微生物表面活性剂在稠油乳化降粘中的实验研究

方法　利用不同的培养基对不同的菌种进行培养并改变温度等条件 ,对菌种进行驯化、培养 ,同时对其进行评价和对原油乳化能力进行测试。目的　获得某一菌株的代谢产品 ,分离检测和评价其表面活性剂的种类、含量和效果。结果　通过不同的试验条件 ,选出了一株产表面活性剂较多的菌株 ,可以使蒸馏水的表面张力由 88 0mN/m降到 39 0mN/m。该菌能在以液蜡为唯一碳源的培养基中生长 ,但产生的表面活性剂很少 ,而在含糖培养基中则产生较多的表面活性剂。经分离、提纯、分析为脂肽 (或脂蛋白 ) ,其产物水解后 ,经薄层层析测出主要成分为氨基酸和脂肪酸。结论　通过实验证明 ,微生物在合适的条件下进行新陈代谢 ,可以产生大量的表面活性剂 ,对原油具有较强的乳化、分散作用 ,在微生物采油技术的应用中非常重要。同时也为微生物采油的机理研究提供了可靠的数据和相应的评价方法。     

大港孔店油田产生物表面活性剂本源茵研究

从大港孔店油田分离出一株嗜中温产生物表面活性剂菌株dgbs25,经生理生化和16SrDNA分子鉴定,该茵与根癌土壤杆菌最为相近;该菌株在含有烃类物质的培养基中产生生物表面活性物质,其最适温度为42℃,最适pH值为7;产生的生物表面活性剂使培养液的表面张力从69.72mN/m下降到35.23mN/m,生物表面活性剂的产量为3.6g/L,对柴油的乳化活性最大达到68%,对液蜡的乳化活性可达到100%.该产生物表面活性剂菌可应用于微生物提高原油采收率(MEOR).     

微生物表面活性剂在稠洞乳降粘中的实验研究

方法 利用不同的培养基对不同的菌种进行培养并改变温度等条件,对菌种进行驯化、培养、同时对其进行评价和对原油乳化能力进行测试。目的 获得某一菌株的代谢产品、分离检测和评价其表面活性剂的种类、含量和效果。结果 通过不同的验条件,选出了一条产表面活性剂较多的菌株,可以使蒸馏水的表面张力由８８．０ｍＮ／ｍ降到３９．０ｍＮ／ｍ。该菌能在以液蜡为唯一碳源的培养基中生长,但产生的表面活性剂很少,而在含糖培养基中     

烃降解菌WJ-1及其生物表面活性剂特性研究

从蒙古林油田水样筛选得到一株能以烃类为唯一碳源、高产表面活性剂的烃降解菌WJ-1,经16Sr DNA初步鉴定为铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa.该菌株以大豆油为碳源的培养基发酵7天,发酵液表面张力降到25.586 mN/m,排油圈直径增大到11.8 cm.薄层色谱分析表明所产表面活性剂主要有鼠李糖脂、蛋白类和脂类,蒽酮法测得96小时发酵液中鼠李糖脂含量最高,为55g/L;从发酵液提取的棕黄色生物表面活性剂(粗品),其表观临界胶束浓度为20 mg/L;以不同黏度的4种原油作为碳源培养7天,原油平均降解率为52%.在渗透率0.4μm2的物理模型上,以1 PV的0.6%WJ-1菌液、0.6 g/L的聚合物溶液、0.6%WJ-1菌液+0.6g/L的聚合物溶液分别驱替水驱残余油,采收率分别提高6.56%、9.08%、23.08%,表明该菌可用于微生物采油.     

