微生物采油菌种性能评价及现场应用效果

实验菌种为针对安塞油田(地温40～50℃,地层水矿化度30～40g/L)优选的可产气、产酸、产表面活性剂及聚合物的7种菌,每种菌的主要代谢产物为一种或两种。给出了培养基组成。考察了7种菌的繁殖能力:50℃下以长庆采油一厂一种原油为碳源进行培养,6～8小时进入对数期,12～14小时进入稳定期;矿化度≤60g/L不影响其生长繁殖,90℃繁殖能力大幅降低。确定了7种菌的最佳配比,用最佳配比混合菌液在50℃驱替饱和原油的岩心,驱出的原油含蜡、黏度、界面张力分别由2.2%、72.8mPa.s、33.7mN/m降至1.8%、61.7mPa.s、18.9mN/m,饱和烃碳数分布移向低碳数方向。该混合菌已用于7口采油井的解堵增产处理,每口井注入菌液1t,培养基1t,7种菌液按最佳配比分7个段塞注入,注菌后有5口井在3～9个月内含水降低,产油量增加,近井地带表皮系数降低,2口井无效。介绍了效果最好的潭15-7井的情况。

一株微生物采油菌的16S rDNA鉴定和绿色荧光蛋白分子标记

筛选到一株高效生产多糖的YX菌,油田先导试验证明该菌可以用于微生物调剖提高原油采收率(Microbial Enhanced Oil Recovery,MEOR).经16SrDNA分析鉴定,YX菌属于肠内杆菌属(Enterobacter.),为跟踪监测其动态信息,构建表达绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的重组质粒pET-30a(+)-EGFP,利用CaCl2法将其转化至YX菌,利用荧光显微镜可以观察到重组YX(GFP)工程菌的绿色荧光.结果表明YX菌可以被绿色荧光蛋白基因标记,用于微生物采油研究.

采油菌B36的室内研究

从胜利油田油水样中分离出一珠细菌B36 ,该菌耐温耐盐性良好 ,能以烃类作为唯一的碳源。该菌 5 0℃时在含有混合石蜡 (>C16原油馏分 )及其他营养物的培养基中摇床培养 12h后 ,培养液中菌数高达 7× 10 5个 /mL ,培养液表面张力由 6 1mN/m降至 32mN/m ,pH值由 7.0降至 5 .4。由培养 36h的上述培养液中分离出黄色粉末状表面活性物质 ,其产量为 0 .6 5 g/L ,经鉴定为脂肽。该菌分别与原油和混合石蜡在不含混合石蜡的培养液中培养 6d后 ,含水原油 5 0℃粘度由 6 5 .6mPa·s降至 15 .3mPa·s,6 0℃界面张力由 30 .6mN/m降至 1.2mN/m ,无水原油凝固点由 4 4℃降至 36℃ ,初馏点下降 ,终馏点升高 ,可馏出物 (轻组分 )由 4 5 .1%增至 5 7.8% ;混合石蜡 2d降解率为2 .1% ,6d降解率达 2 5 .8%。

响应面法优化采油菌株Bacillus FH-1-2产脂肽发酵培养基

运用Plackett-Burman法确定了影响脂肽产量的3个重要因素:FeSO4、MnSO4和酵母粉,通过最陡爬坡试验确定了以上3个重要影响因素的最佳质量浓度范围,再利用Box-Behnken设计得出回归方程并利用Minitab软件进行回归分析,得到各因素的最佳质量浓度(g/L):FeSO40.011,MnSO40.204,酵母粉0.205,KH2PO43.4,Na2HPO41.5,NaNO34,MgSO4.7H2O 0.2,液体石蜡25。采用优化后的培养基进行发酵,发酵液的表面张力值降至38.4 mN/m,脂肽产量达到401 mg/L,提高了19.7%。

采油菌株Bacillus FH-1-2的培养特性研究

以液体石蜡为碳源,对采油菌株Bacillus FH-1-2进行好氧和兼性厌氧培养。通过测定培养过程中发酵液的表面张力、菌体密度、pH值以及细胞疏水性,发现好氧和兼性厌氧培养过程中各项指标的变化趋势相近,兼性厌氧条件下的生长较慢;细胞疏水性和发酵液pH值均无显著变化;发酵液接近中性,有利于菌体生长。结果表明,细胞疏水性强能促进菌体生长。对数生长期发酵液的表面张力随菌体密度的增大而减小,在菌体生长的稳定期和衰亡期,发酵液的表面张力和菌体密度正相关。兼性厌氧培养更有利于菌株Bacillus FH-1-2应用于原油采收。

