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生物技术在石油工业中的应用2012/6/18 目 录 1.摘要················································3 2. 应用生物技术勘探石油 生物技术应用于开采石油生物技术应用于石油炼制 生物技术在环保方面的应用生物技术在石油工业中的应用生物技术是指利用生物及其代谢产物,运用科学与工程的原理,对材料进行处理,以提供产品和服务。生物技术包括那些利用活生物体来改进产品,改良植物或动物,或为特殊用途培养微生物的技术。生物技术作为21世纪前沿科学的一项高新技术,对于解决人类所面临的食品短缺、健康问题、环境破坏、能源紧张以及知识经济的挑战是至关重要的,世界上有远见的国家都把生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。生物技术的应用与发展越来越深刻地影响着世界经济,并推动着社会发展的进程。石油作为优质能源和宝贵的化工原料,其本身就是一种特殊的生物产品。随着生物技术的突飞猛进和地球上石油资源的逐渐短缺,生物技术和石油的关系也越来越密切。生物技术健康问题能源微生物1. 应用生物技术勘探石油很早以前,人们就发现在油气矿藏的附近,一些生物会产生某种特异变化。于是,利用这种生物形态的特性来寻找油气资源,并且很快发展成为一门完善的专业技术。20世纪40-60年代,随着生物技术的发展,微生物培养及菌数测定方法得到极大提高,利用微生物勘探石油的技术得到迅速发展。根据直接探测油气的有关理论,地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化,无论是根植于地下的较高等植物,还是散布其间的低等生物都会由此发生变异。用现代手段分析检测这种变异,再经过适当的数据处理,就可能达到预测油气藏的目的。美国一些油田曾对地表生长的草本植物———灌丛滨藜进行系统的微量元素测量,结果发现在产油区边界上长大的这种植物,由于微渗透烃类在土壤上部的氧化,使植物对过渡元素(铁、锰、钒)的吸收加强,而对碱土元素(钙、锶、钡)的吸收减弱。在油气田地表底土中存在着能利用气态烃为碳源的微生物,这些菌在土壤中的含量与土中的烃浓度存在着对应关系,因而可作为勘探地下油气藏的指示菌。　　测量微生物群落的耐毒性,也是一种颇为新颖的生物找油尝试。由于向地表渗透的烃类常常吸附金属离子,因此近地表成了微生物群落所必须适应的环境,通过微生物质粒的遗传突变,形成了能耐受环境中毒素的种群,耐毒性大小与环境的毒素浓度成正比,其大小具有检测和统计的意义。这种方法既能探测石油矿藏,也能探测天然气矿藏。现代石油工业根据石油的生物标志特征可以研判石油的生成相和油源。我国石油工作者就是根据生物标志特征,判断出柴达木盆地西部剖面油砂和沥青的前身原油是成熟原油,与柴达木盆地东部北缘冷湖地区等侏罗系原油较相似,与西部第三系盐湖相原油明显不同,与西部侏罗系剖面烃源岩具有较相似的特征,它们具有水体相对较深的湖相有机质形态,其源岩应该是侏罗系的。随着生物技术的拓宽和深化,研究生物形态变异与石油相关规律,将会取得进一步成果,有可能在目前尚未开发的区域,比如深山密林、深海谷底、冰川、南北极、深层构造等环境地域,探测到更多的油气矿藏,大大提高石油的储采比,增加石油储备。2　生物技术应用于开采石油微生物采油技术起源于美国,Ｄａｖｉｄｓｏｎ和Ｒｕｓｓｅｌｌ在俄克拉荷马州Ｓｔｅｐｈｅｎｓ县的ＲｏｙａｌＬｏｃｏ单元最早进行了矿场试验,取得了满意成果。由于其经济性和环保性,微生物采油技术成为目前国内外发展较迅速的一项提高原油采收率的技术,也是21世纪的一项高新生物技术。与其他三次采油技术相比,微生物采油技术具有适用范围广,工艺简单,投资少,见效快,无污染等特点,因而越来越受到人们的重视。　　近年来各油田都相继开展了微生物采油技术的研究,取得了很大的进展。常规开采石油的一次采油,仅能开采出地下石油储量的30%左右,二次采油需加压、注水、注气等,能获得储量的10%～20%,油藏中的剩余石油由于吸附在岩石空隙间,难以开采。生物采油技术将经过专门培养的具有特殊功能的细菌,注入油井油层内使其发挥作用。特殊微生物的作用机理有:某些特殊微生物对石油中长链石蜡和网状胶质沥青的乳化分解作用,使石油中的石蜡、胶质、沥青部分转变为轻质油,增加石油的流动性,从而获得更多的石油。某些微生物在其生长过程中分泌和排出体外的代谢产物具有表面活性剂的性能,通过其代谢产物如高聚物、糖酯等物质,降低油层表面张力,使岩石中的束缚油粘度降低,流动性增加,从岩石、砂土中析出,从而提高采油量。某些用分子生物学技术来构建的微生物,能在地层中产生大量二氧化碳和甲烷等气体,增加地层压力,提高采收率。某些生物还具有消除地层堵塞的作用。　　微生物采油技术目前主要集中于对稀油中蜡质的降解作用,辽河油田锦州采油厂于1995年在412区块