【关键词】微生物采油采油标准前景展望
中图分类号：C35文献标识码：A
微生物采油技术是向油藏或井底注入微生物或刺激油藏中能生存的微生物来改善油藏地质条件，提高原油采收率的过程，简称MEOR。近年来，微生物采油技术作为一项新技术受到国内外油田的普遍重视并开始应用于稠油开采。
一.微生物采油技术概述
微生物采油技术含量较高，是一种可以提高原油采收率的多功能性新型石油开采技术。将精心研配出的微生物营养液注通过水管线或者油套环形空间注入地下油层，微生物有益菌在油层内自动生长繁殖，可以改善原油的特性，增加原油在油层内的流动性。同时，利用微生物生长代谢出来的活性剂、有机酸等物质亦可以大大提高原油的开采率。这种采油技术的优势在于首先经济成本低。微生物的繁殖能力强，有较强的环境适应能力，一旦实施，具有长时间的持续效果，并可以在同一井中多次重复应用。其次，工艺过程简易。微生物培养原料较为常用且容易制取，利用常规注入设备如水管线即可实施。再次，应用起来方便灵活。可以根据不同油田地质特点灵活配置营养液，如果需要停止微生物的活动，即可随时停止营养液的注入。最后，石油开采过后，微生物产出物均可使用生物降解的方法自行综合消除，既不损害地层也不会造成过大的环境污染。既成本廉价又高效环保。有望成为未来油田开发后期稳油控水、提高采收率的主要技术之一。
自从20世纪20年代美国人Beckman提出利用微生物提高原油产量的想法，到50年代矿场试验成功，美国对生物采油技术的发展做出重大贡献。50年代末到70年代，此项技术在前苏联和东欧一些国家取得了较为显著的进步。目前，美国和俄罗斯是微生物采油技术的两大研究阵地，二者都主张将微生物代谢的产物作为驱油剂使用，从而提高石油采收率，但又有所不同。美国侧重于培养筛选菌种注入油藏，在实际应用中绝大多数项目都是成功的，并在两次微生物采油经济评价中，分别使石油产量增加百分之十三和百分之十九点六。俄罗斯主张利用营养物激活原油本源微生物，大量的矿场试验表明这种方式效果十分显著。相较而论我国微生物采油技术起步较晚，60年代，胜利油田曾经开展过微生物采油的相关研究，但后来很可惜因种种原因没能够坚持到底而中途夭折。进入90年代后，方呈现出一片繁荣的景象，无论是理论实验还是实际应用都取得了巨大的进展，总体技术已经接近国际先进水平，吕振山等学者利用聚合酶链式反应技术（利用DNA在体外摄氏95度时解旋，55度时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至72度左右DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖（5’-3’）的方向合成互补链，放大特定的DN段，可看作生物体外的特殊DNA复制）对多种微生物进行基因检测，并对菌种的油藏适应性、增殖地下运移能力、和增采能力进行了准确可靠的认证；微生物驱油的数学模型在雷光伦等学者的努力下也初步实现了准确化和完整化；采油微生物代谢物及其分析研究也取得了可喜的成绩，包木太等学者用力甚勤，中国有望后来居上，成为微生物采油技术最为先进的主要国家之一。
二．利用微生物采油（MicrobialEnhancedOilRecovery，MEOR）是目前最有发展前景的一项采油技术，与其它提高采收率的方法相比，具有以下几个优点：
1.降低施工成本。该项技术所需的设备少，可以方便地利用常规设备。一般不需要增添井场设备，尤其是有些微生物可以将石油直接作为其主要的营养源，这更有利于降低生产成本。
2.施工简单，操作方便。
3.微生物采油技术适用于开采各种类型的原油，尤其对稠油藏而言，微生物采油技术在经济上更具有吸引力，而且增产效果持续时间长。
4.微生物采油技术不污染环境，不损坏地层，并且可以在同一口井中反复应用。
三．微生物采油技术标准
菌种选择标准。菌种筛选是微生物采油技术的关键，菌种选择的优劣将直接影响到采油效果的实现。目前使用的方式主要有培养基因工程采油菌和筛选自然采油菌两类。就国内情况来讲，早期目标是筛选出能够适应地层环境的菌种，它们可以提供适当的有机营养物，使微生物的生长代谢产物可以起到驱除地层中残油的作用就可以。随着技术的不断进步，菌种筛选要求亦越来越高，菌种耐温性得到较大的重视，这是因为耐温性能越好，其适用的油藏范围越广；菌种应耐矿化度，降低营养物成本。
四、微生物采油新技术的机理
1.油田化学剂与微生物采油技术
在油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂。当大量化学剂进入油藏后，将发生物理变化和化学变化，对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境的改变，又可改变生物的生理（呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成）以及影响微生物细胞壁的功能，因此影响微生物的生长，降低采收率。
