微生物生长的观测和油位移的特征,基于水库孔状结构的现场观测技术

科学领域:

• 石油工程是石油工程中的一个.
• 微生物学 微生物学
• 地质化学 地质化学

背景情况:

• 微生物增强石油回收 (MEOR) 使用微生物代谢产品通过改变油的粘度,界面张力和岩石湿度来改善石油回收.
• 在毛孔尺度上了解微生物-油-岩石相互作用对于优化MEOR至关重要,但传统方法缺乏现场监测能力.

研究的目的:

• 用视觉微流体芯片和现场显微观观测来研究细菌 (菌株WJ-8) 的孔尺度生长,扩散和油位移机制.
• 根据观察到的细菌动态来确定微生物洪水的最佳关闭期.

主要方法:

• 使用视觉微流体芯片模仿储孔结构,以在现场观察细菌行为.
• 采用微观技术监测细菌生长,生物膜形成和原油脱落.
• 量化了细菌悬浮的扩散系数,并确定了最佳的关闭周期.

主要成果:

• 细菌生长遵循了后勤模型,在1-3天内迅速生长,随后分泌生物表面活性剂.
• 低流速 (盲点,毛孔喉) 的细菌聚合增强了生物膜稳定性和油分离,而主要通道中的高剪力降低了效率.
• 确定细菌悬浮的扩散系数为1.0 × 10-8-3.0 × 10-8 m2 / s.
• 确定最佳关闭期为30天,导致二次水灾恢复率增加了21.2% (从28.4%增加到49.6%).

结论:

• 在现场的微流体观测提供了对细菌生长动态和孔尺度上的油位移机制的定量见解.
• 细菌代谢产品,生物膜形成和孔隙堵塞效应显著促进了增强的石油回收.
• 这些发现支持MEOR的理论基础及其大规模应用,建议最优的关闭期为30天.