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微生物生化處理采出水實(shí)現(xiàn)了采出水資源化利用，既符合環(huán)保理念，又有良好經(jīng)濟(jì)效益，在油田有著廣闊的應(yīng)用前景。

勝利油田精細(xì)水處理設(shè)備。于丹丹 供圖

微生物驅(qū)油是繼熱驅(qū)、化學(xué)驅(qū)和氣驅(qū)之后的第四種提高油田采收率的方法，特別是對于高含水和近枯竭的老油田更顯示出強(qiáng)大的生命力。微生物技術(shù)以其清潔、高效、低碳、循環(huán)的優(yōu)勢，在去油之外，還能實(shí)現(xiàn)油田采出水凈化和循環(huán)資源化利用。勝利油田多年來致力于微生物技術(shù)開發(fā)，為打造百年勝利、綠色勝利奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

采出水精細(xì)處理

隨著勝利油田進(jìn)入開發(fā)中后期，采出水處理量和富余采出水回注量也逐年增加，油田采出水含鹽量較大，乳化嚴(yán)重，成分復(fù)雜，不僅有難處理的重金屬，還有原油。以前處理不僅要花費(fèi)高昂的費(fèi)用，還浪費(fèi)資源。如何有效處理和充分利用這些采出水，既關(guān)乎綠色環(huán)保，也關(guān)乎油田本身的高效開發(fā)。

微生物采油技術(shù)是一項(xiàng)綠色環(huán)保技術(shù)，對油田的生產(chǎn)系統(tǒng)及后續(xù)的處理過程都會(huì)產(chǎn)生有益的影響。微生物處理采出水不僅具備相應(yīng)化學(xué)劑的性質(zhì)和功能，還具有耐溫和耐鹽的優(yōu)勢，最重要的是沒有副作用。并且，其生產(chǎn)過程不以石油為原料，耗能低、原料可再生、使用后可生物降解，在地面不污染環(huán)境、在地下不破壞油藏。

生化水處理技術(shù)核心是功能細(xì)菌的選取，選取之后還要進(jìn)行培養(yǎng)馴化，整個(gè)過程會(huì)花費(fèi)科研人員大量的實(shí)驗(yàn)室時(shí)間。微生物生化處理采出水的原理是大家都熟悉的“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃污泥”，就是利用細(xì)菌降解水中的有機(jī)物，原生動(dòng)物捕食細(xì)菌，維持生態(tài)平衡，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。功能菌可去除大部分有機(jī)物，同時(shí)還要選取合適的過濾、脫氧和殺菌等處理工藝。

2018年，勝利石油工程技術(shù)研究院微生物中心科研人員在勝利油田建立了達(dá)到工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的生化精細(xì)水處理工藝流程，篩選的高效菌降解速率是文獻(xiàn)報(bào)道最高速率的1.5倍，在國內(nèi)首次將生化工藝中的MBBR工藝與管式中空纖維超濾結(jié)合應(yīng)用于工業(yè)水處理，至今穩(wěn)定運(yùn)行一年半，總產(chǎn)水量10萬立方米，出水水質(zhì)達(dá)到回注水A1標(biāo)準(zhǔn)。

提升聚合物溶液黏度

2019年7月4日上午，勝利工程院微生物中心的一批生物制劑被送到孤島采油廠孤四注水站，用于采出水配制聚合物溶液。之后不久，該區(qū)塊的聚合物溶液黏度由30毫帕秒上升到50毫帕秒?？蓜e小看提高的這20毫帕秒，它足足耗費(fèi)了科研人員6年時(shí)間。

聚合物驅(qū)油能大幅度提高采收率，為老油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)做重要支撐。它主要靠增加驅(qū)替液黏度，降低驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比、擴(kuò)大波及體積、提高采收率。聚合物驅(qū)在勝利油田應(yīng)用已有30多年，效果卻逐漸變差?？蒲腥藛T最終發(fā)現(xiàn)，在采出水配置的溶液中存在著一種“壞細(xì)菌”——硫酸鹽還原菌。歷經(jīng)多年的立項(xiàng)攻關(guān)，科研人員形成了勝利化學(xué)驅(qū)聚合物溶液保黏關(guān)鍵技術(shù)，其中又以微生物脫硫抑硫提高化學(xué)驅(qū)聚合物溶液黏度技術(shù)最為關(guān)鍵。

“簡單地說，這是一種利用有益微生物來提高聚合物溶液黏度的方法?！眲倮吞镉筒毓こ淌紫瘜＜壹嬗蜌忾_發(fā)管理中心主任束青林說。科研人員找到了一系列對化學(xué)驅(qū)溶液配制有除硫抑硫功能的有益菌，可以針對不同區(qū)塊采出水特性進(jìn)行優(yōu)選復(fù)配，使其發(fā)揮最大功效，將有益菌制成微生物制劑添加到聚合物溶液中，這些細(xì)菌能夠完全適應(yīng)化學(xué)驅(qū)開發(fā)的苛刻油藏條件，不僅能夠去除硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)，還能夠占領(lǐng)它們的營地，擠壓它們的生存空間，有效降低它們的活性，這樣，聚合物溶液黏度下降的弊端就會(huì)得到遏制。

如今，這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)被推廣到勝利油田所有化學(xué)驅(qū)項(xiàng)目，為Ⅱ類、Ⅲ類油藏實(shí)施化學(xué)驅(qū)提供了核心及升級換代技術(shù)。

采出水注汽鍋爐資源化利用

2019年底的一天，在勝利油田濱南采油廠管理六區(qū)單14注水站，微生物中心副研究員潘永強(qiáng)用杯子接了一杯經(jīng)過生化處理后的地下采出水，一飲而盡，“經(jīng)生化處理后的水，礦化度、硬度等方面指標(biāo)均遠(yuǎn)優(yōu)于自來水，用來喝都沒有問題，更不用說達(dá)到鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)了”。

聯(lián)合站采出水負(fù)荷高，而熱采鍋爐清水需求量大，能不能綜合解決這兩個(gè)問題呢？2019年初，微生物中心科研人員立項(xiàng)“油田采出水注汽鍋爐資源化利用技術(shù)研究”課題，項(xiàng)目組開展了生化處理工藝規(guī)?；瘧?yīng)用研究，包括生化處理系統(tǒng)的快速建立，高效菌種菌群的優(yōu)化、提高生化效率、提高污水COD去除率，以及超濾膜的應(yīng)用適應(yīng)性研究、反滲透適應(yīng)性研究等，取得突破性進(jìn)展。

根據(jù)課題需要，2019年底科研人員在現(xiàn)場開展了生化雙膜試驗(yàn)。截至目前，試驗(yàn)流程已平穩(wěn)運(yùn)行數(shù)月，處理后水的礦化度、硬度等各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于自來水，完全符合鍋爐用水的標(biāo)準(zhǔn)，為下一步建成3000立方米/天的采出水注汽鍋爐資源化利用工藝流程提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

除了處理液態(tài)的水，如果采出水沉積在油井周圍，難降解的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等組分與泥、砂黏附在一起會(huì)形成老化油泥，微生物技術(shù)也能修復(fù)。據(jù)了解，微生物中心土壤修復(fù)項(xiàng)目組已開展了一系列扎實(shí)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究工作，形成了針對落地油泥、罐底泥、改性污泥和油污土壤等四大類油田產(chǎn)出液沉積物的處置技術(shù)體系，即將進(jìn)入現(xiàn)場試驗(yàn)。