第十一章其它增產技術

一、高壓能裂液氣體壓裂二、水力振蕩增產增注技術三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理術四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產技術五、微生物采油技術一、高能氣體壓裂高能氣體壓裂：利用特定的發射藥或推進劑在油氣井的目的層段高速燃燒，產生高溫高壓氣體，壓裂地層形成多條自井眼呈放射狀的徑向裂縫，清除油氣層污染及堵塞物，有效地降低表皮系數，從而達到油氣井增產的目的。一、高能氣體壓裂1.爆炸壓裂爆炸壓裂：采用炸藥爆炸方法改造儲層。它的增壓速度極快(微秒級)，氣體生成量較少，地層裂隙來不及擴張和延伸，大部分能量消耗在井壁巖石的破碎上，爆炸的高壓可能超過巖石的屈服應力，且會產生對井眼的嚴重傷害。1.爆炸壓裂

?爆炸產生的尖壓力脈沖的增產效果遠小于平緩的壓力脈沖。也就是說炸藥爆轟的增產效果遠小于火藥燃燒。?炸藥的燃燒速度以km/s計，點火后會形成爆轟波；火藥的燃燒速度以mm/s計，最大也不超過10m/s。?炸藥的燃燒速度與環境條件無關，而火藥的燃燒速度受環境的溫度和壓力的影響。?黑索金、奧克托金是炸藥，而槍藥、炮藥是火藥。常用的火藥是硝化棉和炮藥。硝化棉由致密的硝化纖維和極少量殘留溶劑和水組成。2.三種壓裂工藝對比

2.三種壓裂工藝對比

水力壓裂：用水力，產生的裂縫受地層的地應力控制，一般僅有一個方向。壓裂裂縫的條數取決于井筒內的升壓速率。高能氣體壓裂在油層中造成的是多條徑向縫，而井內爆炸會在井筒附近形成破碎帶和壓實帶，不能顯著提高井附近的滲透率。2.三種壓裂工藝對比

2.三種壓裂工藝對比

三種壓裂參數對比3.高能氣體壓裂增產機理（1）水力震蕩：高能氣體燃燒產生壓力波，伴隨壓力波在井內液體的傳播、反射、疊加所造成的壓力脈沖，對地層造成振動作用。產生壓力周期波動，有助于裂縫形成和清理堵塞。3.高能氣體壓裂增產機理（2）高溫作用：火藥燃燒產生高溫。可降低原油粘度，雖然可增加地應力，但有助于分支裂縫的形成。3.高能氣體壓裂增產機理（3）化學作用高能氣體壓裂的化學作用指的是在燃氣中的CO2、HCl、H2S成分遇水形成的酸液對巖層的作用。3.高能氣體壓裂增產機理井內增壓階段、造縫階段和裂縫延伸階段。4.高能氣體壓裂特點選擇性特別強，甚至可以鄰近油水界面而不壓穿；?可壓開多條徑向裂縫與天然裂縫相交而不受地應力的限制；?自身支撐更能長期有效；?在經濟、安全、方便等方面勝過水力壓裂；?可為綜合作業提供井下裂縫條件。5.工藝工具1、火藥壓力發生器（1）分類：有殼火藥壓力發生器和無殼火藥壓力發生器（2）優缺點有殼：施工安全——裝藥量少無殼：結構簡單、施工方便、壓裂效果好（3）點火方式投棒；電纜5.工藝工具2、推進劑（1）發展步槍彈藥——黑色炸藥——凝膠硝基甲烷炸藥——凝膠硝化甘油炸藥（2）問題一是費用高；二是會因井眼破壞帶來一些麻煩，而且不符合在套管井中壓開多條裂縫所需的低爆燃速度和低沖擊能量的要求。（3）關鍵燃燒時間與壓力的關系5.工藝工具3、工藝參數（1）影響壓裂的因素射孔孔眼直徑、射孔密度、推進劑燃燒速度、推進劑用量、射孔方位和井內有無液體。（2）在一定的壓力和溫度下，對于某種推進劑，每單位時間通過孔眼的壓力降正比于射孔孔眼數和孔眼直徑的平方。（3）與地應力有關的射孔方向和相位在很大程度上決定了整個裂縫的形態。6.高能氣體壓裂設計

