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近日，在勝利油田濱南采油廠管理六區(qū)單14注水站，勝利石油工程技術研究院微生物中心副研究員潘永強用杯子接了一杯經(jīng)過生化處理后的地下采出水，一飲而盡?！敖?jīng)我們生化處理后的水，無論是礦化度、硬度等方面指標，均遠優(yōu)于自來水，用來喝都沒有問題，更不用說達到鍋爐用水標準了?！?/span>
隨著油田進入中后期開發(fā)，采出水處理量和富余采出水回注量也逐年增加，如何有效處理這些采出水，既關乎到綠色環(huán)保，也關乎到油田本身的高效開發(fā)。身為微生物采油技術研發(fā)和實施的科研人員，微生物中心的科研人員一點也沒有浪費這個自身優(yōu)勢，微生物可以采出油，也一樣可以凈化水，甚至還可以修復土壤以及做更多有益的事情。
精細水處理
微生物以其小，無微而不至。
“微生物到底有多小呢？你可能想象不出，如果把1500個微生物首尾相連排成一個長隊，你還是看不到，因為太細了。但是如果把微生物排成一個1500個乘1500個的方陣，你就會看到有一粒芝麻那么大?！痹谖⑸锊捎椭行娘@微鏡實驗室，油田高級專家汪衛(wèi)東給記者介紹了微生物樣品在顯微鏡下的形態(tài)和運動狀況。通過放大了1000倍的微生物圖像，這些細菌就像蝌蚪一樣非?；钴S。
微生物采油技術利用地層中微生物本身的代謝活動達到提高采收率的目的，其本身就是一項綠色環(huán)保技術，對整個油田的生產(chǎn)系統(tǒng)及后續(xù)的處理過程都會帶來有益的影響。但那只是“兼職”，微生物完全可以走向主舞臺，直接擔起綠色環(huán)保大任，比如處理油田采出水。
油田采出水含鹽量較大，乳化嚴重，成分復雜，不僅有難處理的重金屬，還有原油，以前處理不僅要花費高昂的費用，還浪費資源。利用微生物生化處理采出水后，實現(xiàn)了采出水資源化利用，處理工藝既符合環(huán)保理念，又有良好經(jīng)濟效益，在油田有著廣闊的應用前景。
微生物生化處理采出水的原理是食物鏈，好比大家都熟悉的“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃污泥”。說白了就是利用細菌降解水中的有機物，原生動物捕食細菌，維持生態(tài)的平衡，從而達到凈化水質(zhì)的目的。生化水處理技術核心是功能細菌的選取，選取之后進行培養(yǎng)馴化。這個過程會花費科研人員大量的實驗室時間。功能菌可去除大部分油等有機物，同時還要選取合適的過濾、脫氧和殺菌等處理工藝。整個流程是來水-氣浮-冷卻-生化-沉降-超濾，能從根本上去除采出液中含油等有機物，降低后續(xù)精細處理設備的膜污染問題,提高精細處理效率。
2018年科研人員在勝利油田建立了達到工業(yè)化標準的生化精細水處理工藝流程，篩選的高效菌降解速率是文獻報道最高速率的1.5倍，并且在國內(nèi)首次將生化工藝中的MBBR工藝與管式中空纖維超濾結(jié)合應用于工業(yè)水處理。至今穩(wěn)定運行一年半，總產(chǎn)水量10萬方，出水水質(zhì)達到回注水A1標準。
配制聚合物溶液
2019年7月4日上午，勝利石油工程技術研究院的一批生物制劑被送到了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。可別小看這提高的20毫帕秒，它足足耗費了科研人員6年的時間，當然效益也是難以估量的。
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)作重要支撐。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，從而擴大波及體積，提高采收率。聚合物驅(qū)在勝利油田應用已有30多年，效果卻逐漸下降。問題出在哪里？科研人員最終發(fā)現(xiàn)在采出水配置的溶液中存在著一種“壞細菌”——硫酸鹽還原菌。歷經(jīng)多年的立項攻關，科研人員形成了“勝利化學驅(qū)聚合物溶液保黏關鍵技術”，其中又以“微生物脫硫抑硫提高化學驅(qū)聚合物溶液黏度技術”最為關鍵。
“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?！蔽⑸镏行母呒壒こ處熜禊i說，科研人員通過實驗研究找到了一系列對化學驅(qū)溶液配制有除硫抑硫功能的“益生菌”，可以針對不同區(qū)塊采出水特性進行優(yōu)選復配使其發(fā)揮最大功效，將“益生菌”制成微生物制劑添加到聚合物溶液中后，“這些細菌能夠完全適應化學驅(qū)開發(fā)的苛刻油藏條件，不僅能夠去除‘壞細菌’硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)生的有害產(chǎn)物，還能夠占領它們的營地，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得到顯著遏制”。
如今，這項關鍵技術被推廣到勝利油田所有化學驅(qū)項目，為我國Ⅱ類、Ⅲ類油藏實施化學驅(qū)提供了核心及升級換代技術。
注汽鍋爐資源化利用
聯(lián)合站采出水負荷高，而熱采鍋爐清水需求量大，能不能綜合解決這兩個問題呢？2019年初，微生物中心科研人員立項“油田采出水注汽鍋爐資源化利用技術研究”課題，項目組開展了生化處理工藝規(guī)?；瘧醚芯?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，以及超濾膜的應用適應性研究、反滲透適應性研究等等，取得突破性進展。
2019年年底，根據(jù)課題需要，科研人員在現(xiàn)場開展了生化雙膜試驗。截至目前，試驗流程已平穩(wěn)運行月余，處理后水的礦化度由19000毫克/升降低到110毫克/升，硬度由1450毫克/升降低到零，各項指標遠遠優(yōu)于自來水，完全符合鍋爐用水的標準，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，時間久遠，大部分的輕質(zhì)、易降解石油烴組分完全揮發(fā)，致使難降解的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等組分與泥、砂黏附在一起，形成老化油泥，微生物技術也能修復。據(jù)了解，微生物中心土壤修復項目組已開展了一系列扎實的基礎研究和應用研究工作，形成了針對落地油泥、罐底泥、改性污泥和油污土壤等4大類油田產(chǎn)出液沉積物的處置技術體系，即將進入現(xiàn)場試驗。
