiàn)微生物驅(qū)油，是“趕著細(xì)菌去采油”。而內(nèi)源微生物驅(qū)是篩選高效的功能性激活劑直接激活油藏中具有驅(qū)油功能的微生物來(lái)達(dá)到驅(qū)油的目的，是“發(fā)動(dòng)細(xì)菌去采油”。
據(jù)了解，內(nèi)源微生物驅(qū)是勝利油田微生物驅(qū)采油的重點(diǎn)方向。
沾3區(qū)塊采用的就是內(nèi)源微生物驅(qū)采油的方式。沾3塊是斷塊水驅(qū)稠油油藏，2011年11月之前，其綜合含水高達(dá)93.7%，驅(qū)油效果越來(lái)越差，穩(wěn)產(chǎn)難度極大。高含水油藏最突出的兩個(gè)問(wèn)題是水驅(qū)洗油效率低、波及效率低。而微生物技術(shù)可以很好地解決這兩個(gè)矛盾，一方面利用代謝產(chǎn)生的生物表面活性劑提高洗油效率，同時(shí)利用菌體的局部富集作用，在微觀上封堵高滲孔道，擴(kuò)大波及范圍，實(shí)現(xiàn)提高采收率。
開(kāi)始實(shí)施微生物驅(qū)油6個(gè)月后開(kāi)始見(jiàn)到明顯效果，對(duì)應(yīng)油井日產(chǎn)油量從26.3噸升至77.2噸，日增油50.9噸，綜合含水由93.7%降低至89.1%，下降4.6個(gè)百分點(diǎn)。截至目前，已累計(jì)增油2萬(wàn)余噸。其設(shè)計(jì)穩(wěn)產(chǎn)期十幾年，最終預(yù)計(jì)可提高采收率5.28%，增產(chǎn)原油10.67萬(wàn)噸。
正在沾3區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的是微生物驅(qū)油技術(shù)“863”項(xiàng)目。沾3區(qū)塊正擴(kuò)大試驗(yàn)規(guī)模，進(jìn)入第三試驗(yàn)階段，開(kāi)始對(duì)5口井進(jìn)行注入激活劑試驗(yàn)，不久將擴(kuò)大到9口井。科研人員通過(guò)對(duì)地層水化學(xué)分析、內(nèi)源微生物分析及激活劑篩選，確定適合該塊有效微生物群落的最優(yōu)激活體系。
該項(xiàng)技術(shù)為油田斷塊油藏提高采收率探索出了一條新的途徑。2013年5月，勝利油田采油工藝研究院主持的“高含水油藏微生物驅(qū)油技術(shù)研究”項(xiàng)目，通過(guò)了中國(guó)石化集團(tuán)組織的鑒定。專家認(rèn)為，該項(xiàng)目整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
逐步推廣
微生物驅(qū)油技術(shù)是繼化學(xué)驅(qū)、熱采和氣驅(qū)之后的第四類提高采收率技術(shù)，也是勝利油田的一種儲(chǔ)備技術(shù)。
該項(xiàng)技術(shù)具成本低、實(shí)施工藝簡(jiǎn)單、不傷害油藏、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)出液不需特殊處理，具有很好的油藏適應(yīng)性和推廣應(yīng)用價(jià)值。
“在沾3區(qū)塊，現(xiàn)在3口注入井，未來(lái)會(huì)擴(kuò)大到9口。而且，我們已經(jīng)優(yōu)選出了其它4個(gè)區(qū)塊，約8000萬(wàn)噸地質(zhì)儲(chǔ)量的區(qū)塊，要進(jìn)行微生物采油試驗(yàn)。”在沾3區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)，毛源興奮地告訴記者。
早在2008年，勝利采油院就開(kāi)展了適用微生物驅(qū)采油的資源潛力評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，勝利油區(qū)78個(gè)油田中有10.17億噸水驅(qū)儲(chǔ)量適合實(shí)施微生物驅(qū)油技術(shù)，約占勝利油田水驅(qū)儲(chǔ)量的50%以上。由此說(shuō)明此技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。
除了將微生物采油技術(shù)應(yīng)用到像沾3區(qū)塊這種斷塊油藏外，勝利采油院還成功地將它應(yīng)用于原油物性差、含蠟高的稠油降黏處理中。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，降粘微生物對(duì)原油的降粘率最高可達(dá)95%以上。此外，也在低滲油田中應(yīng)用，如在純梁采油廠進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)小試后展示出巨大的應(yīng)用前景。微生物采油技術(shù)還可以在改善油藏非均質(zhì)性方面進(jìn)行應(yīng)用。
汪衛(wèi)東有一個(gè)明確的工作目標(biāo)，那就是在退休前，要讓油田應(yīng)用微生物采油技術(shù)的區(qū)塊達(dá)到20個(gè)，讓這項(xiàng)技術(shù)不僅成為勝利油田，而且成為中國(guó)石油工業(yè)“十二五”期間提高采收率的重要手段。
但不可否認(rèn)的是，微生物采油技術(shù)目前在勝利油田只是初步應(yīng)用階段，要達(dá)到規(guī)模化應(yīng)用，成為油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中重要的開(kāi)采技術(shù)，還需要做大量的基礎(chǔ)配套研究工作。
可以說(shuō)，勝利油田就是一座“地質(zhì)大觀園”，有人形象地解釋勝利油田地下的復(fù)雜：就像一個(gè)摔碎的盤(pán)子又被踢了一腳。也就是說(shuō)全國(guó)所有的油藏類型，勝利油田都有。
不僅僅是在勝利油田，目前中國(guó)主要油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)后期，以大慶油田為例，其主力區(qū)塊平均含水已經(jīng)超過(guò)90%，而這些區(qū)塊的產(chǎn)油量均占其油田總產(chǎn)量的50%~60%。因此，在那里應(yīng)用的微生物采油技術(shù)同樣可以應(yīng)用到其它油田的同等油藏類型中去。
總而言之，微生物科學(xué)是21世紀(jì)的前沿學(xué)科，在國(guó)內(nèi)外的許多行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。以至于有美國(guó)科學(xué)家曾稱這一技術(shù)為采油技術(shù)的“最后一招”
