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Energy & Fuels刊发团队微生物采油最新研究进展

发表时间:2017-08-17 11:15

近期,美国化学学会旗下的Energy & Fuels期刊刊发本团队在石油微生物学在非常规油气开发领域应用的最新研究成果《胍胶降解细菌在压裂液地层伤害修复中的应用》(Application of Guar Gum Degrading Bacteria in Microbial Remediation of Guar-Based Fracturing Fluid Damage)。该成果提出一种修复胍胶压裂液地层伤害的新方法,对水力压裂技术的绿色发展具有重要的指导意义和参考价值。第一作者为团队的博士研究生马鑫,雷光伦教授和姚传进讲师为通讯作者,中国石油大学(华东)为第一署名单位。

随着能源需求增加和常规能源枯竭,以水力压裂技术为主的非常规油气资的勘探开发成为当前新热点。但是,作为水力压裂中最常用的胍胶压裂液极易引起储层的污染和堵塞,已成为目前水力压裂的推广应用的瓶颈问题。

胍胶是从瓜尔豆中提取的天然聚合物,主要成分为半乳甘露聚糖,具有较好的生物降解性。根据该属性,本课题组充分依据储层压裂裂缝的结构特征和渗流特点,吸取微生物、酶工程等现代生物技术发展形成的一项新型的压裂液伤害修复技术,其设计原理是针对胍胶压裂液及其残留物易被微生物降解的特征,将微生物注入压裂裂缝中,利用微生物自身的繁殖、运移和代谢功能,通过微生物及其酶等代谢产物的降解作用,清除残留在地层中的未破胶胍胶胶团、残渣、滤饼等不溶性残留物,将其降解成为可溶物质、气体等代谢产物,并返排回地面,从而提高裂缝和基质的渗流能力,最终达到改善压裂开发效果和提高油气产量的目的。相比于常用的氧化剂修复解堵技术,微生物修复方法具有绿色环保、成本低、地层匹配、无腐蚀性等优点。

渗透率伤害修复效果.jpg

图1  微生物修复胍胶压裂液伤害技术示意图

该研究从油藏地层水中分离筛选出能够以胍胶为唯一碳源的高效降解细菌(Bacillus sonorensis),测定其对胍胶及其残渣的降解作用,并通过人造胶结岩心进行室内模拟实验,对模拟岩心渗透率的修复效果可达到90%,验证微生物修复胍胶压裂液地层伤害的可行性和有效性。

微生物修复示意图.jpg

2  胍胶降解菌成功修复了模拟岩心的渗透率伤害

Energy & Fuels是化学工程领域的顶级期刊之一,拥有广泛的国际影响力,其收录的文章主要分布在应用油气资源和能源工程相关的物理、化学、生物、材料科学和工程等领域,对研究的原创性和前沿性有着极为严格的要求,SCI二区TOP,最新影响因子为3.091。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.7b00999

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