2.微生物驱油的机理
微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程，除了具有化学驱提高原油采收率的机理外，微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入，但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述，据分析，主要包括以下几个方面：
2.1原油乳化机理
微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂，能降低岩石一油一水系统的界面张力，形成油一水乳状液（水包油），并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度，使不可动原油随注入水一起流动。有机酸能溶解岩石基质，提高孔隙度和渗透率，增加原油的流动性，并与钙质岩石产生二氧化碳，提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。
2.2微生物调剖增油机理
微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞，堵塞高渗透层，调整吸水剖面，增大水驱扫油效率，降低水油比，起到宏观和微观的调剖作用，可以有选择地进行封堵，改变水的流向，达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中，微生物易增殖，生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物，具有高效堵塞作用。
2.3生物气增油机理
代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体，可以提高地层压力，并有效地融入原油中，形成气泡膜，降低原油粘度，并使原油膨胀，带动原油流动，还可以溶解岩石，挤出原油，提高渗透率。
2.4中间代谢产物的作用
微生物及中间代谢产物如酶等，可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃，降低原油的粘度，并可裂解石蜡，减少石蜡沉积，增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降低油水界面张力，改善原油的流动性。
2.5界面效应
微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜，改善岩石孔隙壁面的表面性质，使岩石表面附着的油膜更容易脱落，并有利于细菌在孔隙中成活与延伸，扩大驱油面积，提高采收率。
关键词三维技术；质感；视觉；动画
中图分类号J2文献标识码A文章编号1674-6708（2015）138-0070-02
动画作为一种应用广泛的艺术形式，已经在我们的日常生活中得到广泛的普及，虽然动画作为一种艺术形式而存在的寿命不过百年，但它的起源却非常悠远，可追溯到距今二三万年的远古时代。动画作为人类文明中的宝贵财富，是集现代性和复古性的艺术形式之一。如今随着科技的不断发展，动画技术已经深入到我们日常生活的各个角落，在我们的生活中，尤其是娱乐消遣中占有极大的比重。动画技术变幻莫测，却又与我们的生活紧密相连。现代的动画，不仅仅只是作为一种艺术而存在，动画产业也渐渐站稳了脚根，得到了很好的发展。如今，由于电脑技术不断向这高科技发展，动画产业也深深受其影响，逐渐完成了由二维动画向三维动画的转变。三维仿真技术为动画的发展提供了更广阔的发展空间和更大的竞争力。三维仿真技术在动画中的运用，值得我们对其进行深入的探讨，并对其应用进行研究。
1三维仿真技术的含义
三维仿真技术即我们所称的3D动画，随着影视制作的需求和软件技术的布点发展，三维仿真技术应运而生，并受到业界的欢迎。三维动画的制作模式如下：首先，设计师根据操作的实际需要，在计算机内建立一个虚拟空间，虚拟空间建成后，按照脚本或者客户需求，设计师对角色或者场景进行相应的设计和表现，再依据现实生活中的经验，根据人物、事物的动作、状态对其运动的方向和轨迹进行模拟设计，设计完成后，再对人物进行蒙皮、事物进行细节的勾画设计。在完成对人物和事物的塑造后，便可依据脚本来进入运动状态，形成一个极具动感和现实感的三维动画。
2三维仿真技术的特点