?根本任務：是在不破壞套管的情況下，盡量提高裝藥量，壓出長裂縫、克服污染、提高產量。?藥量與火藥燃燒產生的最大壓力及擠入地層的流體體積的關系必須用火藥燃燒規律方程、考慮了壓縮性和水力阻力的井內流體運動方程、孔眼節流方程、驅替液體進入地層和火藥氣流入隨之形成并延伸的裂縫的方程等組成的微分方程組來模擬。?壓前要將井筒清洗干凈。7.高能氣體壓裂測試與評價

（1）目的：控制升壓速度，設計合理的壓力峰值，形成合理的裂縫體系，確定合理的裝藥結構，點火與燃燒方式及進行壓裂機理研究、判斷套管是否受損和效果分析（2）原因：高能氣體壓裂介質為高溫、高壓氣體，對套管及地層產生脈沖載荷，作用時間很短，整個過程為一動態壓裂過程。（3）測試方法：靜態測試和動態測試（4）靜態測試—銅柱法測峰值壓力是利用裝在測壓器內的銅柱的塑性變形來測定壓裂過程中的峰值壓力，因而又稱銅柱測壓。7.高能氣體壓裂測試與評價

（5）動態測試——井下壓力一時間過程測試）分類：井下存儲式p-t測試儀與地面直錄式p-t測試儀。8.高能氣體壓裂評價分類：技術評價和經濟評價技術評價：試井測試微井徑與聲幅測井以微井徑測井資料為基礎，可以了解高能氣體壓裂對套管的損害程度。以壓裂前后聲幅資料為基礎，可以了解高能氣體壓裂對水泥環的損害程度。微井溫測井——分析、判定裂縫的形態。9.高能氣體壓裂適用范圍適用范圍適用巖性：高能氣體壓裂因加載速率較高，從而決定了其適用的巖層是脆性地層，對于塑性地層則不甚適用，而對泥巖地層，反而可能產生，“壓實效應”。適用于高能氣體壓裂技術的巖性有灰巖、白云巖和泥質含量較低（小于10%）的砂巖。不甚適用于高能氣體壓裂技術的巖層有泥巖、泥質含量較高（大于20%）的泥灰巖和砂質泥巖等。此外，膠結疏松的砂巖地層，壓后可能引起嚴重的出砂問題，應慎重對待。由于高能氣體壓裂只能降低滲流阻力所以只適用于地層壓力高、含油飽和度高的油層。由于注水井底經常處于高壓狀況，高能氣體壓裂增注效果優于油井增產效果。9.高能氣體壓裂適用范圍適用井層：1.在鉆井過程中如果由于泥漿或完井造成油層污染，此時無論是水力壓裂還是酸化都沒有高能氣體壓裂方便、便易。國內外實踐證明，無論探井鉆遇的是什么巖性、油層物性是好還是壞都可以運用高能氣體壓裂技術。2.特別適用于處理地層能量高，含油飽和度高，井底附近被傷害的油氣層，也適用于物性差的低產層，甚至停產層。第十一章其它增產技術

