马挺：有机氮源在环境微生物原位发酵和石油开采中的应用

石油素有“工业血液”之称，是世界上非常重要的不可再生资源之一。我国经济的快速发展使得对石油的需求量日益增多，面临着能源短缺与大量石油资源未能有效开发的突出问题。

我国石油对外依存度达到75%，石油平均采收率不足35%，仍约有2/3石油资源留在地下有待开发，我国亟需绿色环保的提高采收率的新技术。

微生物采油是一项经济、有效的提高原油采收率的技术，其特点是成本低、不伤害油层、环境友好。由于油藏长期注水开发，形成了稳定的内源微生物群落，即可通过将油藏视为生物地质反应器进行原位发酵，又可利用油藏原位的菌种代替室内选育的菌种进行地面发酵，发酵产生生物表面活性剂来提高采油率。

在第七届新型有机氮源应用与发展趋势研讨会上，来自南开大学的马挺教授围绕内源微生物采油技术、有机氮源与原位发酵、微生物采油技术现状和微生物采油技术实践等4个方面进行深入浅出的讲解。马挺教授讲述，微生物一方面通过代谢产生生物表面活性剂，来改善原油流动性，从而提高驱油效率。另一方面微生物的生物膜及胞外多糖能够封堵高渗透区，也可提高产量和采收率。油藏微生物含有核心菌、优势菌和功能菌三大菌群。目前关键核心技术是：对油藏中六大类功能菌进行培养，并对其代谢产物进行鉴定；解决规模生产高效功能菌的问题；构建三类采油功能菌的营养激活体系；研发物理模拟设备，实现大尺寸、多测点、在线取样测量，满足微观渗流机理、运移规律及驱油效果评价体系；建立现场动态监测技术，解决生化见效特征不明确的难题；解决微生物检测周期长，跟踪调整不及时的难题。

关于微生物采油技术的实践，马挺教授介绍了鼠李糖脂发酵生产的案例:通过分批补料发酵技术，30小时产量达100g/L以上，底物转化率80%以上，为发酵工艺的升级奠定了基础。有机氮源相比无机氮更有利于油藏微生物原位发酵，其功能菌含量更好，乳化效果更好。在新疆油田高含水油藏应用中，利用有机氮源提高菌浓，利用段塞交替注入的工艺实现“氮饥饿”启动次级产物，最终实现内源功能菌的定向激活。对华北油田中高温稠油油藏，采用弱微联作，建立微生物场，菌浓对提高采收率影响显著。

马挺教授建议，要从经济效益和推广潜力两方面扩大先导性试验规模，围绕降本增效，加大基础研究力度，深入研究油藏微生物代谢机制，开发廉价的以有机氮源为主的定向激活剂，能够实现提高大于10%的采收率。

我国适合微生物驱储油藏量约73.58亿吨，按提高采收率10%计算，可增加可采储量约7.36亿吨，推广潜力巨大。