在中石化勝利油田河口采油廠邵家油田沾3區(qū)塊，矗立著一個綠色的儲罐，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。儲罐里的營養(yǎng)液通過供液注入系統(tǒng)注入到地下1200多米的地層，目標(biāo)是2000多萬噸的石油地質(zhì)儲量。
通過微生物驅(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)行過微生物采油的已有六個區(qū)塊，其中有五個是外源微生物驅(qū)，兩個是內(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)塊已累計增油19.8萬噸。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上，微生物采油研究領(lǐng)域第一個吃“螃蟹”的人——勝利油田高級專家汪衛(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。
要說起勝利油田對于微生物采油技術(shù)的研究，還得從20世紀(jì)60年代說起。那時，勝利油田剛剛投入開發(fā)，便在全國率先開始了微生物采油技術(shù)的研究。但之后“文革”的來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)。也正是在那時的1993年，汪衛(wèi)東加入了勝利油田。
當(dāng)時，勝利油田正準(zhǔn)備開展微生物采油技術(shù)方面的研究，但是由于這是個交叉的邊緣學(xué)科，在國際也屬技術(shù)難題，國內(nèi)也沒有基礎(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)。
在接下來的近兩年時間里，汪衛(wèi)東白天與老師傅們一起做課題，跑現(xiàn)場，晚上自學(xué)，惡補石油知識。兩年下來，他翻譯了近七十萬字的外文資料，積累了十幾本筆記，為這項技術(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，與美國技術(shù)公司合作，開展微生物單井處理現(xiàn)場試驗，建成了一個簡易的菌液生產(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個月時間內(nèi)就增油1700噸，實驗獲得巨大成功。
四年后，國家“九五”重點攻關(guān)課題《微生物驅(qū)油探索研究》通過國家級驗收。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擁有功能菌200多株，擁有完全自主的知識產(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)油功能的微生物來達(dá)到驅(qū)油的目的，是“發(fā)動細(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)油效果越來越差，穩(wěn)產(chǎn)難度極大。高含水油藏最突出的兩個問題是水驅(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，同時利用菌體的局部富集作用，在微觀上封堵高滲孔道，擴大波及范圍，實現(xiàn)提高采收率。
開始實施微生物驅(qū)油6個月后開始見到明顯效果，對應(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個百分點。截至目前，已累計增油2萬余噸。其設(shè)計穩(wěn)產(chǎn)期十幾年，最終預(yù)計可提高采收率5.28%，增產(chǎn)原油10.67萬噸。
正在沾3區(qū)塊現(xiàn)場試驗的是微生物驅(qū)油技術(shù)“863”項目。沾3區(qū)塊正擴大試驗規(guī)模，進(jìn)入第三試驗階段，開始對5口井進(jìn)行注入激活劑試驗，不久將擴大到9口井?？蒲腥藛T通過對地層水化學(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”項目，通過了中國石化集團組織的鑒定。專家認(rèn)為，該項目整體達(dá)到國際領(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備技術(shù)。
該項技術(shù)具成本低、實施工藝簡單、不傷害油藏、不污染環(huán)境等優(yōu)點，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)用價值。
“在沾3區(qū)塊，現(xiàn)在3口注入井，未來會擴大到9口。而且，我們已經(jīng)優(yōu)選出了其它4個區(qū)塊，約8000萬噸地質(zhì)儲量的區(qū)塊，要進(jìn)行微生物采油試驗。”在沾3區(qū)塊現(xiàn)場，毛源興奮地告訴記者。
早在2008年，勝利采油院就開展了適用微生物驅(qū)采油的資源潛力評價。結(jié)果表明，勝利油區(qū)78個油田中有10.17億噸水驅(qū)儲量適合實施微生物驅(qū)油技術(shù)，約占勝利油田水驅(qū)儲量的50%以上。由此說明此技術(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)實驗表明，降粘微生物對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，讓這項技術(shù)不僅成為勝利油田，而且成為中國石油工業(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)?；瘧?yīng)用，成為油田開發(fā)生產(chǎn)中重要的開采技術(shù)，還需要做大量的基礎(chǔ)配套研究工作。
可以說，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：就像一個摔碎的盤子又被踢了一腳。也就是說全國所有的油藏類型，勝利油田都有。
不僅僅是在勝利油田，目前中國主要油田進(jìn)入高含水開發(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。以至于有美國科學(xué)家曾稱這一技術(shù)為采油技術(shù)的“最后一招”