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產增注技術三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產技術五、微生物采油技術1.水力振蕩增產技術（1）基本原理與用途基本原理：利用振動原理處理油層的技術。將水力振蕩器對準油層，依靠水泥車把液體輸入井下，通過振蕩器產生高頻脈沖式液流直接噴射油層，以清除近井地帶的機械雜質、鉆井液及瀝青質和鹽的沉積等堵塞。用途：用于解除注水井、生產井近井地帶的機械雜質、鉆井液和瀝青膠質堵塞，破壞鹽類沉積，使地層形成微裂縫，以達到增大注水井的吸水能力、改善油流的流動特性、提高油井產量的的目的。1.水力振蕩增產技術（1）基本原理與用途1-油管；2-套管；3-扶正防脫器；4-水力振蕩器；5-油層；6-底球1.水力振蕩增產技術（1）基本原理與用途1）水力振蕩解堵采用清水為工作介質，利用流體振蕩直接作用于油層堵塞雜物，提高了處理油層的選擇性。2）采用腔形結構體實現流體振蕩，提高了井下惡劣環境下實施物理振動的可靠性。3）對不同類型的堵塞地層，通過改變腔室結構參數、調節地面泵壓等手段可控制振蕩強度，從而保證解堵的效果。1.水力振蕩增產技術（2）振動波特性物質質點的有規則的運動稱為波動。波可在空氣、固體和液體中傳播，在其傳播方向上傳遞能量，在波穿過的地方，波發生周期性的振動。在空氣中傳播時，其能量衰減很快；而在固體及液體中傳播時，其能量衰減較小。波分為橫波和縱波。油層的常用振動波處理大多屬于縱波類。頻率在20～20kHz之間的稱為可聽聲波，超過20kHz的稱之為超聲波。振動波的穿透能力很強，可以容易地穿過電磁波無法穿透的油水層，同時也具有反射、折射、散射、衰減以及吸收等性質。1.水力振蕩增產技術（3）水力振蕩增產機理機械作用：振動波能迫使傳播介質做劇烈的機械振動，并產生強大的單向力作用，疏通泄油孔道，用于防蠟、防垢、解堵及提高地層流體的流動能力。空化作用：一定頻率的振動波會使液體中原有的或新生的氣泡產生共振。在波的稀疏階段，氣泡迅速膨脹；在波的壓縮階段，氣泡又很快消滅，在消滅的瞬間，氣泡的內部可達幾千度的高溫，壓力達到幾十個兆帕，在消滅過程中所產生的加速度是重力的幾十倍，這種現象就是“空化現象”。空化現象發生時，在一定頻率和聲強下，其能量足以粉碎一定尺寸的微粒。1.水力振蕩增產技術（3）水力振蕩增產機理熱效應：振動波穿過介質時，介質吸收一定量的能量，就會引起局部升溫。其頻率越高，熱效應越顯著，這種效應對于降粘、熔蠟有一定的作用。這些物理作用使油層介質，如油、氣、水、蠟、鹽及巖石的物性發生一些特殊的變化，如分散凝結、乳化、破乳、脫氣、結晶、生化、催化等，這諸多的物理-化學作用為振動波增產技術提供了理論依據。1.水力振蕩增產技術（4）水力振蕩應用1）地層滲透性較好，由于鉆井液第二次污染造成井壁附近后期堵塞的井。2）地層泥質含量較低的井。3）地層出砂較輕的井。4）轉注初期吸水能力較強，但在注水過程中由于水質不合格造成后期堵塞的井。5）油井轉注后不吸水或吸水較差的井。6）在酸化或壓裂過程中，由于排液不及時造成近井地帶堵塞的井。2.高壓水射流油井解堵技術（1）原理高壓水清洗：清除近井地帶的機械雜質、鉆井液和瀝青膠質沉積，破壞鹽類沉積，形成不閉合的裂縫等，可有效改善地層滲透率，緩解產油通道和注水通道。2.高壓水射流油井解堵技術（2）結構2.高壓水射流油井解堵技術（3）自振空化射流噴嘴2.高壓水射流油井解堵技術（3）自振空化射流噴嘴1）噴距對沖蝕效果的影響試驗表明：各種噴嘴的沖蝕巖石效果存在最優噴距，在最優噴距時沖蝕效果最好，沖蝕速度最大，比能最小。2）不同噴嘴射流沖蝕巖石效果比較實驗結果表明，風琴管空化噴嘴的沖蝕效果最好，其最大體積沖蝕速度是120°錐形噴嘴的2.3～3.3倍。2.高壓水射流油井解堵技術（3）自振空化射流噴嘴1）噴距對沖蝕效果的影響試驗表明：各種噴嘴的沖蝕巖石效果存在最優噴距，在最優噴距時沖蝕效果最好，沖蝕速度最大，比能最小。2）不同噴嘴射流沖蝕巖石效果比較實驗結果表明，風琴管空化噴嘴的沖蝕效果最好，其最大體積沖蝕速度是120°錐形噴嘴的2.3～3.3倍。2.高壓水射流油井解堵技術（4）適用范圍1）地層滲透率較高，具有一定產能確屬近井帶污染造成堵塞引起產量下降或停產的油水井。2）地層污染堵塞又具有酸敏、水敏特性，不易實施酸化等其它措施的井。3）層段小、不易進行其它分層改造措施的井。4）地層能量低，酸化后無法排液的井。5）需調整油水井產出剖面及水井吸水剖面的井。6）可作為酸化、壓裂、注蒸汽、注聚合物、防砂等措施前的預處理。第十一章其它增產技術