低渗透油藏高浓度表面活性剂体系降压增注试验研究

针对低渗透油藏注水井注入压力高的问题,开展了高浓度表面活性剂体系降压增注室内实验研究.以增溶量为指标,通过微乳液配制方法,对阴离子和两性表面活性剂进行了筛选和配方优化,得到一种降压效果好的体系:13.3%表面活性剂HEX+2.23%正丙醇+4.47%正丁醇,其增溶量达0.66 g/g.该体系耐盐性能良好,在1～200g/L含盐量范国内均能形成水外相微乳液.该体系的矿场岩心驱替实验结果表明:注入的7.5 PV浓表面活性剂体系在岩心中与残余油形成水外相微乳液,降低水驱注入压力35%以上;浓度和注入段塞大小对降压增注效果的影响结果表明:该体系注入浓度为100g/L、注入段塞1 PV时便有很好的降压效果.     

Pseudomonas sp.LKY-5产生的表面活性剂提取及其稳定性研究

针对二苯并噻吩高效降解菌Pseudomonas sp.LKY-5降解过程中产生表面活性剂的现象,进行碳源优化,将提取分离出的表面活性剂进行化学组分分析和理化性质测定,考察温度、pH、无机离子对其表面活性稳定性的影响。结果表明,花生油为Pseudomonas sp.LKY-5产生表面活性剂的最佳碳源,产生的表面活性剂为鼠李糖脂,产量为0.15g/L,临界胶束浓度(CMC)为180mg/L,亲水亲油平衡值(HLB)为12.3,对柴油24h的乳化能力达61%。该表面活性剂在温度30~80℃、pH 6~13的条件下表面活性稳定,能够耐受200g/L的NaCl或MgCl2以及20g/L的CaCl2,稳定性能良好。     

一种阴／非离子复合型表面活性剂的性能研究

开发了一种低成本的阴/非离子复配型表面活性剂GBSG-1,并评价了该表面活性剂体系的性能。结果表明:在80℃、矿化度50000 mg/L、二价离子(Ca2+、Mg2+)含量2000 mg/L的情况下,油水间的界面张力可达10-3mN/m数量级。同时该表面活性剂体系具有较好的乳化能力,按体积比6:4将浓度为3 g/L的CBSG-1溶液与王瑶原油混合均匀后在80℃恒温静置12 h后的油水体积比为8:2。该体系具较强的抗吸附性,浓度为3 g/LCBSG-1溶液在岩心上的吸附量最大,为0.35 mg/g砂,吸附7 d后,油水界面张力仍可以保持在10-3mN/m超低数量级。驱替模拟实验说明:该表面活性剂驱油体系可在水驱基础上使渗透率95.2×10-3μm2的低渗透率岩心提高采收率12.7%。该体系可满足长庆油田部分高温、高矿化度及低渗透油藏对驱油用表面活性剂的要求。     

产表面活性剂菌在稠油乳化降粘中的实验研究

产表面活性剂茵在微生物采油特别是稠油微生物开采领域起着重要作用.通过稠油微生物乳化降粘试验,筛选培养出高效、广谱的产表面活性剂茵种(WS-SPB);分析了影响WS-SPB生长的因素,初步得出其最佳生长条件;进行了WS-SPB稠油乳化降粘试验研究,评价其稠油降粘效果;对其现场应用潜力进行分析,对进一步优化培养优良产表面活性剂菌菌种提出了建议.     

双子表面活性剂(C12-2-12.2Br-1)表面活性与驱油效率研究

用滴体积法测定了几种双子表面活性剂和对应常规单链表面活性剂的表面张力-浓度曲线,确定了各自的临界胶束浓度,筛选出高效驱油用表面活性剂—C12-2-12. 2Br^-1;并在不同条件下对其进行了室内模拟驱油评价实验。表面张力测试表明,双子表面活性剂—C12-2-12. 2Br^-1的临界胶束浓度仅为547mg/L,对应表面张力为30.72mN/m,较对应单链表面活性剂DTAB具有更优的表面活性。驱油实验表明C12-2-12. 2Br^-1的驱油效率与浓度呈同向变化关系,其浓度为500mg/L即可提高采收率6.45%,其效果明显优于常规单链表面活性剂-DTAB;该剂更适合于中、低渗油藏水驱采收率的提高。     