1）对于无法完成的实景拍摄，三维动画可对其进行模拟，以排除危险因素；2）三维动画的制作不似实景拍摄，易受天气及气候的影响；3）对于操作人员的物性以及硬性技术要求较高可以用三维动画进行模拟，降低成本；4）可进行随意变更，回炉再造周期短；
5）对于实拍来说，成本更易控制；6）通过三维动画代替危险性较高的镜头；7）对无法重现的镜头进行三维模拟；8）美化产品，达到特效制作；9）三维仿真技术制作时间与场景实拍相比较而言，时间长，处理精细。并且制作越精细越逼真，成本越高。
3三维仿真技术的在动画中的应用
三维技术在动画制作中得以广泛运用，不仅仅是由于电脑技术以及软件操作技术所带来的便捷性，除此之外，三维技术在动画中的运用突破了传统二维技术制作的局限性，使屏幕内的内容更加丰富、更加动感，并且能够给人耳目一新的感觉，因此三维技术在画面的制作中，得以更广泛的推广及运用。[2]三维动画不仅仅是对于动画片的运用，还可以用于广告和电影电视剧的特效制作（如爆炸、烟雾、下雨、光效等）、特技（撞车、变形、虚幻场景或角色等）、广告产品展示、片头飞字等。
三维技术在动画的应用中，主要是对现实事物的虚拟再造以及不存在事物的合理想象。由于三维动画存在着自身优势，被越来越频繁地运用到动画制作中。三维技术的发挥，使得动画领域得以不断发展和拓展。
一部完整的动画制作不仅仅如我们在荧幕上看到的那样简单，总体上，动画制作分为前期策划、中期制作、后期合成三个方面。[3]
在动画制作流程中，不论是前期策划的剧本及角色的设置、中期制作中道具及场景的布置，还是后期合成效即片头片尾的制作等等，都离不开三维技术的
运用。
3.1三维技术在前期策划中的运用
制作短片之前，剧本的选择非常重要。剧本决定了人物设计、情节结构以及故事发展的主线和副线。在前期工作中，剧本确定后，根据剧情，制作人员会写出文字分镜头，并对画面与镜头进行相应的融合和分配，以使剧情连贯，构成完整的叙事。在此期间，三维技术无需发挥太大作用，只用于动画完成之前，画面效果以及人物形象的的预估作用等等。
3.2三维技术在中期制作中的作用
在中期制作中，三维技术开始派上较大的用场。其中包括道具、角色的设计，角色骨骼的绑定、蒙皮等等。中期制作流程任务量庞大，场景的复杂程度、人物的个性化、道具的精确性都为三维技术的运用提供了宽阔的空间。
在道具场景的设计工作中，主要运用Polygon，NURNS，SUBDIV三种技术对道具进行建模工作，并根据剧情以及故事的风格，设计出相应的模型，与场景需求相匹配，在模型设计过程中，应充分利用三维技术。[4]刻画出道具的棱角和轮廓，使物体看起来更鲜活、更接近实物。
在人物角色设计中，为了体现角色的个性化和人物特征，制作过程总共分为两部分：首先利用三维技术进行角色建模，其次利用三维技术进行角色的材质贴图制作。在角色的建模过程中，不仅仅是对人物形象的设计，还有关于人体结构、肢体运动、肌肉走势等等，都应注意变通。本项目中主要运用的是Polygon技术，制作好人物模型后，在完成相应的细节设计。
人物模型设计好后，要对骨骼进行绑定，而后进行人物的蒙皮，以达到仿真效果。在这一过程中，先从人物躯体的主干开始运作，再经由四肢、头部，进入Animation应用，使用骨骼组建命令进行骨骼的接合。在蒙皮环节，运用pain-skin-weights-tool，对人物进行蒙皮。蒙皮及骨骼设计完成后，即可对人物做出表情设定，肢体语言设置等等。
制作动画的过程中，主要是运用三维技术完成，主要包括非线性动画、路径动画、关键帧动画、驱动关键帧动力学动画、运动捕捉等等。主要的技术运用还是应依据动画短片的特点、剧情走向、人物设置等等，挑选出与实际需求相适应的三维技术。
3.3三维技术在后期制作中的作用
后期制作主要包括特效和音效的制作渲染。在特效场景的制作环节中，主要是运用AfterEffects工具制作与场景相符的特效现象，以丰富画面，增加动感。音效及合成相对简单，只需要在音效剪辑软件中输入原材料，仅是适当的合成剪辑，便可适用于动画中。
4结论
随着电脑技术的不断发展，三维技术已在动画制作中得到了越来越广泛和灵活的运用。三维技术已经深入了动画制作的整个流程之中，并以其高度的灵活性使得动画的特技制作越来越娴熟，使动画具备了更好的品质。在动画的发展历程中，只有不断投入三维技术的使用，使创造性的思维方式与精湛的三维技术相结合，方能不断推进动画产业的发展和应用，从而呈现出更多的优秀作品。
参考文献
[1]王军.动画技术大[J].兵器工业出版社，2011：35.
[2]王俊伟.3DMAX标准教程[J].清华大学出版社出版，2013：56.
[3]于鹏.PHOTOSHOP7.0[J].清华大学出版社出版，