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。     

产表面活性剂菌与稠油降解菌复配对原油黏度的影响

稠油微生物降解是微生物采油的重要机理之一,但其效率较低,不能明显改变稠油化学组成,降低稠油黏度,从而影响采油效率。针对这一问题,将产表面活性菌与稠油降解菌复配,通过测定菌种作用前后原油的黏度确定产表面活性菌与稠油降解菌的最佳复配比例;通过原油四组分分析和变性梯度凝胶电泳,研究了生物表面活性剂对稠油生物降解的强化作用。结果表明,产表面活性菌T-1、X-3与稠油降解菌QB26、QB36适宜的复配体积比为2∶2∶1∶1。菌种复配作用后,稠油黏度明显降低,与单独使用降解菌相比降黏率平均提高33.1%,胶质与沥青质平均降解率提高8.0%和4.9%。产表面活性剂菌的加入增加了表面活性剂含量,降低了胶质沥青质等相对重质组分的含量;产表面活性剂菌通过产生表面活性剂,使原油降黏增溶,形成小液滴,易于被稠油降解菌捕获降解,不仅降低稠油黏度,还提高了稠油降解菌的数量。生物表面活性剂对稠油生物降解具有明显的强化作用,在微生物采油技术中具有良好的应用潜力。图1表1参19     

秸秆载体腐解对微生物修复石油污染的影响

以一种农作物秸秆(简称MG)为载体,采用高效石油烃降解菌群制备固定化微生物,在花盆中模拟石油污染土壤的原位修复。在污染土壤中分别加入秸秆（MG）、游离菌、秸秆（MG）+游离菌、秸秆（MG）固定化微生物,并以只含土著菌的土壤样品为对照,定期测定不同修复方式下土样中石油烃、腐殖质、胡敏酸含量和微生物数量,考察微生物对石油污染土壤的修复作用及MG腐解对修复的影响。结果表明,随着修复的进行, MG在土壤中逐渐腐解,土壤中腐殖质和胡敏酸质量分数明显增高,加入固定化微生物的土样中腐殖质和胡敏酸质量分数增长率最高,分别增加了4458%和3927%;加入固定化微生物的土样修复35 d的石油烃降解率最高,达到4178%,且微生物数量最多,其次为添加MG+游离菌的土样,石油烃降解率为 3175%,均高于只含游离菌土样的石油烃降解率2783%。载体MG腐解产生的腐殖质和胡敏酸对石油污染土壤的修复起到了明显的促进作用。     

固定化微生物对石油污染土壤理化性质的调控作用

选取粒径为40目秸秆DG为载体,采用吸附法固定高效石油降解菌SJ-1,制成固定化微生物。调节石油污染土壤样品的C、N、P质量比为100∶10∶1、含水率为18%、pH值为7.2,采用秸秆、游离菌、固定化微生物于室内花盆中进行模拟修复实验,并与土著菌对照,考察35d修复过程中石油烃降解率,土壤pH值,土壤中速效磷、有机质、全氮含量的变化规律,研究固定化微生物对石油污染土壤理化性质的调控作用。结果表明,在采用秸秆、游离菌、固定化微生物和土著菌修复石油污染土壤的4种方法中,采用固定化微生物修复的方法对土壤具有一定的保水性,对土壤pH值有缓冲作用,并可提高土壤营养物质含量,对有机质、全氮和速效磷的利用率高,而且三者下降速率快,从而得到40.8%的最高石油烃降解率。     

特低渗油藏微生物驱后多样性分析——以安塞油田长6储层为例

针对特低渗油田微生物采油技术应用效果不稳定的情况,应用分子生物学方法,分析了安塞油田长6油藏样品的微生物多样性,包括1口注入井和5口生产井样品。研究表明:注入水中的微生物多样性好于生产井产出液,其中芽孢杆菌纲、梭菌纲、α-变形菌纲和γ-变形菌纲所占比例较高;同等条件下,不同生产井产出液中微生物多样性相对较统一,只是数量上存在差异,液量大、含水较高的生产井微生物数量较多、油井产出液中的微生物以芽孢杆菌为主。相同的油井微生物多样性随时间不同而发生变化。对油藏微生物多样性的分析可以更好的指导现场应用,增强微生物采油技术现场应用的成功率。     

