项目概况

石油作为一种非再生的化石资源和能源，世界范围内采收率在 30-60%之间。为提高油藏中的石油采出率，目前我国多数油田主要依靠天然能量采油、注水注气保持地层压力采油和强化采油等技术无法满足日益增长的石油需求，残留在地层中的石油资源达50%以上，需要开发出更有效和环保的采收方法。微生物提高石油采收率技术（Microbial Enhanced Oil Recovery, MEOR）是目前公认的开采油藏中剩余油和开发利用稠油油藏的最有效的采油方法之一，具有成本低、污染小、开发效率高、过程控制简单、代谢产物不残留等优点，已经逐渐成为世界各国研究进一步开采剩余油藏的技术手段。表面活性物质对原油进行降解和分散乳化，最终使固态石油变为液态而被开采，是 MEOR 技术最重要的作用机理之一，但目前工业化应用很少，主要原因在于我国油藏及储集层类型多，原油性质变化大，地质条件复杂，没有环境适应能力强的菌株应用于石油生产，因而对微生物驱油机理和适应性能的研究是工业化应用技术开发的重要前提。

市场前景

从我国的石油市场需求来看，2016 年，我国成品油消耗达 1.9 亿吨以上，石油消耗超过 3 亿吨。我国自 1993 年成为石油进口国以来，对外依存度逐年增加，2016 年超过60%，持续数年超过了 50%的国家安全警戒线。目前原油价格在 3300 元/吨，国内机械采油成本在 1500-3000 元/吨，化学驱油成本在 3000-5000 元/吨不等，而 MEOR 除了成本低（1200 元/吨以下），还具有无污染、能耗低等优势。另一方面，生物乳化剂的全球需求量每年都以 8%~12%的速度增长，纯品生物乳化剂在科研、医疗及医药等产业需求逐年提高，纯度在 99.5%以上的乳化剂，其价格均在 5000-20000 元/kg 以上，市场前景广阔，但产量和相关技术发展严重滞后，迫切需要进一步加大研发力度。

技术特点

生物乳化剂的乳化活性和环境稳定性是其用于 MEOR 技术的关键因素。目前国内提高采收率手段以酸化压裂和化学驱油为主，生物方法应用不多，主要原因在于我国幅员辽阔，地质结构复杂，温度、压力、盐度等变化幅度巨大，没有适应性强的菌株。本项目筛选得到一株兼性耐高温耐盐菌种，该菌株耐高温（40-80℃）、耐盐碱（NaCl 浓度 5-20%，pH5-9）、可降解原油（降解 C9-C37 烷烃）、产乳化剂以及乳化剂活性（耐受 40-80℃，pH5-12，NaCl 浓度 1-20%）方面，展现了较强的工业化应用潜力，并进一步提高了乳化剂的产量，产量已达到 23g/L，远远高于目前报道的 2-10g/L 的平均水平。该乳化剂能大幅度提高水驱后剩余油的采收率（11.55%-30.78%），目前在长庆油田完成了 5 口油井的单井吞吐实验验证，提高石油采收率从 30%到 14 倍不等，平均单井（年产量低于 30T）提高石油产量 55T，含水率降低 57%，测试井组成功率 100%，远高于国际 60% 的单井吞吐成功率的平均水平，经济效益显著。

投资与效益分析

目前应用于油田开发的生物乳化剂及其复配体系的研究较少，多数处于试验阶段， 已经有报道的微生物及其活性代谢产物应用于 MEOR 主要为表面活性剂，虽可有效降低油水界面张力，但其稳定性较差，一般活性只能维持数小时，成本在 1000-5000 元/吨，纯化的糖脂成本在 5000-20000 元/kg，我们开发的复合微生物乳化剂驱油体系能将生产成本降低到 10000 元/吨以下，纯化并喷雾干燥的乳化剂成本在 4000 元/kg 以下，初步建立千吨级规模的示范生产线，每吨利润在 1000-3000 元之间，年利润达百万元以上。

研究阶段

目前项目正在进行油田采油井的单井吞吐中试实验，计划向其他油田推广。