高效稠油降解降黏菌群的构建及其性能评价

随着石油工业的发展,稠油开采、炼制所造成的土壤环境问题日益突出,如何高效降解土壤中的稠油污染物成为亟需解决的问题。为了提高稠油生物降解率,以石油污染土壤中筛选的5株高效稠油降解降黏菌Y4、Y5、Y6、Y8、L4为材料,构建了一个高效稠油降解降黏菌群。探究了菌群的降解降黏条件,通过元素分析、红外光谱和GC-MS等手段对菌群的降解性能进行了分析。实验结果表明,菌群的最佳体积配比为VY4∶VY5∶VY6∶VY8∶VL4=2∶2∶1∶1∶4,最佳降解降黏温度为35℃,pH值为7.5,菌液接种量为5%(体积分数),在此条件下,菌群对稠油10 d的降解率基本稳定在42%~44%左右。经过菌群降解后稠油的各组分含量均大幅度下降,其中重组分含量下降更加明显,C23以上的重组分几乎全部被降解,减少的重质组分相应转化为饱和分及芳香分,同时稠油的饱和程度增加,组分变轻,H/C原子比升高。菌群对原油组分显示出较宽较好的利用范围。

稠油降黏菌的性能评价及现场应用

筛选了2株稠油降黏菌分别为地衣芽孢杆菌（TY1）和枯草芽孢杆菌（TY2）,分别对其作用稠油前后的降黏效果、蜡和胶质的质量分数、族组成、烃组分等参数进行了性能评价。检测结果表明,经2种微生物作用后稠油运动黏度分别下降46.81%和60.13%;密度值下降,平均分子质量由作用前的752.3g/mol分别下降到617.5g/mol和641.5g/mol;凝固点下降了2℃;蜡的质量分数平均增加3.5%,胶质的质量分数平均增加4.3%;族组成中饱和烃质量分数分别增加4.4%和2.5%,沥青质的质量分数分别降低了0.5%和1.3%;初馏点分别降低到140℃和160℃。通过现场3口井应用,平均单井增油达到117t,有效期为50~120d,投入产出比大于1∶3。

不同金属离子条件下微生物对聚合物溶液黏度的影响及作用机制

为了减少采油过程中因为金属离子导致的聚合物黏损,从而提高原油采收率,利用从大庆油田腐蚀管道筛选出的降黏菌S,通过向聚合物培养基中添加不同种类及浓度的金属离子,将降黏菌S对聚合物黏度的影响及作用机制进行了研究。结果表明:在2 000 mg/L的聚合物质量浓度下,向基础降黏培养基中加入10~50 mg/L的金属离子,Mn^(2+)、Fe^(2+)和Fe^(3+)的加入可以很大程度地提高降黏菌S的降黏率,最高黏损率分别为38.3%、35.6%、34.7%;K~+的加入对降黏菌S的降黏率影响不大;Cu^(2+)、Zn^(2+)的加入会降低菌S所引起的黏损;因此要控制采油体系中Mn^(2+)、Fe^(2+)和Fe^(3+)的含量,从而降低聚合物黏损;K~+离子含量也不宜太多。适当增加采油体系中Zn^(2+)、Cu^(2+),减少聚合物黏损,或者将6种离子均以质量浓度30 mg/L混合加入会降低聚合物黏损。研究成果对油田减少聚合物黏损,提高原油采收率提供了一定的方法和理论支撑。