本源微生物驱油技术研究与应用

本源微生物是地层中一定时期内在数量和种类上相对稳定的微生物群落。它是在油田开发过程中随含有大量细菌的注入水进入油层的。由于细菌种类等的差异,有的不达应地层环境而亡,有的转入休眠状态,也有少量的细菌通过自身调节而适应了恶劣的地层环境,并利用地层中有很的营养进行缓慢的生长和代谢。本源微生物在形成过程中,阻碍其大量繁殖的主要因素是缺乏足够的营养,因此,只要提供适量的营养物质就可以有选择地将有利于提高采收率的菌激活,并快速代谢有益于源油流动的产物,提高储层动用程度和采收率。这种技术和目前应用较为普遍的外源微生物驱油技术相比,具有工艺相近,菌的来源不同等特点。本源微生物驱油技术省去了菌种开发与评价,菌液发酵等繁杂过程,避免了菌种传代数量增加而可能造成的降低菌种性能和提高采收率效果的负面影响。     

饶阳工区微生物控制油井结蜡技术及其现场应用

简述了微生物清防蜡原理及菌种筛选。所用菌种为已商品化的4种兼性厌氧的烃氧化菌，生存温度0－100℃，生长温度20－60℃，最佳生长温度30－45℃，40℃时在饶阳3口井的原油中培养40h，菌数达到峰值，培养80h后菌数仍保持高值。将一种实验菌与3口井的原油在35－40℃培养48h后，原油45℃粘度降低20％－30％，凝固点降低2－3℃，动、静态防蜡率达93％－97％。介绍了微生物清防蜡的选井原则、工艺程序和方法。10口试验井停止热洗和化学清防蜡，每隔30d通过油套环空将50－150kg菌液稀释后注入井筒泵下，油井功图正常，抽油机电流稳定中有所降低，有5口井产油量略有增加。该技术经济上可行。     

反硝化抑制微生物驱过程中生物腐蚀研究

通过对宝力格油田微生物驱产出液跟踪监测,硫酸盐还原菌浓度在微生物驱期间增加两个数量级,为了抑制微生物驱期间硫酸盐还原茵的生长繁殖,开展了反硝化抑制硫酸盐还原茵技术研究。室内实验结果表明:不同浓度营养剂均能促进生物腐蚀发生,低浓度营养剂对硫酸盐还原菌激活效果明显;在产出液中添加0.25%硝酸盐,反硝化菌由1.4×10~3个/mL增至6.5×10~5个/mL,硫酸盐还原菌的菌数由1.5×10~4个/mL,降至1.0×10~1个/mL,在添加营养剂的基础上添加0.25%硝酸盐能降低由添加营养剂造成的生物腐蚀,腐蚀速率降低21.41%。     

克拉玛依油田微生物菌种筛选及驱油效率试验

针对试验区油藏地质情况,从室内保藏菌种筛选出降解原油性能突出菌、产酸性能突出菌和产生物表面活性剂性能突出菌等不同驱油菌种;模拟试验区油藏条件,进行了室内微生物驱油试验,考察了不同功能菌种的驱油效率,菌种和营养剂不同注入方式的驱油效率,不同菌剂段塞质量分数的驱油效率,菌种在岩心中不同发酵时间对驱油效率的影响,菌种产气量与驱油效率的关系等。     

细菌瓶法用于石油烃降解菌菌数测定

目前在MEOR研究,菌液检测,现场试验监控及环保领域,石油烃降解菌（HDB）菌数的测定基本上采用费时费事的最大概率数法（MPN法）,本文推荐使用简单易行的细菌瓶法,研制了盛有唯一碳源石油烃,氮源,磷源及专用生长指示剂的培养液,适用于HDB菌的测试瓶,欲测水样注入测试瓶逐级稀释,在30℃培养5－7天,试液由红变黄表示有HDB菌生长,HDB菌的计数按常规细菌瓶法进行,用所推荐的细菌瓶法测定了某油田采出液,污水及采油用菌液中HDB菌数,所得结果与MPN法基本相同。HDB菌测试瓶已有工业产品（HDB－JH型）。     

