六大核心技术妙解油企难题

　　2003年，由时任辽宁省省长的薄熙来亲自引进的优秀海归人材中，有一位长期从事高端生物科学技术研究的学者，他就是曾经在海外顶级研究机构工作，并参与中国科学院大连化物所生物技术部和北方生物技术中心组建的梅晓丹博士。



　　从一位研究者到管理者到最终的创业，促使梅晓丹在中国建立起生物技术公司的原始动力是他相信只有为人类所应用的科学技术才是最有价值的。而中国的生物技术领域虽然与国际有一定差距，但是由于生物技术兴起的时间短，相比其他的产业，中国未来有机会走到这个行业的前列。



　　六大核心技术妙解油企难题



　　在美丽的滨海城市大连，梅晓丹建立了大连百奥泰科技有限公司。大连百奥泰现有员工135人，兼职员工和顾问58人，拥有广泛的国际生物科技资源和优秀的专家团队。大连百奥泰一直活跃于全球生物科技前沿领域并始终保持与世界尖端技术同步。目前，大连百奥泰在大庆、西安、延安、松原、南京、抚顺和盘锦分别建立了研发、中试、产业化及市场开发的分支机构或分公司。大连百奥泰油田勘探和油藏改造(压裂，酸化、调剖堵水、微生物采油等)系列品牌产品“酶博士”等产品已经在吉林、辽河、长庆、青海分别入网，成为油田值得信赖的合格供应商。凭借本土化研发、创新科技、深入油田实践的优势，大连百奥泰利用专业的生物科技推动了中国石油(13.09,0.00,0.00%)产业的绿色增效与环境友好。



　　大连百奥泰经过长期的油田实践，已经成功的将生物技术与石油工程系统化的结合，成功的研发出适合油田应用的六大核心技术。



　　核心技术一，攻克温度难点——生物酶破胶技术  不惧高温考验



　　大连百奥泰科技有限公司是国内第一家成功将生物酶技术完整、系统推介给国内各主力油田的企业。两年来，生物酶技术已在压裂工程实际应用中取得了重要进展和阶段性成果。截至2009年初，生物酶压裂技术已在长庆、胜利、辽河、吉林、大庆、新疆等主力油田得到应用，累计井试超过1000口(高温油井超过200口、气井30口、低温井近800口)，增产效果是原来使用化学破胶剂产品的2-3倍，平均投入产出比为1：4。



　　大连百奥泰的技术人员经过科研攻关，将生物酶的耐受温度范围拓展到20℃-150℃，同时解决了化学破胶剂破胶难控制、不均匀、不彻底的技术难题。生物酶作为一种清洁、环保、安全的技术手段在地层持续破胶、操作便捷等方面深受设计和施工单位的好评。而其性价比高、投入产出比高的市场特性更给油企带来了良好的经济效应。生物酶压裂技术项目已在多个油田获奖，得到了业内专家的、认可和重视，被认为具有化学破胶剂无法实现的优点，具备普遍应用推广价值。



　　核心技术二：中国人的骄傲——革新生物压裂液体系  低成本无污染



　　熟悉石油行业的人都知道，提高单井产量和采收率的关键是压裂改造过程。压裂改造是实现油气藏有效开发的主要手段，而压裂液是压裂改造过程中的工作液。压裂液性能的好坏不仅关系到压裂施工的成败，还直接影响增产效果。传统的瓜尔胶入井液体系破胶不彻底，除瓜尔胶之外主要入井液组分为有机和无机难降解有害物质，在返排和回注过程给储层和环保带来不良后果。



　　大连百奥泰继开发了酶博士Dr.Nzyme®生物酶破胶体系后，从入井液入手，全面革新入井液体系。除了个别无机盐和酸碱调节剂之外，各化学助剂分别用生物产品替代，突破传统压裂液体系，开发了低残渣、低伤害、低成本的新型生物压裂液体系，同时其压裂液中的糖分经微生物作用后可转变为有利于驱油的生物活性物质，不用返排，不存在作业污染，也就不存在传统压裂返排液治理问题。百奥泰的生物压裂液体系是一种绿色环保的清洁压裂液体系，可以满足零排放标准，也是对现有水基压裂液技术的提高和升华。从大庆、吉林、辽河、长庆、延长、新疆、吐哈等几个极具代表性的油田现场实验可看出，生物压裂液体系既满足现有施工要求，无后续无害化处理要求，极大地节约了油田单井作业成本，同时降低了作业次数，提高了作业效率。