采油菌株的分离及其特性研究

从采油菌剂及原油中共分离出11株细菌,并对其发酵特性和生理生化特性进行研究。结果表明,分离菌株可以利用石蜡产表面活性物质,但不产气;菌株发酵液的pH值没有明显的变化,对原油有不同程度的乳化作用;Y-1和Y-5为芽孢杆菌属(Bacillus),Y-2和Y-6为节杆菌属(Arthrobacter),Y-3为棒杆菌属(Corynebacterium),Y-4、J-1、J-2、J-4、J-5和J-6为不动杆菌属(Acinetobacter)。大多数分离菌株为兼性厌氧菌,具有运动性,不产生硫化氢,能够利用蔗糖、葡萄糖等廉价碳源产生有机酸和气体,这些特性有利于菌株应用于微生物采油。

采油菌发酵工艺改进初探

简述了国内采油菌发酵工艺现状及存在的问题,详细介绍了新工艺流程及改进部分,验证试验证实了新工艺的节能效果。

江汉油田中高温高矿化度油藏采油功能菌群落结构分析

油藏中存在丰富的内源微生物,通过激活内源微生物,利用其生长繁殖的代谢产物与油藏原油的作用实现提高稠油油藏原油采收率的目的。因此,掌握油藏内源微生物群落的结构组成和多样性信息对于高效采油功能菌的筛选至关重要。利用二代测序技术对江汉油田普通稠油油藏的4个中高温高矿化度区块采出液中的细菌和古菌群落组成进行了多样性分析。结果表明,4种样品中古菌种类丰富,均高于细菌种类;在属水平上,细菌群落主要以Pseudomonas、Thauera、Halobacillus和Marinobacter为主,古菌群落主要以Halogeometricum、Methanobacterium和Methanothermobacter为主;4种样品中的内源微生物群落均具有降黏和脱氮的性能,表明江汉油田内源微生物具有降黏和脱氮的巨大潜力,可通过不同培养基富集筛选高效的采油功能菌,为其在提高江汉油田采收率的应用奠定了基础。

一株采油功能菌株的筛选和评价

从大庆油田采出液中分离得到一株采油功能菌Z25,经16S rDNA序列分析鉴定为Rhodococcus ruber。该菌株能利用烃类为唯一碳源生长并代谢生成生物表面活性剂,达到稳定期发酵液的乳化系数EI24为64%,最佳发酵时间为48小时。原油降解实验表明,该菌株能够降低油品的胶质沥青质含量和原油凝固点,使大庆油田3个稠油样的胶质沥青质含量分别从38.76%,33.25%,35.38%降至36.55%,30.31%,33.73%,凝固点分别从13.5℃,-5℃,3.3℃下降至8℃,-12℃,1℃,改善了原油的物性。同时,Rhodococcus ruberZ25菌株发酵液能够乳化原油,形成稳定的水包油型乳液,降低原油黏度,提高原油流动性;微生物发酵液还能够改善介质表面润湿性,将亲油表面转化为亲水表面。通过物理模拟驱油实验发现,该菌株能大幅提高低温稠油油藏的原油采收率,对三个油藏的采收率提高幅度分别为14.52%、11.71%和17.29%。

细菌瓶法用于产表面活性剂菌菌数测定

研制了测量产表面活性剂菌(SPB)菌数用的测试瓶。该瓶为容量12 mL的标准玻璃瓶,装有9.0 mL含原油(唯一碳源,最好为目的油藏原油)、氮源、磷源等的培养液。培养温度30℃或模拟油藏温度,培养时间7天,培养液轻摇变黑,其中的原油分散乳化,表示有SPB菌生长。用常规方法进行测试和细菌计数。使用长江大学制造的SPB-JH型SPB测试瓶测定某油田采油菌剂、采出液、含油污水中SPB菌数,分别为6.0×107个/mL(二次平行)、6.0×103个/mL(二次平行)、1.5×101个/mL(三次平行),与MPN法测值一致或基本一致(分别为6.0×107、6.0×103、1.65×101个/L),略低于平板法测值(分别为7.0×107、6.2×103、1.8×101个/L)。表4参7。

高温高压条件下微生物驱油微观机理研究

采用微观透明可视仿真刻蚀储层模型,研究了3株产表面活性剂较多的好氧菌W18、DM-2和SH-1,2株产生物气较多的厌氧菌L1、4F,在高温高压条件下(65℃,10 MPa)驱油时形成的残余油状态,结合大量微观照相图讨论了驱油机理。5株菌在高温高压油藏中均能存活,驱油性能较好。生物气驱机理包括:气驱,气液界面滑动,原油膨胀降黏,气泡贾敏效应扩大水驱波及体积及气体进入盲端驱油。生物表面活性剂驱油机理包括:乳化分散剩余油,降低油水界面张力,剥离油膜。微生物降解原油也是驱油机理之一。图28表1参4。