大庆卫星油田微生物驱油体系构建与评价

大庆卫星油田T区块存在大量的低效井及长关井,这类油井大多存在注水不受效、产量递减快以及含水率上升快等问题.针对T区块的油藏条件及微生物群落结构特征,通过细菌培养及物模实验,构建适合该区块的微生物驱油体系,有效提高原油采收率.研究表明:在构建微生物驱油体系时,需满足激活后总菌浓度大于108个/mL、烃氧化菌浓度大于106个/mL、表面张力小于45mN/m,且原油乳化效果良好;T区块内源菌激活效果较差,但外源菌枯草芽孢杆菌SL与油藏内源菌匹配性好,且具备良好的乳化效果;筛选得到枯草芽孢杆菌适用于T区块最佳营养剂配方为(NH4)2HPO42.0 g/L+NaNO3 3.0 g/L+糖蜜1.2g/L+玉米浆干粉3.0 g/L.该微生物驱油体系可降低表面张力至35.23 mN/m,可降低原油黏度88％,可提高采收率最高达12.21％,具备良好的现场应用潜力.     

生物表面活性剂发酵条件的响应面分析优化

本文利用Plackett-Burman设计法和响应面分析法,对产生物表面活性剂的采油菌株DN4-3的发酵条件进行优化,筛选出三个显著影响因子（葡萄糖用量、酵母浸粉用量和氯化钠用量）。在此基础上,通过最陡爬坡实验和响应面分析,研究了显著因素的最佳水平及其交互作用,确定了最佳发酵条件。最佳发酵条件为：葡萄糖27.83 g/L、酵母浸粉2.73 g/L、NaCl 2.37 g/L、KH2PO4 9 g/L、K2HPO4 3 g/L、CaCl2 0.16 g/L、MgSO4.7H2O 0.5 g/L、接种量4%、种龄16 h、装液量250 mL/500 mL、温度37℃、初始pH值7.0、摇床转速160 r/min。采用优化后条件进行摇瓶发酵,产表面活性剂1025.98 mg/L,与预测值很接近,比优化前提高了35.43%。     

羟磺基甜菜碱HSBO1的油藏适用性研究

在实际油藏条件下,通过测定实验室针对目标油藏研制的羟磺基甜菜碱表面活性剂HSB01溶液与目标油藏原油间的界面张力,系统考察了表面活性剂HSB01对目标油藏的注入水、采出水及地层水的适应性、与目标油藏所用聚合物的配伍性、对目标油藏天然油砂的抗吸附性以及长期放置的稳定性。实验结果表明：甜菜碱表面活性剂HSB01对目标油藏的水质有着良好的适应性,与聚合物的配伍性良好,甜菜碱表面活性剂在0. 25~2 g/L浓度范围内,都可达到超低界面张力;经天然油砂吸附9次后1.5 g/L HSB01 +1.5 g/L FP3640D二元体系与原油间界面张力依然保持超低,抗吸附效果好;在50℃下放置90 d后,1.5 g/L HSB01 +1.5 g/L FP3640D二元体系与原油间的界面张力能够维持超低,稳定性良好。此外,羟磺基甜菜碱HSB01对目标油藏以外的另两种原油也有着良好的界面活性,适用性广。     

低渗透油藏表面活性剂驱油体系的室内研究

通过对降低界面张力能力、乳化能力、改变岩石润湿性能力、吸附量以及驱油效率的评价,研究了SHSA-03-JS表面活性剂用于江苏油田沙七断块油藏表面活性剂驱的性能,并对低渗透油藏表面活性剂驱油机理进行了探究。结果表明,SHSA-03-JS表面活性剂溶液用于江苏油田沙七断块油藏原油时,在0.05%～0.6%浓度范围内油水界面张力均可达到10-2 mN/m的数量级,在0.1%～0.3%浓度范围内可达到10-3 mN/m的超低数量级;同时,该表面活性剂能使油湿石英片向水湿方向转变;在初始浓度0.3%时,表面活性剂在油砂的吸附量为4.78mg/g,能够满足江苏油田沙七断块表面活性剂驱的要求。室内岩心模拟驱油实验结果表明,当SHSA-03-JS表面活性剂浓度为0.3%时,表面活性剂驱可比水驱提高采收率11.47%。SHSA-03-JS表面活性剂能够满足江苏油田沙七断块进行表面活性剂驱的要求。     