细菌瓶法用于反硝化菌菌量的测定

在微生物采油(MEOR)研究、菌液产品质量检测、现场试验监控及环保领域,采用费时费事的最大概率数法(MPN法)测定反硝化菌(DNB)菌量。为了更简便准确的测定DNB的菌量,推荐使用含碳源、氮源、磷源及化学脱氧剂等培养液的DNB专用测试瓶。结果表明,将欲测水样注入测试瓶逐级稀释,并在30℃培养5 d后,培养液变浑浊并出现气泡表示有DNB菌生长。DNB的计数按常规细菌瓶法进行。用该细菌瓶法测定了某油田采出液、生物抑菌剂及微生物清防蜡菌剂中DNB菌数,所得结果与MPN法基本相同。与传统的MPN法相比,细菌瓶法具有生长指示明显、操作简单和工作效率高等优点。表4参17     

本源微生物在弱碱化三元复合驱油井中清蜡解堵的室内研究

介绍利用萨北过渡带筛选分离的本源微生物降粘菌种对弱碱化三元复合驱油井采出原油进行降粘解堵的室内研究结果.针对弱碱三元体系中的各组分分别研究了对本源微生物生长的影响.通过不同菌种复配、菌浓度大小及用量对北三西三元复合驱堵塞油井的采出原油进行乳化降粘、降蜡、降胶对比实验,确定实验菌种的应用效果及与弱碱化三元体系的配伍性,从而优化出不同菌种复配比例、菌浓度及营养剂配方,为进一步论证其在三元复合驱油井堵塞现场应用提供实验依据.     

港东二区七断块微生物驱油试验研究

介绍了港东油田二区七断块油藏地质、流体特征和开采特点。针对油藏和地层流体特征筛选出了 4个以原油为碳源的未经任何改造的复合菌种及其营养剂类型和浓度。利用地层原油对菌种进行了系统评价。评价项目有 :①菌种代谢性能 ,包括产气、产酸和表面活性剂 ;②原油粘度和组分变化 ;③模拟油藏条件 ,利用人造岩心进行菌液驱油物理模拟实验。根据室内实验结果编制了微生物驱油矿场试验方案 (在 4个井组分 3个段塞注入菌液 3 0 0m3 ) ,方案于 1 997年 5月至 7月实施。方案实施后 1 8个月的监测结果表明 :菌浓度较试验前升高了 1至 2个数量级 ,原油性质得到改善 ,初步取得了增油降水的效果。图 3表 3 (冯庆贤摘 )     

聚合物驱油后油藏新型驱油菌种驱油性能测定

对于已实施聚合物驱油技术的油藏,当采收率无法进一步提高时,油藏中会有部分聚合物溶液吸附和滞留在岩石孔隙中,这不但降低了油藏渗透率,而且限制了后续驱油剂的作用效果。实验室复配了ZH-3复合菌,该菌能降解原油和驱油用聚合物,降低聚合物分子质量,产生表活剂降低溶液表面张力。实验结果表明,岩心注入菌液后,45℃培养7 d,可使采收率较聚驱后继续提高6.2%,并且能使大量滞留在岩心中的聚合物排出;在非均质岩层中,菌种能更有效地驱替低渗透地层中的残余油,并清理出滞留聚合物。     

本源微生物在弱碱化三元复合驱油井中清蜡解堵的室内研究

介绍利用萨北过渡带筛选分离的本源微生物降粘菌种对弱碱化三元复合驱油井采出原油进行降粘解堵的室内研究结果。针对弱碱三元体系中的各组分分别研究了对本源微生物生长的影响。通过不同菌种复配、菌浓度大小及用量对北三西三元复合驱堵塞油井的采出原油进行乳化降粘、降蜡、降胶对比实验，确定实验菌种的应用效果及与弱碱化三元体系的配伍性，从而优化出不同菌种复配比例、菌浓度及营养剂配方，为进一步论证其在三元复合驱油井堵塞现场应用提供实验依据。     