　　核心技术三：质的飞跃—生物控释深度酸压技术  针对碳酸盐岩油气藏的高效环保技术



　　碳酸盐岩油气藏开发井增产和稳产一直是困扰碳酸盐油气藏开发的主要问题。大连百奥泰研发的酸化和酸压改造技术目前已成为此领域的主导技术之一，并且还是勘探井发现油气或探明储量的必不可少的手段。决定酸化和酸压改造效果的关键因素是：酸蚀裂缝的有效长度和酸蚀裂缝的导流能力，其中酸蚀裂缝的有效长度是低渗透碳酸盐岩储层酸化改造的关键。



　　碳酸盐岩的常规酸化方法为采用质量分数为15%～28%的盐酸酸液，其缺陷是酸岩反应速度过快，有效酸蚀作用距离短，酸蚀半径小，一般只有1～2米，而且严重腐蚀施工设备，影响改造效果和经济收益。



　　目前国内普遍使用的解决方案是在酸化液中加入缓蚀剂，但大多数缓蚀剂有毒，对自然环境产生巨大的危害，此外某些缓蚀剂性能不稳定，如果油田的腐蚀环境具有特殊性，某些缓蚀剂就会变质失去防腐能力。



　　大连百奥泰研究的就地深度酸化生物酶体系主要由中性有机前体和酸化用生物酶组成。中性有机前体，此物可在生物酶的作用下分解并释放有机酸，溶蚀碳酸盐。而酸化用生物酶是一种高效催化剂，化学本质是蛋白质，专一性作用于中性有机前体，使其分解产生有机酸，在催化过程中自身几乎不被消耗，可持续促进中性前体的分解和有机酸的产生。



　　就地深度酸化生物酶体系具有自生和缓生酸特性，以中性体系进入油气井中，不与施工设备发生化学反应，在入井压力下广泛分布于油气井及储层裂缝中，其波及范围和渗透能力是传统酸液无法比拟的，是我国碳酸盐岩酸压技术中质的飞跃。



　　核心技术四：生物材料新贡献---调剖堵水生物体系解决驱油难题



　　中国油田普遍采用注水开发方式，地层非均质性严重，油藏地质复杂，在开发中后期含水上升速度加快，目前油井生产平均含水已达80%以上，东部地区的一些老油田含水已达90%以上。因此，堵水调剖的工作量逐年增大，工作难度增加，而增油潜力降低。由于重油的粘度高于常规原油数倍，因此常导致注水开采中油藏水窜问题的加剧，使生产井含水快速上升，原油采出程度明显降低，采油成本大幅上升。目前国内较好的新技术有：高温暂堵调剖技术、稠油井堵水、调剖、防砂一体化等。



　　百奥泰堵水调剖系统为集微生物生物表面活性剂、生物聚合和生物酶为一体的全新体系。具有独特的高选择性物化和生物特性。相似系统在国外已经广泛使用，可以直接解决驱油难题，取代化学降粘剂，选择性隔离高渗透缝隙，取得平滑注入形状和增加油床注水覆盖面。



　　核心技术五：因地制宜的复合工艺——微生物驱油技术提高油田采收率



　　提高采收率对油田实现经济效益的意义重大，利用新技术、新方法措施提高采收率，是目前和未来相当长的时间段里实现增储增产的重要途径。



　　自从1926年Beckman提出细菌代谢物可以帮助释放和转运地层中的石油以来，微生物法提高采收率已在全球获得广泛尝试。在我国，将经过培养的微生物生成物用于防蜡、增产、井筒处理以及用于除垢和防腐问题已有15年多的历史。但实际上MEOR依然未能作为石油工业常规采油的技术。



　　其中原因是，MEOR能提高采收率，没有真实的评估标准，仍然是Trial  and  Error阶段。尤其是，有些MEOR有时行，有时不行，使这项技术成为“谁用谁知道”的烫手山芋。对于这项技术的放之四海而皆准的评价体系还未建立。



　　其次是，大多业主或绝大多数油田工程人员不能充分了解MEOR的本质，对本源或外源生物的基因水平、系统生物过程，代谢组机理、功能蛋白质或下游酶体系，了解几乎为零。



　　另外许多人出于商业考虑，寄望一个菌种包打天下。实际上，世界上并不存在包治百病的灵丹妙药(Panacea)。MEOR需要的是多元化融合和多学科合作的技术，而不是一个简单的菌种+工艺。因此，需要对油藏及地面的微生物多样性，生存环境的模拟和优化，才可以达到利用微生物安全高效的提高石油采收率。



