技术介绍

一、BERO生物表面活性剂介绍

BERO 生物表面活性剂是MEOR(微生物采油技术)中目前国际领先的产品,是一种以微生物为基质的非活性酶制剂。它运用基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物工程技术,具有高效释放固体粒子表面碳氢化合物(油)的能力。注入井后可迅速将油层近井地带结晶、堆积在岩石颗粒上的蜡及沥青质剥落下来,一部分BERO 生物表面活性剂附着在岩石表面,使岩石润湿性变为水湿,降低原油在地层空隙中的流动阻力,使原油从岩石颗粒表面释放,从微孔隙中析出。进入水中的酶分子,可以被水运送到砂岩地层周围更远的地带,在砂岩地层中产生新的出油通道,达到油层油井清洁、水井解堵减注、解堵增产、驱油、提高采收率的目的。

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室内实验证明:它能在短短的60秒钟时间内将泥中含油量降至0.20%左右。与目前市场上惯用的压裂、化学以及内(异)源生物技术等方法不同,BERO生物表面活性剂是对油层无害化的清洁处理,由于它直接作用于油层污染物又不会改变原油的特性,从而实现油层清洁、注水井解堵减注、区块驱油、油井增产,是一项安全、无毒、无污染、不燃、不爆、有利于环保的高新产品,且不受剪切降解、温度、压力、酸、碱、水矿化度的影响,不会给油层带来第二次污染和新的堵塞,有效延长油田开发寿命,具有较强的适应性和广阔的应用前景。我公司已与国内的大庆油田、吉林油田、克拉玛依油田、南阳油田、中原油田、青海油田、延长油田等开展了广泛的技术试验和施工合作,现已取得了明显的经济效益和社会效益,得到了各油田客户广泛的认同和好评。

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二、BERO 生物表面活性剂的作用机理及过程

在现代生物学的基本认识上,酶是一种在生物体内具有新陈代谢催化剂作用的蛋白质。它可特定地促成某个反应而它们本身却不参与反应,且具有反应效率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低和反应易控制等特点。故其在现代科技各个领域被科学界广泛认可及利用。BERO 生物表面活性剂属聚合生物酶,且作为一种水溶性产品,具有非常高的释放储层岩石颗粒表面碳氢化合物的能力。注入地层后,因其具有主动性,可长久黏附在岩层表面,使岩层的属性转化成为亲水性的生物表面,可以降低润湿角及油层岩石颗粒的界面张力,从而减少了原油在储层孔隙中的流动阻力,同时由于BERO生物表面活性剂的生物降解作用,将不断引起油滴形变、分裂,使其从岩层中释放出来,不仅能使滞留层的原油得到松动,也使油滴变小从而更容易从岩层的微孔隙中独立渗出直至采出。由于酶的特性将形成一种油、水、和酶以及酶基酵素等成分的温和乳化液,该乳化液对滞留层起到阻止、触及、变更的作用,从而达到清洁、减注、驱油,最终提高采收率的效果。同时,且因其不生成其他新的产物而不会有堵塞孔隙和二次污染的问题。

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2.1 BERO 生物表面活性剂与污染物作用机理

BERO 生物表面活性剂与污染物吸附在一起形成酶-油复合体;

酶-油复合体分解,形成酶-油中间体,将固体颗粒析出;

酶-油中间体分解,形成原油与BERO 生物表面活性剂各自独立的成份,恢复BERO 生物表面活性剂原状;

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(部分BERO生物表面活性剂吸附在固体上,降低其界面张力、表面张力,改变其润湿性,使其改为亲水性)通过上述生物反应可看出:BERO生物表面活性剂反应过程是一个生物反应过程,与化学和细菌等的作用完全不同,它直接作用于污染物又不会改变原油的特性,不会生成新的衍生物。从理论上说,它不会被消耗掉。因此,只要BERO生物表面活性剂存在,它就会永远在起作用。

2.2 BERO 生物表面活性剂在滞留层的作用过程

在BERO生物表面活性剂使用前,原油在多孔的砂岩中被困住,水驱动力也不能驱出滞留在岩层孔隙间的原油。

在BERO生物表面活性剂使用后,由于酶的生物降解作用,其将包围在油滴外膜,引起油滴形变、分裂、变小,使其从岩层中释放出来。

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2.3 显微镜下BERO 生物表面活性剂对油分子作用过程