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。     

菌糠炭与微生物协同吸附-降解石油烃类污染物

以菌糠为原材料,在不同热解温度(250~650 ℃)下限氧热解制备菌糠炭,通过分析菌糠及菌糠炭结构的差异,探究其对微生物、石油烃的吸附性能及固定化菌株苍白杆菌Q1对石油烃的降解效果。结果表明：随着热解温度升高,菌糠炭对微生物吸附效果提高,其中550 ℃菌糠炭吸附固定化量最高为1.582×10¹⁰ CFU/g,SEM扫面电镜结果显示菌株主要吸附在材料表面。高温炭对石油烃吸附较好,其中550 ℃菌糠炭对胶质、沥青质吸附率最高,分别为36.33%、25.59%;吸附效果均与孔结构、芳香性相关显著,其协同微生物对石油烃四组分总体降解效率高,均优于其他热解温度下制备的菌糠炭组,pH值和有机碳含量对微生物吸附 降解影响较明显,550 ℃菌糠炭对微生物降解石油烃具有强化作用。     

有机载体固定化柴油降解菌在海洋环境中修复效果的初步分析

海洋石油污染日益严重,且生物修复石油方法中的固定化技术已被广泛研究。但是,营养物质缺乏限制了固定化微生物的修复效果。本文以有机材料(玉米秸秆、玉米棒、玉米叶)作为载体,对固定化降解菌的柴油去除率,以及有机载体释放的营养物质(氮、磷)对固定化微生物的影响进行了研究。结果表明,有机载体释放了一定量的营养物质。此外,固定化降解菌的柴油去除率均超过游离菌。不同的固定化菌的柴油去除率的大小为玉米秸秆固定的降解菌的效果最优（79%）,其次为玉米叶固定的降解菌的效果(70%),最后为玉米棒固定降解菌的效果(43%)。这说明载体的多孔性和富含营养物质的特性有利于微生物降解柴油。并对降解过程中的不同载体释放的氮磷量的变化进行了研究。结果表明,在初始阶段,由于载体释放了足够的营养物质,柴油生物降解的速度较快;后期阶段, 由于载体释放的营养物质不足,柴油生物降解的速度缓慢。     

产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响

目的在以含油污泥为阳极底泥的沉积型微生物燃料电池(SMFC)体系中,通过改变产电微生物种类和分布方式,探究产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响。 方法通过采集输出电压、功率密度、表观内阻来检测石油去除率,比较了不同单菌-SMFC、不同混合菌-SMFC的产电性能和降解性能,考查了菌种分布对SMFC性能的影响。 结果在单菌-SMFC中,弗氏柠檬酸杆菌-SMFC的产电及降解性能均优于其他5种单菌构筑的SMFC;混合菌-SMFC的产电及降解性能较单菌-SMFC有较大提升,且其中蜡样芽孢杆菌+中间苍白杆菌-SMFC的产电及降解性能最优,输出电压可达到515.30 mV;菌种分布在阳极材料中和阳极底泥中都可以降解含油污泥中的有机物,但是菌种分布在阳极材料中更有利于SMFC产电性能及降解性能的发挥。 结论混合菌相对于单菌能够显著提升SMFC的产电及降解性能,而且菌种分布在阳极材料中更有益于SMFC产电性能及降解性能的发挥。      