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產增注技術三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產技術五、微生物采油技術1.井下超聲波增產技術

（1）原理超聲波井底處理技術是利用超聲波的振動、空化作用和熱作用等作用于油層，解除近井地帶的污染和堵塞，以達到增注增產目的的工藝措施。人們可以聽見的是頻率在20～20000Hz之間的聲波，頻率低于20Hz的稱為次聲波，而頻率高于20000Hz的聲波稱為超聲波。1.井下超聲波增產技術

（2）超聲波與次聲波次聲波的波長長，不易被一般物體反射和折射，而且不易被介質吸收，傳播距離遠，因此次聲波不僅可以用于氣象探測、地震分析和軍事偵察，還可以用于機械設備的狀態監測,尤其適合于遠場測量。超聲波的穿透能力強，傳播定向性好，在不同介質中波速、衰減和吸收特性有差異，也是設備狀態監測和故障診斷中常用的手段。超聲在人類生產和生活方面有十分重要的應用，如油水混合、切削加工、金屬塑性加工、疾病的診斷和治療等。1.井下超聲波增產技術

（3）聲波的作用原理1)聲波傳遞方向與流體流動方向具有相反的特性，無論其強弱，都會使原油加速向聲源流動,因而與滲流方向相反的井底輻射波可促進油層流體向井筒滲流和聚集。2)超聲波處理可使原油降粘、破乳、凝固點下降。3)超聲波的振動、空化作用可以解除近井地帶的堵塞和產生微小裂縫，恢復和提高油層滲透性。4)超聲波的振動作用使毛管半徑不斷變化，破壞了油層流體的受力平衡，有一利于部分被毛細管束縛的原油被開采出來。5)對注水井而言，超聲波有降低水的表面張力和毛管滲流阻力的作用，同時具有殺一菌、防垢等作用。1.井下超聲波增產技術

（3）聲波的作用原理1.井下超聲波增產技術

（3）聲波的作用原理超聲波對巖石滲透率的影響主要是振動效應和熱效應，表現為孔徑大小及液體粘度的變化。孔徑的變化具有即時性，隨聲場的存在而存在，隨聲場的消失而消失，巖石本身的孔隙結構并未發生不可復原的根本變化，一旦撤去聲場，孔隙又恢復到原來的大小。1.井下超聲波增產技術

（4）超聲波巖心實驗1.井下超聲波增產技術

（5）超聲波處理油層設備系統組成：a.地面聲波—超聲波發生機；b.傳輸電纜；c.井下大功率電聲轉換裝置（壓電發射型換能器）2.人工地震處理技術

（1）原理利用地面人工震源產生強大的波動場作用于油層進行振動處理，從而提高油層中油相滲透性、毛管滲流和重力滲流速度，促使石油中的原始溶解氣及吸附在油層中的人然氣進一步分離，達到提高原油產量及采收率的目的。振動波具有很強的穿透能力和其特有的共振現象，當其作用于油層時，將產生以下有利于采油的作用：1）振動加速油層中流體的流動；2）振動可降低原油粘度、降低界面張力，從而改善原油流動和降低水油流度比，有利于水驅過程；3)促進氣體從原油或巖石孔隙表面上分一離，產生氣驅油作用；4）振動使孔隙表面的某此沉淀污染物脫落、分散而被液攜走，起到疏通孔隙通道、解除油層污染的作用。2.人工地震處理技術

（2）震源特點：具有轉速可調、頻率可控的特點，選擇最佳振動頻率與含油層產生共振，可以達到最佳振采效果。3.井下脈沖放電增產技術

（1）原理通過大容量高電壓在油層中造成定向傳播的壓力脈沖和強電磁場，對地層激發周期性壓力波和強的電磁場，并產生空化作用，解除油層近井地帶污染，造成微裂縫，改善近井地帶滲透性。3.井下脈沖放電增產技術

