开发微生物技术助力打造绿色油田

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微生物生化处理采出水实现了采出水资源化利用，既符合环保理念，又有良好经济效益，在油田有着广阔的应用前景。

胜利油田精细水处理设备。于丹丹 供图

微生物驱油是继热驱、化学驱和气驱之后的第四种提高油田采收率的方法，特别是对于高含水和近枯竭的老油田更显示出强大的生命力。微生物技术以其清洁、高效、低碳、循环的优势，在去油之外，还能实现油田采出水净化和循环资源化利用。胜利油田多年来致力于微生物技术开发，为打造百年胜利、绿色胜利奠定了坚实基础。

采出水精细处理

随着胜利油田进入开发中后期，采出水处理量和富余采出水回注量也逐年增加，油田采出水含盐量较大，乳化严重，成分复杂，不仅有难处理的重金属，还有原油。以前处理不仅要花费高昂的费用，还浪费资源。如何有效处理和充分利用这些采出水，既关乎绿色环保，也关乎油田本身的高效开发。

微生物采油技术是一项绿色环保技术，对油田的生产系统及后续的处理过程都会产生有益的影响。微生物处理采出水不仅具备相应化学剂的性质和功能，还具有耐温和耐盐的优势，最重要的是没有副作用。并且，其生产过程不以石油为原料，耗能低、原料可再生、使用后可生物降解，在地面不污染环境、在地下不破坏油藏。

生化水处理技术核心是功能细菌的选取，选取之后还要进行培养驯化，整个过程会花费科研人员大量的实验室时间。微生物生化处理采出水的原理是大家都熟悉的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃污泥”，就是利用细菌降解水中的有机物，原生动物捕食细菌，维持生态平衡，达到净化水质的目的。功能菌可去除大部分有机物，同时还要选取合适的过滤、脱氧和杀菌等处理工艺。

2018年，胜利石油工程技术研究院微生物中心科研人员在胜利油田建立了达到工业化标准的生化精细水处理工艺流程，筛选的高效菌降解速率是文献报道最高速率的1.5倍，在国内首次将生化工艺中的MBBR工艺与管式中空纤维超滤结合应用于工业水处理，至今稳定运行一年半，总产水量10万立方米，出水水质达到回注水A1标准。

提升聚合物溶液黏度

2019年7月4日上午，胜利工程院微生物中心的一批生物制剂被送到孤岛采油厂孤四注水站，用于采出水配制聚合物溶液。之后不久，该区块的聚合物溶液黏度由30毫帕秒上升到50毫帕秒。可别小看提高的这20毫帕秒，它足足耗费了科研人员6年时间。

聚合物驱油能大幅度提高采收率，为老油田持续稳产做重要支撑。它主要靠增加驱替液黏度，降低驱替液和被驱替液的流度比、扩大波及体积、提高采收率。聚合物驱在胜利油田应用已有30多年，效果却逐渐变差。科研人员最终发现，在采出水配置的溶液中存在着一种“坏细菌”——硫酸盐还原菌。历经多年的立项攻关，科研人员形成了胜利化学驱聚合物溶液保黏关键技术，其中又以微生物脱硫抑硫提高化学驱聚合物溶液黏度技术最为关键。

“简单地说，这是一种利用有益微生物来提高聚合物溶液黏度的方法。”胜利油田油藏工程首席专家兼油气开发管理中心主任束青林说。科研人员找到了一系列对化学驱溶液配制有除硫抑硫功能的有益菌，可以针对不同区块采出水特性进行优选复配，使其发挥最大功效，将有益菌制成微生物制剂添加到聚合物溶液中，这些细菌能够完全适应化学驱开发的苛刻油藏条件，不仅能够去除硫酸盐还原菌代谢产生的有害物质，还能够占领它们的营地，挤压它们的生存空间，有效降低它们的活性，这样，聚合物溶液黏度下降的弊端就会得到遏制。

如今，这项关键技术被推广到胜利油田所有化学驱项目，为Ⅱ类、Ⅲ类油藏实施化学驱提供了核心及升级换代技术。

采出水注汽锅炉资源化利用

2019年底的一天，在胜利油田滨南采油厂管理六区单14注水站，微生物中心副研究员潘永强用杯子接了一杯经过生化处理后的地下采出水，一饮而尽，“经生化处理后的水，矿化度、硬度等方面指标均远优于自来水，用来喝都没有问题，更不用说达到锅炉用水标准了”。

联合站采出水负荷高，而热采锅炉清水需求量大，能不能综合解决这两个问题呢？2019年初，微生物中心科研人员立项“油田采出水注汽锅炉资源化利用技术研究”课题，项目组开展了生化处理工艺规模化应用研究，包括生化处理系统的快速建立，高效菌种菌群的优化、提高生化效率、提高污水COD去除率，以及超滤膜的应用适应性研究、反渗透适应性研究等，取得突破性进展。

根据课题需要，2019年底科研人员在现场开展了生化双膜试验。截至目前，试验流程已平稳运行数月，处理后水的矿化度、硬度等各项指标远远优于自来水，完全符合锅炉用水的标准，为下一步建成3000立方米/天的采出水注汽锅炉资源化利用工艺流程提供了强有力的数据支撑。

除了处理液态的水，如果采出水沉积在油井周围，难降解的胶质和沥青质等组分与泥、砂黏附在一起会形成老化油泥，微生物技术也能修复。据了解，微生物中心土壤修复项目组已开展了一系列扎实的基础研究和应用研究工作，形成了针对落地油泥、罐底泥、改性污泥和油污土壤等四大类油田产出液沉积物的处置技术体系，即将进入现场试验。