目前世界上的常规石油开采技术(注水、注气等)一般只能采出石油储量的30—50%。为了开采出大量残留在油藏中的剩余油,提高采收率,自50年代起,至今人们已经研究出了许多方法。但是,由于这些方法自身都有着明显的局限性,影响了最终的采油效果。微生物采油技术是兴于近二十年的一项新兴的提高采收率的方法。该项技术以其成本低、适应性强、作业简单、对地层无伤害和无环境问题等优势,已经为世界各国所广泛接受。全球范围内有40～45%的油藏具有微生物采油的巨大潜力。应用和推广微生物采油技术对我国东部老油田的“挖潜增效”和“稳产战略”意义重大;对我国石油工业的可持续发展也有十分积极的意义。 在微生物驱油机理和数模方面,国内外油田、院校、科研单位已经进行了大量的微生物驱油室内研究和矿场试验。就我国来说,现在大都使用其他国家的菌种和技术,这就产生了一些问题。一是进口微生物产品价格昂贵,导致操作成本较高;二是建立数学模型需要微生物体系参数和物质间关系的量化表达方法,而使用外国的菌种和技术不利于我国科研工作者对此进行研究。所以,尽管我国在微生物驱油的室内研究和矿场实验上取得了可喜的成果,但在理论研究和本地菌种开发等方面仍然有所不足,且至今没有属于自己的微生物采油模拟软件。因此,当务之急是筛选并建立起适合我国油田地层条件的微生物菌种数据库和进行数值模拟研究。 本文对微生物驱油的参数获取、驱油机理、油藏应用条件以及数学模型的研究现状等进行了综合考虑,并在多孔介质中微生物体系运移动力学、营养需求、生长繁殖等机理的基础之上,开发出了新的微生物调驱三维数值模拟模型和软件(MES)。其中包含了微生物在多孔介质中的生长、繁殖、衰亡过程:营养;代谢产物;运移动力学以及以微生物调驱为主的微生物体系驱油机理。通过三维油藏模型对建立的数学方程组、计算方法和模拟软件进行检验的结果表明,所建立的模型和编制的软件真实、详细地模拟了微生物体系在地层中的生长、运移和提高采出程度的过程。为微生物采油,特别是调驱过程提供了一套可靠的理论研究方法,对实际使用微生物技术提高原油采收率具有重要的指导意义和应用价值。