　　大连百奥泰通过长期的实际油田操作，对各代表性油田油藏精细描述及地层流体性质分析，将油藏分类。在此基础上，追踪施工前、中、后相关数据，逐步建立把微生物移植到地层的标准化的平台技术，并且深入研究从地层中发现的菌株的代谢机理和功能，以建立本源微生物宏基因组文库为依托，因地制宜地利用微生物驱油强化采油技术，解决了采收率普遍偏低、开采难度大等问题，提高油田采收率的效果优于原有工艺2倍以上。



　　核心技术六：新技术一招省两头——压裂返排液处理增效促环保



　　钻井废弃物及压裂返排液是长期困扰油田的环保难题。以延长油田为例，延长油田每年压裂井在一万口以上，2008年共压裂12430口井，平均每口井压裂液100方，返排率以50%计，每年返排量为621500，延长共有22个采油厂，每年压裂作业时间为3月到12月，共10个月，平均每天返排液量为2072方，平均每个采油厂每天返排废液量为94方。  返排液与压裂液成分差不多，另外还有一些地下原油及地层水，但由于延长油田的地理位置严重缺水，这些返排液中还有大量的植物糖聚合物，回注将对地层造成极大伤害。如果通过化学和生物降解方法，每年要花费近2亿元的成本。



　　大连百奥泰凭借对压裂液体系的数年的深入研究，已成功地解决了这一难题。采用全新生物技术，经过微生物转化的压裂液不返排，转变为有利于驱油的驱油剂，减少了油井酸化解堵等后续作业，减少了措施费用，以长庆油田为例，如果全面使用压裂液返排处理技术，每年可为油田节省近2亿元。此外生物压裂液体系不返排，不用进行压裂液的无害化处理，在此方面又可每年为油田节约大约1个亿的环保处理经费，经济效益不言而喻。



　　有效的生物技术产业实践



　　从中国政府提出的节能减排，到英国政府出台的碳工业的新举措，  到奥巴马的绿色新政，各国政府都已经意识到在发展国民经济的过程中，对环境保护的重要性。中国政府也正在以各种举措推进风能、太阳能、生物能源等可再生能源的开发和使用。但污染仍然存在于新能源的制能过程中，太阳能发电中的硅提纯过程产生大量污染，风电站在制造叶片的过程中也会产生大量的有害粉尘和其他废弃物，只有生物能源是通过物质本身的化学和物理反应来解决问题，依赖自然的本质属性解决了工业生产和废弃物处理的难题。



　　大连百奥泰对石油行业的生物技术解决正是这样的典范。其最大的意义在于整合了石油开采到污染物处理的整个过程，通过各种生物技术手段一站式的解决了石油工业中的多种问题，将石油工业对环境的污染降低到最低程度，同时有效提高了产出效率。大连百奥泰的成功依托于其在生物领域技术与全球同步的领先性，和长期在石油行业基层的大量实践，可以说是真正的产学研结合的典型案例。



　　国务院的新一轮改革中由国家环保总局升级的国家环保部目前已叫停了多个未经过环保审批或不符合环保政策的大型项目，其中包括华电鲁地拉水电站、华能龙开口水电站、日照钢铁热轧板带配套技改项目等，涉及多个行业和多家大型垄断性企业随着环保部门的环保审批的严格落实和监管力度的加强，大型国企的官僚思维方式的改善，我们有望看到更多成熟的生物技术应用到各种行业领域，为中国的可持续性发展和环境友好做出有益贡献，同时在推动产业进步的另一方面，产业发展的实践也将反向助力于中国生物研究水平的不断提高。



　　百奥泰：



　　瞄准油企难题顺势而出



　　文/本刊记者向梅



　　绿色的产业模式已经开始得到所有人的重视，越来越多的国际知名企业更加关注生产过程中资源的消耗量和产生的污染排放。可口可乐正在用空气洗罐技术代替传统水洗技术，并且正试图一点点抹去可口可乐生产中的水足迹。而世界最大的零售商沃尔玛也将推行为所有商品进行环保评级的工作，以引导人们更多的购买生产过程更环保节能的商品。



　　而中国石油界的大佬们也开始关心如何采用更环保有效的技术来解决从采油到钻井废弃物的一系列问题。这不仅仅关系到企业的品牌与声誉，还意味着巨大的经济效益，每年一个中、大型的油田花费在环保处理上的费用就是数千万甚至上亿。