菌株P.aeruginosa BC1 的筛选、鉴定及其产生物表面活性剂的性能

为改善克拉玛依油田的微生物强化原油开采,从克拉玛依油田废水中筛选出一株性能优良的生物表面活性剂生产菌株BC1。根据菌株BC1 的理化指标和16S rDNA对其进行了属种信息鉴定,通过薄层层析（TLC）、傅里叶红外色谱（FT-IR）及高效液相色谱/质谱（HPLC-MS）对其产生物表面活性剂进行了分析,通过单因素摇瓶实验考察了发酵条件对菌株BC1 发酵合成生物表面活性剂的影响,研究了生物表面活性剂的性能。研究结果表明,菌株BC1 为铜绿假单胞菌属（Pseudomonas aeruginosa）,其产生物表面活性剂主要成分为单鼠李糖脂RhC₁₀C₁₀;在温度37℃、初始pH为8、初始葡萄糖浓度5 g/L 的条件下持续发酵96 h 后,用酸沉降法测得鼠李糖脂产量为0.788 g/L;菌株BC1 产生物表面活性剂能将发酵液表面张力从72 降至28.6 mN/m,对车用机油的乳化指数E24 高达93%。人工油砂剥油实验中,发酵液、发酵离心上清液和鼠李糖脂粗品溶液对人工油砂的剥油率均达到74%以上。菌株P.aeruginosa BC1 产生物表面活性剂在微生物强化采油等方面具有良好的应用潜能。图7 表3参21     

安塞油田驱油微生物多样性研究及筛选

利用微生物及其代谢产物作用于原油提高采收率,首先必须了解油藏本源微生物种类,进行油藏微生物菌种多样性分析。提取安塞油田油水样品,进行菌种分离培养、提取和纯化DNA,设计适合的引物进行目的基因PCR扩增、高通量测序,对序列结果进行生物信息学分析,得到安塞油田驱油微生物多样性研究结果。分析认为安塞油田本源微生物种类丰富,主要是芽孢杆菌纲、梭菌纲、α-变形菌纲及γ-变形菌岗等细菌,又以芽孢杆菌岗属占优势分布。在此基础上筛选出一株产生物表面活性剂微生物,发酵液稀释30倍后与原油的界面张力仅为1.727 6 m N/m,具有较强的降低油水界面张力的能力,筛选出一株产生物聚合物微生物,发酵液中生物聚合物含量高达800 mg/L,具有较强的产生物聚合物能力。最终由这两种微生物菌种构建微生物驱油体系。     

S7断块驱油用阴/非离子表面活性剂性能评价

针对S7断块低渗透油藏特征,开发出驱油用阴/非离子表面活性剂SHSA-JS,并对其进行性能研究。结果表明,在温度为83℃,SHSA-JS溶液浓度窗口为0.05%~0.6%,注入水矿化度为1 000~25 000 mg/L、二价离子(Ca2+,Mg2+)含量为2 410 mg/L的条件下,SHSA-JS可使油水界面张力达到10-2mN/m数量级;储层净砂和石英砂对0.3%SHSA-JS溶液的静态吸附量分别为4.50 mg/g和0.32 mg/g;静态洗油效率在41.8%以上,0.3%SHSA-JS溶液注0.4 PV孔隙体积后可在水驱基础上平均提高采收率7.71%。该表面活性剂可满足S7断块低渗透油藏对驱油用表面活性剂的要求。     

