微生物采油：以其小成其大

水是油田開發(fā)中必不可少的因素。在油田開發(fā)中，最初的油井可以利用油藏原始的能量噴出石油，這就是人們所說的“自噴井”，當?shù)貙幽芰亢谋M時，就要通過注水，把儲藏在巖石孔隙里的石油“驅趕”出來。然而水驅后如何提高原油采收率呢？它的答案可能就存在油藏內的微生物。

微生物，是一切肉眼不可見或看不清楚的微小生物的總稱。就種類而言，微生物可以分為原核微生物、真核微生物和非細胞微生物三類，而用于微生物采油的微生物主要是原核微生物中的細菌。微生物采油中常見的微生物種屬有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、銅綠假單胞菌等。

那么微生物的哪些物質能提高原油采收率呢？這主要是細菌本身以及代謝產(chǎn)物兩方面物質在起作用，而代謝產(chǎn)物主要包括生物表面活性劑、生物聚合物、生物酶、生物酸、溶劑、生物氣等。

對細菌本身而言，提高采收率的方式有兩種：一是通過封堵含水率較高的區(qū)域，擴大波及體積；二是通過降解原油重組分，降低原油黏度。微生物的降解降黏是一個復雜的課題，鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳烴和稠環(huán)芳烴等降解路徑不同，有氧條件下和無氧條件下其降解路徑也有所不同，環(huán)數(shù)較多的稠環(huán)芳烴能否通過微生物降解也是需要繼續(xù)研究的問題?？偟膩碚f，微生物降解降黏有時更像“中醫(yī)療法”，雖然部分機理無法解釋，但效果確實達到了。

對細菌代謝產(chǎn)物而言，提高采收率的方式更豐富一些，例如很多提高采收率微生物可以產(chǎn)生生物表面活性劑和生物聚合物。

生物表面活性劑通過吸附在巖石表面和油水界面，以改變巖石潤濕性降低油或水界面張力和形成水包油型乳狀液，來提高原油采收率，其中潤濕性、孔喉尺度、生物表面活性劑類型和分子量，都會對最終效果產(chǎn)生影響。其作用機理與化學表面活性劑沒有什么區(qū)別，但其相對于化學表面活性劑而言有著無毒、可生物降解、環(huán)境耐受性高等優(yōu)點。

生物聚合物作用機理頗為簡單，主要是通過堵塞大孔道和增加驅替流體黏度來擴大波及體積。黃原膠是最常見的生物聚合物，在食品和日化方面也有著廣泛的應用。事實上，其商品化程度之高、應用范圍之廣，令其他任何一種微生物多糖都望塵莫及。

此外，其他的微生物代謝產(chǎn)物也在提高采收率過程中起著重要作用，例如，生物酸導致的滲透率改變，有機溶劑導致的摻稀降黏和促進表面活性作用，生物氣導致的儲層壓力升高和溶解降黏，以及生物酶導致的原油降解作用，都有助于原油的采出。

微生物采油其優(yōu)勢主要在于環(huán)境友好可持續(xù)，以及價格不受原油價格波動影響。生物代謝的東西就像市面上所說的“純天然產(chǎn)品”一樣，其生產(chǎn)過程和其本身造成的環(huán)境污染幾乎可以忽略不計。這些油藏微生物能以糖蜜、玉米汁和動植物油脂等農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品為碳源進行生長、繁殖和代謝，微生物采油的成本基本不受原油價格波動的影響?；瘜W驅則不具備這一優(yōu)勢，其化學試劑大多為石油基，一旦油價過低實在是“入不敷出”。

微生物采油也存在一些亟待解決的問題，如高性能菌株的篩選、開發(fā)及與油田的配套；微生物在地層中的運移；如何在激活目標微生物的前提下抑制給油田生產(chǎn)帶來嚴重危害的硫酸鹽還原菌的過度繁殖。

總的來說，微生物采油是一種機理復雜但施工簡單且成本低的三次采油技術，其研究過程是曲折的，但前景是美好的。