我们可以从下组9张连续的图片中看到,一个被BERO生物表面活性剂包围从而扭曲、形变并逐渐变小的油滴。

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BERO生物表面活性剂液体包围一个小油滴(图1)。

小油滴由于BERO生物表面活性剂的生物降解作用而扭曲(图2-3)。

小油滴由于BERO生物表面活性剂的生物降解作用而释放(图4-8)。

可以看到一个更小的油滴由于BERO生物表面活性剂的生物降解作用而产生,由于体积变小外膜变弱,易从岩层表面剥落,流出滞留区,从而降低了驱油的阻力(图9)。

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三、BERO 生物表面活性剂法与其他采油方法的差别及优势

3.1 BERO 生物表面活性剂技术与酸化、压裂、聚合等技术的比较

酸化、聚合、压裂技术由于这些传统工艺本身的局限性,效果通常欠佳或短暂且都有对油层二次污染的危险。如酸化解堵,由于需要比较高的酸浓度,其作用的有效半径通常比较小,并且被酸溶解的物质可能造成再堵塞,效果通常是短暂的。该方法可能破坏储层、环境以及对设备造成腐蚀。如压裂只能作用在裂缝上,并且导致含水率快速增加。如聚合物驱采出废水不仅含油量高,而且含有大量的聚合物,增加了水相的粘度,使水相携油能力增强,同时也增加了油水分离的难度。

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与上述方法相比,BERO 生物表面活性剂正好避免了它们的不足之处:

1) 它可在很低的浓度下(0.5%)起作用,它密度与水相同,具有亲水性,在被推进地层的同时,还可靠渗透效应向外扩散,所以可以作用于比较大的半径范围;

2) 它可牢固地吸附在岩石的表面,保持岩石表面水湿,因而可防止蜡堵,保持解堵效果;

3) 它使油完全脱离岩石表面,增大油的相对渗透率,从而减少含水率。

4) 是一种非酸化制剂,不会对地层造成二次污染,不会对原油脱水及污水处理系统造成紊乱。且反应后不生成其他新的产物从而不会造成再堵塞。

5) 本身可生物降解,对管道等设施和周围环境无任何腐蚀和污染,对人畜无任何伤害,属绿色环保产品。

6) 完全符合油田开发中HSE工作环境的要求。

3.2 BERO 生物表面活性剂技术与其他微生物采油技术的比较

微生物采油技术(Microbial Enhanced Oil Recovery,简称MEOR)是现今国内外“三次”采油及石油环保领域的一项科技含量高、发展迅猛的绿色环保技术。目前,在国内因为高新技术的引进过程及油田服务商概念模糊的影响下,业内普遍将MEOR等同于国内已研究实验多年的本(异)源微生物采油技术(比如中国石油集团公司网站的“石油科普”中提到的“MEOR生物采油技术”),事实上在国际采油界的认识中,MEOR是生物采油技术总称,从机理大致分为:本(异)源生物采油技术(即细菌法)和生物酶采油技术两大分支。

本(异)源技术是利用细菌的反应后的产物采油,这就不可避免存在细菌的挑选、存活、适应性、繁殖、反应、变异退化等复杂且易受不定影响和见效慢的缺陷。BERO生物表面活性剂技术利用生物酶直接作用,而酶是世界公认的高效稳定、温和、专一的生物催化剂,可特定地促成某个反应而它们本身却不参与反应,且具有反应效率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低和反应易控制的特点,故BERO生物表面活性剂有在短短的60秒钟时间内将泥中含油量降至0.20%左右的效果,且不受温度、压力、酸、碱、水矿化度的影响,具有较强的适应性及可控制性。它可牢固地吸附在岩石的表面,长久保持岩石表面水湿,因而长期地保持解堵效果;反应结束后BERO生物表面活性剂还原为原始状态。BERO生物表面活性剂技术有先天优势,高效稳定、适应性强、见效快,持效时间长。

另外,本(异)源技术施工前期要进行大量的分析研究,施工后需投入大量人力监测、研究,还需定期补充营养液及充气,不易被对不熟悉生物方法的生产管理人员所理解。而BERO生物表面活性剂技术施工前期只需根据油井现有资料,无需额外大量试验分析即可得出施工方案,施工时无需大量人力物力工艺简单,施工后无需任何后续工作,易于油田生产人员接受,操作性强。 

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综上所述,BERO生物表面活性剂用于提高石油采收率方法和解决油田生产中的污染问题,是目前世界上最优秀的增产和提高采收率的方法。它将为采油工艺带来一次革命性的进步。

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