（1）原理電脈沖井底處理技術的關鍵是井下流體中電容電極的高壓放電：放電過程是在井下儀器的放電室內進行的。流體中的電極偶施加電壓后，當電壓高于介質的擊穿值是產生放電。但是，在兩電極偶之間的空間內形成兩次擊穿，放電過程之間有一定的時間間隔，因而為周期性放電。伴隨放電孔道內流體爆炸釋放大量能量，其作用機理主要有：1）產生壓力波和空化作用，解除油層孔道中的堵塞；2）在油層中產生微裂縫和改造原有裂縫，改善油層流體滲流能力；3）在脈沖作用下，壓差交替變換大小和方向，減小了毛管力的影響，使油層流體從滯留區向排液活動區流動，提高原油的采收率。3.井下脈沖放電增產技術

（2）結構井下放電儀結構1-轉換器；2-儲電單元；3-放電單元；4-電極電極距根據井筒內的介質來調整，介質是原油的，電極距要小；介質含水高的，電機距要調大。每口井的工作時間由油層厚度和脈沖個數而定。3.井下脈沖放電增產技術

（2）結構伴隨著放電孔道的很小體積的液體爆炸而釋放大量的能量第十一章其它增產技術

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產增注技術三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產技術五、微生物采油技術四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產技術

稠油特點：粘度大，流動阻力大，對溫度敏感稠油油藏的開采方法：1.熱采方法：蒸汽吞吐；蒸汽驅；火燒油層2.電方法：電磁波；微波稠油井筒技術：熱流體：開式循環，閉式循環，空心桿；電熱：電熱桿（連續、不連續），井筒加熱；摻化學劑：泵上下。1.油藏電磁波加熱技術（1）電磁加熱原理在電磁加熱過程中，電極放射出的電磁波進入含油地層。當電磁波傳入巖層時，流體和其它儲層物質阻抗電磁波的傳播，導致電磁波傳播強度減弱，電磁能轉化為熱能。1.油藏電磁波加熱技術（1）電磁加熱原理將單極或偶極天線置于井底，電磁波由激勵器發出，輻射至產層1.油藏電磁波加熱技術（2）電磁波加熱方法優點該技術是在沒有熱流體與儲層接觸的情況下對儲層加熱的。可以避免在注蒸汽時所發生的“氣竄”和粘土膨脹等不利問題。電磁波加熱法與周期注蒸汽(蒸汽吞吐)法相比，開采同樣數量的原油所消耗的能量要少好幾倍，通常可提高油井產量1～4倍。該技術是以電作為加熱的能源，對環境不造成污染，在生態學上是有益的。該工藝對地層的滲透率要求不高。1.油藏電磁波加熱技術（3）電磁加熱技術類型按電磁波頻率：分為低頻加熱和高頻加熱；按電極排布方式：分為單井加熱與井間加熱；按加熱時間：分為電預熱、間歇加熱和連續加熱；按加熱工藝：分為井底電熱處理、ORS工藝、三板系統加熱及電磁加熱與水平井注氣聯合作業等。2.微波加熱技術（1）波段劃分微波2.微波加熱技術（2）原理熱效應：油層電磁加熱采油技術主要是利用電磁能，通過將其轉化為熱能來加熱油層，從而提高原油采收率。而微波加熱過程，在波場變化時，偶極子不能完全恢復到它們的初始位置，說明本身介電常數的減小和損耗因子的增大，這時能量將以熱的形式耗散在材料中。這種加熱效率一般在微波段100MHz～10GHz之間力最大，其強度取決于該物質的中子、原子、偶極子轉向、界面極化等損耗因子值總和的大小。2.微波加熱技術（2）原理由于油氣儲層是由不同物質組成的，孔隙中含有水與油，不同物質的熱膨脹系數大小相差很大，造成熱脹冷縮不均勻，因此微波加熱有可能使儲層產生許多微裂縫，使低滲透油藏的產量大大增加。非熱效應：這是由于微波的頻段是在極化分子、電子、原子固有頻率附近，極易引起強烈的共振，促使長鏈、支鏈分子和雜環化合物及膠質體分裂，或使一些松散結構分離。2.微波加熱技術（3）工藝1）井內鍋爐：對由地面注入地層的水或水蒸氣加熱2）井下鍋爐：對地下儲層直接加熱，使地層溫度升高在井周圍的溫度升高到425℃以上時，用100kw功率，頻率在0.01～2.00GHz甚至到30GHz變化，有效半徑可達12m。第十一章其它增產技術

