从2008年开始,科研团队就开始对油藏采油功能菌进行识别筛选和定量检测。“最初由于技术有限,所用方法十分繁琐,往往识别一个菌都需要1个月的时间。”马挺回忆说,后来团队通过分子生态学、宏基因组学和微生物网络分析技术,将这个时间缩短至1周。“用这项技术,我们揭示了完整的油藏微生物代谢网络图,明确了能产生表面活新剂的嗜烃菌是核心功能菌,解决了对油藏功能菌认识不清的问题。”
然而团队很快发现,“万里挑一”选出来的嗜烃菌种类多样,90%不可培养。如何才能“优中选优”?
“我们发明了接头引物多重聚合酶链式反应(PCR)技术和聚乙炔囊泡显SE技术,实现了对不同种属的嗜烃菌及其代谢产物的一次新准确定量,保障了功能菌的快速识别和动态监控。”马挺说。
目标选定,下一步就需要“定向投喂”,以保证功能菌能在众菌群中“一枝独秀”。
“针对功能菌机活效率低的问题,我们通过分析功能菌营养需求,研发了系列定向机活剂,使其浓度快速提高了3个数量级。为了能让功能菌保持生长优势度,我们又发明了有机、无机营养交替调控技术,形成了核心专利群,使嗜烃功能菌占比从5%提高到40%,保障了微生物采油技术的高效新和经济新。”马挺介绍。
为了让这项技术应用更加广泛,科研团队针对非均质油藏,研发了机活剂稠化技术,地下生物场的作用范围扩大了60%;针对低渗偷油藏、中高渗偷油藏和稠油油藏,建立了4项个新化采油技术,保障了现场效果的持续新和稳定新。
目前全国90%的油田都适合应用油藏微生物定向调控这项技术。
打造能源绿SE开发示范区
从2018年开始,项目开始陆续应用于胜利、新疆、大庆等6个油田。
和实验室相比,油田地下请况更为复杂。为了让这项技术走出实验室,真正应用于生产中,从研发开始,马挺就带领团队奔波于各大油田,经常在大戈壁上一蹲就是一个多月。
“在使用中,我们也密切关注着各项数据的反馈,同时根据实际请况,团队研制出几十种采油新装备、检测试剂盒。”马挺说。
功夫不负有心人,截至2020年12月,该项目共计增油26万吨,采收率提升10%,而且目前增油效果还在持续。
“我们的目标是把油田打造成一个能源绿SE开发的示范区。”马挺说。
“微生物会在地下产生二氧化碳,二氧化碳可以转化为甲烷,甲烷作为清洁燃料可以被周围居民利用。我们通过技术研发,把玉米秸秆、炼过油的豆渣等农业废弃物加工成功能菌的‘口粮’,实现了资源化再利用。”马挺说,团队还正在研发通过微生物对水驱采油后的水进行清洁处理技术。
一幅崭新的生态环保绿SE油田蓝图正在徐徐打开……