大港孔店油田产生物表面活性剂本源菌研究

从大港孔店油田分离出一株嗜中温产生物表面活性剂菌株dgbs25，经生理生化和16SrDNA分子鉴定，该菌与根癌土壤杆菌最为相近；该菌株在含有烃类物质的培养基中产生生物表面活性物质，其最适温度为42℃，最适pH值为7；产生的生物表面活性剂使培养液的表面张力从69.72mN／m下降到35.23mN／m。生物表面活性剂的产量为3.6g／L。对柴油的乳化活性最大达到68％。对液蜡的乳化活性可达到100％。该产生物表面活性剂菌可应用于微生物提高原油采收率（MEOR）。     

十二烷基甜菜碱-重烷基苯磺酸盐/碱复合体系与大庆原油的界面行为

在50℃实验研究了以十二烷基甜菜碱(BS-12)+重烷基苯磺酸盐(HABS)为表面活性剂组分、等质量比的Na2SiO3+Na2CO3为碱组分的AS二元和ASP三元复合体系与大庆采油四厂原油之间的动态界面张力.当碱浓度为12g/L、表活剂浓度为0.5g/L、BS-12、HABS质量比在0～1之间变化时,等BS-12、HABS质量比的AS体系的界面张力最低,最低值可迭10-4mN/m数量级.在4～24g/L范围改变碱浓度,则最低界面张力出现在碱浓度为12g/L时,碱对界面张力的影响是双向的.在1～10g/L范围改变外加盐(NaCl)浓度,则盐浓度为3g/L时界面张力最低,1g/L时次之,均可达10-3mN/m.在AS二元体系中加入M=2.5×107的HPAM(加量0～1.6g/L),当HPAM浓度为0.4 g/L时,ASP三元体系的动态界面张力在11min后即降至10-4mN/m数量级,当HPAM浓度为1.2g/L时,三元体系的黏度(7.921/s)为29.0mPa·s,界面张力最低值可达10-3mN/m数量级,为性能最佳体系.     

超低界面张力表面活性剂的驱油性能研究

针对室内合成的一种超低界面张力表面活性剂(VESBET-4),结合表面活性剂驱的驱油机理讨论了表面活性剂浓度、矿化度、温度及碱(Na2CO3)浓度对油水界面张力的影响,结果表明:当表面活性剂质量分数在0.06%~0.15%时,界面张力可达到10-3 mN/m;矿化度为10 000mg/L时,界面张力可达到10-2 mN/m,且当Na2CO3质量分数在0.2%~1.2%时,该表面活性剂具有良好的降低界面张力的能力;测试了不同表面活性剂浓度、不同矿化度条件下表面活性剂溶液对原油的乳化效果,结果表明:当表面活性剂质量分数为0.09%、矿化度为6 000mg/L时,乳状液可稳定存在24h以上;静态吸附实验测得该表面活性剂的吸附损失量为0.45mg/g,小于标准规定的1mg/g;室内驱油试验显示该表面活性剂能使采收率提高12%以上。     

OCS表面活性剂用于大港油田枣1219断块表面活性剂驱的室内研究

通过界面张力、增溶率、吸附量以及驱油效率的测定,研究了OCS表面活性剂用于大港油田枣1219断块油藏表面活性剂驱的性能。结果表明,OCS表面活性剂用于大港油田枣1219断块油藏原油时,油水界面张力均可以达到1×10-2mN/m的数量级,最低可以达到1×10-3mN/m。在注入浓度0.5%时,OCS表面活性剂在大港油田枣1219断块岩心上的吸附量小于2mg/g油砂。室内岩心驱油试验结果表明,当OCS表面活性剂的浓度为0.5%时,OCS表面活性剂驱可比水驱提高采收率12.2%。可以满足大港油田枣1219断块油藏进行表面活性剂驱的要求。