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產增注技術三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產技術五、微生物采油技術1.基本原理利用微生物及其代謝產物來增加石油的產量，這種技術被稱為微生物提高石油采收率技術(MEOR)它是將經過選擇的微生物注入油層，隨之發生它們為生存而在油藏內增殖產物的激勵和運移作用，這種作用降低油-水-巖石體系的界面張力、改善油層流體的流度比或導致選擇性封堵孔隙空間、提高流體驅替效率，有助于進一步增加二次采油后枯竭的油井的產油量。1.基本原理(1)微生物在油層中增殖，形成生物量。特別是產粘液的細菌，當密集成團時，可選擇性或非選擇性地堵塞地層中的孔道，從而改變流動方向，擴大掃油面積。由于菌體通常粘附在巖石表面，改變巖石表面的潤濕性，從而將巖石上附著的油膜替代下來。(2)能降解烴類的微生物可將高分子的石油烴類降解為低分子的烴類，從而降低石油的粘度和凝點，增加原油的流動性。1.基本原理(3)微生物的代謝產物產生氣體，如CO2、CH4、H2等，使油層壓力增加，從而提高產能。CO2、CH4等在一定壓力條件下可以部分溶解在原油中，從而使原油體積膨脹，粘度降低，大大提高采收率。產生的C02氣體可溶解于地層水生成碳酸，使地層巖石酸化，從而使孔隙度增加，提高地層的滲透率。(4)就地發酵產生的有機酸和氣體使井筒周圍得到清洗。氣體的作用是從死空間內推出原油以及清除堵塞孔隙的渣屑，平均孔隙尺寸得以增大，從而使井筒附近的毛細管壓力變得有利于原油的流動。1.基本原理(5)微生物代謝產物有的可產生表面活性劑，從而降低水一巖石一原油體系的界面張力，提高洗油效率。生物表面活性劑是生物產生的具有表面活性的兩性化合物。與化學合成活性劑相比，除具有低表面張力、穩定乳化液和發泡等共性外，還具有無毒、能生物降解等特性，有利于環保。(6)微生物的代謝產物生成的聚合物，可用于驅油。作用是可增加驅替液的粘度，從而降低流度比，提高波及系數，并可選擇性封堵或非選擇性封堵地層。1.基本原理1.基本原理微生物采油方法分類1.吞吐2.微生物驅:利用生物工程生產生物活性劑和生物聚合物，作為化學驅注入劑。3.微生物選擇性封堵與解堵（調剖堵水）4.微生物清蠟5.激活油層微生物2.油層微生物（1）本源細菌——指油藏內部存在的細菌分類：1）好氧菌：只有氧存在下生命才能繼續；2）厭氧菌：在無氧條件下存在，其能量從氧化的分子的降解中獲得；3）兼性菌：能存在于有氧或無氧環境中；4）嗜溫菌：能在45℃以下環境中生存；5）嗜熱菌：能在45℃以上環境中生存。2.油層微生物（1）本源細菌——指油藏內部存在的細菌硫酸鹽還原菌：油層中分布最廣的菌種，也是人們最早研究的利用微生物提高采收率的菌種。硫酸鹽還原菌的主要作用是降低油水的界面張力。缺點：1)對鋼鐵的腐蝕作用；2)由于這些細菌產生的H2S在油藏中遇鐵反應生成的FeS的膠狀沉淀會堵塞地層；3)硫酸鹽還原菌的相對緩慢的代謝活性。2.油層微生物（2）油層條件下細菌增殖微生物提高采收率取決于所選用的微生物轉化某些基質的特征能力，微生物是在這些基質上進行新陳代謝的，某些代謝產物將以有利方向影響原油的運移。用于采油的微生物必須能在要采油的油層條件下增殖。這些條件包括氧化一還原電勢、氫離子濃度、壓力、溫度、鹽度、營養物的可利用性，以及不存在阻化劑或毒性因子等。