宝力格油田微生物采油过程中菌群演替规律研究

为了明确宝力格油田微生物采油过程中菌群演替规律,利用16S rDNA高通量测序分析技术对宝力格油田微生物驱过程中和结束后的重点油井产出液中的菌群种类及相对丰度进行了连续跟踪检测。结果表明,油藏样品生物多样性十分丰富,但物种分布非常不均。微生物驱阶段由于不断地向油藏补充营养剂和外源菌,优势菌群以假单胞菌属、不动杆菌属、另希瓦氏菌属、陶厄氏菌属、盐单胞菌和沃林氏菌属等烃降解菌为主,该阶段微生物的主要作用效果是代谢产生生物表面活性剂,重点油井产出液中表面活性剂含量平均升高44.23%、表面张力平均降低12.75%。微生物驱结束后由于停止向油藏补充营养物质,菌群种类发生变化,烃降解菌相对丰度下降,厌氧产气菌群相对丰度增加,其中巴18-41井产甲烷菌丰度由0.116%增加到40.77%,该阶段微生物的主要作用是发酵产气,与微生物驱前相比,微生物驱结束60 d后甲烷气体含量增加10.65个百分点。     

不同微生物对青海原油的降解效果

为研究不同微生物在实验条件下对青海原油的降解情况,筛选优良菌种,以此探讨微生物降解原油的机理。在实验条件下选用3种不同的菌种,以青海原油为唯一碳源,在37℃时摇床培养6d,培养液表面张力值都下降,菌种B的培养液表面张力值由55.3 mN/m降至47.4 mN/m;对经微生物作用后的原油中饱和烃进行了气相色谱分析,发现3种微生物都使原油中的长链烷烃含量相对增加,短链烷烃含量相对减小,菌种B使原油的Pr/nC17比值由0.542增加到3.262,Ph/nC18比值由1.351增加到10.748,正构烷烃优先降解。研究表明,菌种B是一种有应用前景的采油微生物。     

PBS菌的趋化性与提高原油采收率机理

实验验证了PBS菌的趋化性,在物理模型上考察了PBS菌的驱油机理和效果.PBS菌为假单胞杆菌属,兼性厌氧,可利用原油为碳源生长,代谢产物主要为化学结构已确认的一种鼠李糖脂,以及少量脂肪酸、有机醇、气体等.菌液中PBS菌数105～106个/mL,培养温度51℃,实验原油51℃下粘度35.2 mPa·s,驱替水矿化度3.7 g/L.在显微镜载玻片上培养0.5天后,距油水界面10 μm以内的水相(菌液+营养液)中菌数达108个/mL,2天后更达109个/mL,而在10 μm以外的水相中仅为103个/mL.在玻璃盒内培养0.5天后,靠近油水界面处水相中菌数为109个/mL,pH值4.4,鼠李糖脂浓度2.87 g/dL,距油水界面10、20、30 mm处水相中,菌数分别为107、106、105～104个/mL,形成细菌浓度分布梯度.以上实验结果用细菌的趋化性解释.在仿真网络模型上,水驱油后注入1 PV菌液+营养液,51℃培养10天后再水驱,观察并记录了以下驱油机理①乳化-携带,启动剩余油;②剥离油膜或油团;③堵塞大孔道,液流转向.在渗透率1 μm2的板状填砂模型上水驱油采收率为48%,注入1 PV菌液+营养液,在51℃培养10天后再水驱,提高采收率13.6%.图12参6.     

兼具清防蜡效果和防腐效果的复合微生物菌剂

为获得既具有清防蜡效果又具有防腐效果的菌剂,在工业用微生物清防蜡菌剂(以石油烃降解菌HDB为主)中加入硝酸钠和反硝化菌DNB,采用细菌测试瓶法和最大或然数计数法测定菌剂中HDB和DNB的菌数,得到适宜的硝酸钠和DNB加量。研究了清防蜡菌剂培养过程中pH值的变化和复合微生物菌剂的防蜡和防腐效果。结果表明,工业用微生物清防蜡菌剂中含有少量DNB,适量的硝酸钠可在不影响HDB菌数的前提下促进菌剂中DNB菌数的增长。当硝酸钠加量大于0.2 g/L时会导致菌剂的矿化度过高,抑制菌剂中DNB的生长繁殖。在投加适量硝酸盐的同时投加少量DNB菌种后,DNB菌数明显增长。复合微生物菌剂培养240 h后的pH值变化较小,可通过培养过程中pH值的变化来判断清防蜡菌剂中HDB和DNB菌数间的关系。复合微生物菌剂的防蜡效果和防腐效果良好,对钢片的平均腐蚀速率小于0.076 mm/a。表6参20     

