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 油田开发初期，原油层厚而多、地下压力大，油可以自动喷出来，这段时间称为一次采油。过些年，随着地下原油减少，地下压力变小，原油不能再自动喷出，需向地下注水“驱油”，用“嗑头机”将原油和水一起抽上来，其中水占95%，然后需进行油水分离，获得石油。这一时期称为二次采油。经过上述二次采油，我国综合原油采收率只有30％多一些，也就是说，有60％多的原油仍然留在地下无法采出。到二次采油后期，因新注入的水总是沿着前一时期水流动形成的通路流动，无法再将石油采出。为了提高原油采收率，维持稳产，减缓油田衰老速度，可以将一些聚合物与水一起注到地下，聚合物将以前形成的通路“堵上”，使水向其他方向挤压，而将原油随水带出，这个时期称为三次采油，又称化学采油。这样原油采出率大约可提高10%，但是依然有40%~50%的石油深埋地下，无法采出。这是资源的巨大浪费。虽然化学采油效果比较好，但是被堵上的“通路”以后几乎再也打不开，里面被封闭的石油就无法开采。

抽油机（磕头机）

 自上个世纪80年代开始，我国许多油田开始使用由微生物发酵生产的黄源胶替代化学方法制备的聚合物，用于三次采油，取得很好效果。因黄源胶属于天然的多糖，粘度高，增稠效果好，具有良好的分散作用，用量小，在高浓度盐存在下可形成稳定的溶液，有稳定乳化和悬浮能力，在地下时间长了会被地下存在的微生物分解，不会造成污染，因而在国内外广泛地被有于三次采油，取得良好效果。

    近十多年来，我国在推广微生物三次采油。将微生物及其营养和水一起注入地下油层，让微生物在油层中生栖繁殖，通过扩散和快速的繁殖，达到很广区域。在复杂的地下，微生物可以利用原油中的一些组分，通过新陈代谢，对原油产生直接作用，如把大分子碳链切成小的分子链，降低了原油的黏度，同时还会产生生物低分子量溶剂、表面活性物质、有机酸、聚合物等物质，能够改善原油的物理性质、原油、油水界面性质和驱油效率，提高了原油在地层孔隙中的流动性；另外微生物在无氧气的油层中生长代谢产生甲烷和氢，提高了地下压力；在采油过程中，整个井壁会被泥沙和原油中的石蜡混合物堵塞，影响正常生产，而这些微生物可以将蜡等物质分解，将堵塞的地方疏通开；微生物还可以把因注水流动形成的“通路”或大的孔隙截堵上，使注水流向其他区域，将原油带出，以此提高采油率。微生物采油使用的微生物多是油田普遍存在的，它们不会污染环境，因而这种采油技术是绿色采油。以前采油过程中加的一些化学试剂大部分对环境有污染，而且，这些化学物给石油加工也带来一些弊端，而微生物可以把大分子降解为小分子，代谢产物不会产生二次污染。

微生物采油

 在进行微生物采油前，应对油田进行调查，要了解油层温度、渗透率、孔隙度、原油性质、储层岩性以及油层中所含微生物的类型等，尽可能多地掌握各种资料。调查地下油层环境的目的是为选择能够适合用于该油田采油的微生物，以确保注入的微生物能够在地下油层中快速繁殖正常发挥作用。

    不是所有的微生物都能够用于采油，而且不同的油层所需要的采油微生物也不同，所以微生物必须经过筛选，菌种筛选是微生物采油技术的关键。所选菌种在地下油层条件不仅能够正常生存，而且能够正常的繁殖和发挥作用，并能产生大量对采油有利的代谢产物；从经济角度出发，所选菌种需要的营养物要简单，容易培养，最好能以原油为营养物。选择的微生物在生产厂内进行大量培养，然后与无机盐水及营养源混合，制成特定浓度的菌体悬浊液。
    将生产的微生物制剂注入油井，关闭油井让微生物进行繁殖，一般关闭时间越长越好，但是时间太长就会影响经济效益，所以一般关闭3到5天，让微生物在地下油层中充分繁殖。然后恢复开采。一般微生物在油层中的有效期是3到6个月，可以根据实际情况多轮次的注入微生物制剂，这样，微生物才有机会进入更深的地层,发挥更大作用。
    但是由于不同油田的地质条件不同，复杂、多样，原油成分和性质也不同，因此需要根据具体的油田条件选择使用不同类型的采油微生物。有些油田地下温度高、盐浓度大、重金属离子含量高，一般微生物难以适应。因此必须选择能够耐受这种条件的采油微生物。所以近年来，从热泉、盐湖等极端环境中筛选能够耐受这样苛刻条件的采油微生物获得很好进展。另外也可以直接从当地油田中寻找本源微生物，筛选烃氧化菌、降解原油沥青重组分菌、腐生菌、发酵菌、产甲烷菌、产氢菌和硫酸盐还原菌，以获得更能够适应本地油田的采油微生物。随着生物技术的发展，利用基因工程进行微生物改造，将能够产生特殊功能的基因，比如产氢的基因、分解高碳烃的基因、产表面活性剂的基因等等转入采油微生物，使之具有更好的性能。采用发酵工程的有效手段优化、简化采油微生物的大规模培养技术，降低微生物制剂的生产成本，便于大规模在油田上使用。或使用添加氮、磷、铵盐的充气水使地层微生物活化、繁殖，达到充分利用油田地层内的本生微生物，简化微生物采油工艺，获得更高的效益。
    微生物采油成本也很低，它以水为生长介质，以简单的碳水化合物为营养，通过油井现有的管道就可以注入油层。具有成本低，矿场实施简便易行、投资少、适用范围广、无污染等特点。业已证明是一项经济有效、操作简便的技术。微生物采油技术已在我国许多油田中应用，取得了投入产出比为1∶5到1∶7的好效果。因此引起中国石油股份公司的高度重视。
    目前采用微生物强化采油已在一些国家获得成功。俄罗斯科学家使用多种适于在原油中生存的微生物，将其置于采油管内，这些微生物新陈代谢的产物可以大大增强原油的流动性，从而提高采油率，而不会影响原油的质量。测试表明，每使用1吨微生物制剂，可多采集原油500吨。