如果油層的這些條件與微生物生長所需的條件不配伍，生物體的繁殖就將受到限制或完全被抑制。這些條件中的每一種都可能對生物體的繁殖起抑制作用。2.油層微生物（2）油層條件下細菌增殖氧化一還原電勢：其在地層巖石中的是不高的，因為油層中不存在氧。這樣，就限制了生物體的繁殖。pH值：是在細菌繁殖的最佳pH值范圍是在7附近的狹窄范圍內。油層的pH值為3～7，而且往往是在7附近。它不但能直接影響生長和代謝，而且由于影響毒性物質的溶解度而間接影響生長和代謝。最顯著的作用是影響了重金屬的增溶性。如果重金屬的量大大超過營養所需量，則重金屬對微生物的毒性極大鹽度：它抑制微生物成功地繁殖。除了嗜鹽細菌能耐受高濃度的鹽溶液之外，一般細菌只能在低鹽度環境中繁殖。2.油層微生物（2）油層條件下細菌增殖溫度：取決于油地層深度，從而使一般嗜溫性微生物提高采收率的應用受到限制。壓力：影響細菌細胞的重要因素。高壓產生的影響可使生長條件變差和毒性元素濃度加大；且往往改變細胞的形態。一般講，壓力對細胞代謝活性的影響比溫度的影響要小些。營養物：使生物體能成功地繁殖，其代謝產物應對原油的運移有利，且營養物(培養基)價格較低，以保證細菌的繁殖和代謝產物的聚集。巖石基質：微生物活動的場所。2.微生物培養與篩選（1）培養基礎目的：保證微生物的生命活動并使其在地層中繁殖。培養過程為菌種的分離，菌種的馴化與改性。微生物營養物：微生物生長所需要的營養元素。這些營養物質，少量是以氣態分子(如H2、N2、CO2)形式提供，大量的是以有機物或無機化合物形式提供。根據這些營養物在微生物細胞中的生理功能不同，將它們分為能源、碳源、氮源、無機鹽、生長因子和水六種營養要素。2.微生物培養與篩選（1）培養基礎能源：提供微生物生命活動的營養物質，可分為光能和化學能兩類。如糖類、脂肪、蛋白質以及它們的各種降解物。碳源：凡可被微生物用來構成細胞物質或代謝產物中碳架來源的營養物。如糖類、醇類、有機酸、烴類、蛋白質。氮源：凡能被微生物用于構成細胞物質和代謝產物中氮素來源的營養物。如豆粉、血粉、蠶蛹粉、花生餅粉、玉米漿等；以及常用的無機氮有各種銨鹽、硝酸鹽。2.微生物培養與篩選（1）培養基礎無機鹽：為微生物生長提供必需的礦質元素。如硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物以及含有鉀、鈉、鈣、鎂等元素的化合物生長因子：是指某些微生物不能用普通的碳源、氮源物質進行合成，而必須加入少量的生長需求的有機物質。按它們的化學結構分成維生素、氨基酸和嘌呤(或嘧啶)堿基三種水：是微生物最基本的營養物。它在微生物細胞中的含量達70％～90％。2.微生物培養與篩選（1）培養基培養基：人工配制的適合于微生物生長繁殖和積累代謝產物的營養基質類型：基礎培養基：營養要求相似的微生物所需要的營養物質除少數幾種外，其它大多數成分相同。加富培養基：指在普通培養基內加入額外營養物質（如血清、動植物組織液或生長因子)的一類營養豐富的培養基。常用于培養某種或某類對營養物要求苛刻的異養微生物。2.微生物培養與篩選（1）培養基鑒別培養基：指含有某種代謝產物指示劑的培養基。微生物在這類培養基上生長后分泌的代謝產物與指示劑起反應，產生某種明顯的特征性變化。根據這種變化可將該種微生物與其它微生物區別開來。選擇性培養基：這是根據某種(類)微生物的特殊營養要求或對某種物理化學因子的抗性而設計出來的一類培養基。利用這種培養基可將某種(類）微生物從混雜的微生物群體中分離開來。例如以石油作唯一碳源的培養基