聚驱后微生物调驱菌种室内优选实验研究

简要介绍了聚合物驱后用微生物驱微生物菌种的筛选方法。考察了培养基溶液温度和pH值对微生物菌种生长的影响,结果表明,在温度45℃,pH值6．0-9．0时,微生物1号菌种2号菌种菌数均可达10^9个／mL。考察了微生物菌种驱油效果,结果表明,在含油饱和度78％以上的岩心中,微生物混合菌种含量2．5％时,聚合物驱后,再用微生物驱,驱油效率提高5．0％-8．7％。     

高效原油降解菌的生物降解作用与室内模拟岩心驱油研究

从辽河油田原油中分离出其中的本源微生物,研究表明该本源微生物由三种菌株组成,分别命名为菌株1#、菌株2#和菌株3#,分别对其菌落和菌体特征进行了研究。该混合菌具有较强的抗碱性生长能力,在pH值高达10.6的培养液中菌株2#仍能良好生长。对被此混合菌降解了不同时段的辽河原油和未被降解的辽河原油进行全烃气相色谱对比分析,结果表明该混合菌种具有较强的生物降解能力,原油被降解后,Pr/nC17和Ph/nC18的值明显升高,Pr/Ph和∑C-21/C+22的值明显下降。大庆室内模拟岩心微生物驱油实验表明,在300×10-3μm2和100×10-3μm2的渗透率岩心中,用无菌水配制的10%菌液驱油使原油的采收率分别提高15.90%和12.73%;用采油厂现场水配制的10%菌液驱油使原油采收率分别提高9.00%和6.05%,表明该混合菌具有较好的微生物驱油能力。     

微生物驱后油田采出液地面增殖技术

利用微生物驱后油田采出液中的有益菌群,在室内开展了微生物驱采出液地面增殖技术研究。该方法可使回注的采出液菌数由6.4×105个/m L增至3.6×108个/m L;采出液中的有益菌群烃氧化菌、发酵菌、反硝化菌菌数增加3率4个数量级,有害菌硫酸盐还原菌菌数降低1个数量级;向微生物驱采出液中添加营养剂和油田混合油,乳化液表面张力降低35.4%,原油黏度降低43.0%。通过整体提高注入液菌数,可使采出液菌数增至107个/m L,采收率在原微生物驱的基础上增加10.67百分点。利用现场污水处理流程中的处理容器开展了现场试验,措施后回注采出液菌数提高到5.8×108个/m L,采出液菌数达到3.0×106个/m L,阶段累计增油2.005万吨,投入产出比为1∶3.2。     

内源菌采油实施效果与应用潜力分析

为提高微生物采油的增产效果,掌握内源菌采油的机理、特点与方法,以及矿场应用的有效措施,通过对FY油藏内源菌调查及采油性能分析,油水井激活内源菌采油矿场试验、内源菌放大回注采油矿场试验的跟踪监测与动态分析,明确了增产效果与菌种采油性能、菌液活性与用量、增殖速率、营养成分、杂菌危害程度、矿场实施工艺等诸多因素密切相关。     

采油微生物生理生化特征研究

准确了解掌握采油菌种的生理生化特征，可以为菌种的后期保藏、培养及筛选更适合微生物采油的菌种提供理论基础。对室内保藏的74株采油菌种进行了菌落、菌体形态观察，革兰氏染色分类，并对菌株的糖发酵实验、厌氧硝酸盐产气实验、产硫化氢实验以及运动性能等生理生化特征进行了分析测定。结果显示，74株菌中大多数菌为革兰氏阳性菌，其中部分菌具有兼性厌氧、产酸、不产硫化氢、运动能力强、厌氧硝酸盐产气等特性。这些特性都有利于微生物采油。     

柴油的微生物脱硫

为了降低柴油的硫含量,减少尾气排放污染,探讨了微生物脱硫的工艺技术。首先培养分离出了两种脱硫菌种,即常温脱硫菌和高温脱硫菌;然后选择用加氢脱硫方法难以除去的硫化合物（以二苯并噻吩为主）进行脱硫实验,结果发现有特殊的脱硫效果。适宜的反应条件可使直馏柴油的硫含量降到０．０５％以下。高温脱硫菌和常温脱硫菌相比,具有在更宽的温度条件仍保持较高脱硫反应活性的特点。目前,小型脱硫实验正在进行中。该项技术在下世纪初可实现工业化。柴油的微生物脱硫@燕林