微生物采油让废井焕发第二春上海牵头项目获国家科技进步奖
全国石油年产达2亿吨水平,仍供不应求,大量依赖进口,而实际上目前有三分之二的石油残留地下难以开采。华东理工大学牵头,联合两大石油石化企业,历经10多年自主攻关,终于在注水驱油、化学驱油之外,掌握了天然性质的微生物采油法,实现了油藏保护性可持续开发。相关项目日前荣获2010年度国家科技进步二等奖。
华东理工应用化学研究所所长牟伯中教授介绍,目前我国油田平均采收率不到35%,一般而言,油井在经历初期井喷后,就归于平静,此时绝大部分石油仍深藏在地下数千米范围内,尤其是藏身于无数裂缝、孔隙中。通常,开发者向地下不停注水,以水流洗油,抽取水油混合液。但这样一来,众多数千万吨级的油田,含水率已高达90%,也就是说,每采100吨混合液,90吨都是水,只有10吨是油。此外,油田还常用大量化学制剂来驱油,由此伴生了环境污染的可能性。
科研人员师法自然,在大地深处找到了食油微生物来帮忙。这些菌类以石油中的物质为食,但也必须生活于水中。于是,它们会本能地产生表面活性剂,这就有点像洗碗用的洗洁精,可以把碗上的油污都洗下来。牟伯中团队就充分发挥出这类微生物对石油的洗脱作用,将它们人工富集,加以扶壮培养。同时,他们还利用各种不同菌种有的会分泌有机溶剂,将大分子降解为小分子,增加其流动性;有的会代谢出生物气,增加地下出油压力,提高驱油效率。
华东理工与中石化胜利油田、中石油华北油田产学研合作,在试验田里调控这些微生物群落,并加入碳、氮、磷、钾等生命元素,为它们补营养,从而使油田成为自然界中的生物反应器,形成良性发展的石油菌群生态系统。结果,这些有益菌无孔不入,进入水体也无法进入的细微缝隙中,将其间藏纳的石油洗得干干净净。经测算,此举可使油田的持续增油时间延长7年以上。更重要的是,这套微生物调控技术不破坏油藏,还能循环使用,再次注入。
据悉,这项自主知识产权技术已申请专利13项,现应用于国内9个油田,甚至一些被宣告为废井的油田也借此实现增油增产。牟伯中表示,我国适合于微生物采油技术的石油地质储量约110亿吨,这一储量占全国一半,预计全部应用该技术后可采储量有望增加近5亿吨,让大批处于开发中后期的中老油田焕发第二春。