稠油微生物多轮次吞吐技术研究

将菌种与无机培养基、稠油混合．在37℃培养3天，根据稠油乳化分散情况，对大量菌种进行筛选、复筛、驯化、复壮、富集．得到了传代性能优良、能适应辽河锦45块、千12块稠油油藏的几株菌并进行了性能评价。这些菌均由数个菌落组成，可以液蜡、原油为碳源、无机和有机氮为氮源、磷酸根为磷源生长．产表面活性剂和酸（由发酵液表面张力和pH判定），可降解稠油．使其黏度降低20％左右，好氧培养条件的降黏效果优于厌氧培养条件。优选菌种11、Lj1和21在培养液中菌数〉10^4个／mL时对稠油具有良好的乳化分散能力。在两区块13口高含水、低产量、低蒸汽效能、高轮次蒸汽吞吐井上．进行了首轮次微生物吞吐试验，处理半径3m。混合菌发酵液注入量2．0～9．8m^3．关井时间不少于7～9天。与末轮次蒸汽吞吐相比，6口井产油量增加，6口井产油量减少，但产出远大于投入，这12口井为有效井，其中又有6口井产出液中菌数降到10^4个／mL后实施了二轮次微生物吞吐。介绍了2口井微生物吞吐情况和效果，其中1口井已实施二轮次吞吐。以微生物和蒸汽单价比代替注蒸汽量计算油汽比，称之为拟油汽比。图4表7参3。

产聚微生物CJF-002用于高含水低温低渗透油田深部调剖

报道了采油微生物CJF-002的有关特性及在低温的(30℃)吉林扶余油田的应用。该菌为杆菌属,可在温度15—37℃,pH值5.4—9.0条件下生长,最适生长条件为温度30℃,pH值6.5—7.5;在糖蜜培养基中24小时产多聚糖50—70μg/mL,厌氧条件下产量较高;与原生菌竞争生长能力很强。注入菌及所产多聚糖沿人造石英砂长度的分布表明菌液注入性良好。并联双岩心注入实验和微观仿真模型驱油实验结果表明,该菌产生的多聚糖可封堵水流大通道,增黏注入水,提高驱油效率。在扶余油田东区已进行6次CJF-002菌驱油试验。报道了2007年东12-3区块3注21采试驱区的良好驱油结果:列表给出了注菌前后一口注水井的吸水剖面数据,一口采油井的产液剖面数据,由示踪剂检测数据计算的7口采油井地层参数和波及体积数据;还列表给出了注菌前后5口井采出原油组成和性质的改变,即胶质沥青质含量大幅降低,凝固点降低,密度升高,认为是波及区域扩大的结果。

田东油田微生物吞吐室内实验评价研究

针对田东油田油井产量低、水驱调整潜力小等问题,利用采油井产出液和注入水样品,在对水质和微生物分析基础上,筛选适合油藏条件的混合菌株,并对微生物采油体系性能进行评价及效果分析,结果表明对原油有很好的乳化效果、含蜡率和含胶率及粘度降低、轻质组分增加、表面张力降低、产气量提高,油田具有开展微生物吞吐的可行性。

浊度法测定聚丙烯酰胺浓度影响因素研究

本实验采用单因素实验法考察了不同温度,采油菌发酵培养基组分,放置时间,采油菌细胞、代谢产物和胞内物对浊度法测定聚丙烯酰胺浓度的影响。结果表明,诸因素对低浓度聚丙烯酰胺的测定基本无影响,但对高浓度聚丙烯酰胺的影响较明显;并且高温处理、液体石蜡、采油菌胞内物等因素对测定结果影响较大。

低渗透油藏内源微生物激活剂及激活产物研究

以大庆朝阳沟低渗透油田88-122井为研究对象,通过高通量测序技术对其内源微生物群落及地层水离子组成进行了分析;以菌体浓度和表面张力为考核指标,获得了内源微生物激活剂配方;并分析了油藏内源微生物激活后的产物成分及群落变化。结果表明,低渗透内源微生物激活剂配方为:糖蜜6.0 g·L^-1 、NaNO 3 9.0 g·L ^-1 、(NH 4) 2HPO 4 1.67 g·L^-1 、FeSO 4·7H 2O 0.02 g·L ^-1 、MgSO 4 0.1 g·L ^-1 、MnSO 4·H 2O 0.000 5 g·L ^-1 ,培养时间为4 d,激活后菌体浓度达到1.2×10 ^9 CFU·mL ^-1 ,表面张力可降至45.75 mN·m ^-1;激活后内源微生物所产生物气主要为CO 2和H 2,为产甲烷菌提供了充足的底物;挥发性脂肪酸以乙酸含量最高,达1 078.38 mg·L ^-1 。该激活剂不但能激活地层水中的采油功能菌群,而且最大限度地降低了表面张力,同时,抑制了有害菌群的生长,具有提高原油采收率的潜力。