青海七个泉油田油田复合微生物驱油试验

青海七个泉油田是一个低压低渗油田,产能低,主要靠油基压裂提高产能,并靠早期注清水,人工保持地层能量开采.该油藏本源微生物调查表明,烃降解菌含量达104个/ml,分子生物学调查表明,海杆菌和假单胞菌含量丰富,说明本源微生物驱可行.试验评价了产生物表面活性剂菌JHBS1和JHBS2对七个泉原油作用效果,以及与油藏本源菌等的配伍性.结果表明,JHBS1和JHBS2产酸产生物表面活性剂,对石蜡降解率达20%,对七个泉原油降粘率达30%,培养1周后对原油降解率达80%(加量2%),外源菌与本源菌能互源生长.采用外源菌和本源菌结合驱油现场试验2口井,油井见效率80%,试验期间共增产原油1914t.     

The Molecular Ecology Analysis of Microbial Communities in Waste Water–based Mud

The molecular ecology analysis of microorganisms is important for the development of biological treatment of waste water–based mud. The bacterial 16S rRNA gene clone library was constructed to detect the community diversity in waste drilling fluid in this study. The phylogenetic analysis indicated that most of clones were clustered in β, γ-proteobacteria with the phylotypes belonging to γ-proteobacteria accounting for 78.6% of the clone library. Halomonas sp. and Chromohalobacter sp. as moderately halophilic bacteria were the main bacteria in waste water–based mud, accounting for 47.8% of the total of clones. This study provides the certainty of chance of the improvement of biological treatment by the selection of dominant strain.     

废弃钻井液固液分离技术研究

针对江苏油田废弃钻井液处理过程中使用絮凝剂时出现的问题,探讨了废弃钻井液化学固液分离的机理.研究了单独的无机絮凝剂、有机絮凝剂以及无机絮凝剂和有机絮凝剂共同作用下对废弃钻井液和钻井污水的ζ电位的影响,优选确定了5套化学脱稳配方和2套污水二次处理试验方案.对S19-3井废弃钻井液进行了工业化现场试验,结果表明,所选用的化学脱稳配方对废弃钻井液体系有很强的脱稳效果,更易于离心脱水分离.而离心脱出水经混凝沉降和过滤处理,C0D去除率达80.8%,SS去除率达99.2%,混凝沉降、过滤效率高,外排水都符合GB 8978-1996"污水综合排放标准"规定的一级标准要求;絮凝泥渣再造浆率差,泥渣浸出液中主要污染物含量均很低,可以就地掩埋,不会对环境构成危害.     

Recovery of Value Added Products Can Help Survival of Solvent Extraction Unites in a Lube Processing Refinery: A Case Study

Abstract

This article investigates the disadvantages of polymer sulfonate and oil-based drilling fluids after use, such as pollutants seriously exceeding current standards and poor degradation. After the later stage treatments, like landfill and solidification, waste drilling fluids also have secondary pollution. Based on laboratory experiments, we established the green performance evaluation standards and specifications of drilling additives and drilling fluid systems, including chemical toxicity, biological toxicity, and biodegradability. We developed a green drilling fluid additive and drilling fluid system that are nontoxic, biodegradable, and reservoir protective. The green drilling fluid additive and drilling fluid system can effectively control the production of environmental pollutants from the source. The green drilling fluid system was successfully applied in Tarim oilfield and Karamay oilfield for the first time, fulfilling the pollution-free disposal of throwing waste drilling fluid onto the soil. This technique could be used in improving and enriching soil. The laboratory experiments and field applications indicated that the drilling fluid system had low chemical toxicity. The contents of heavy metals Cd, Hg, Pb, Cr, and As are respectively below 0.3, 0.02, 3.7, 4.9, and 3.1 mg/kg; the acute biotoxicity EC₅₀ was greater than 30,000 mg/l; and the biodegradation index BC (Biological oxygen demand [BOD₅]/Chemical oxygen demand [COD]) was greater than 0.35. Soil organic matter and the major fertility indexes, such as nitrogen, phosphorus, potassium, were increased by 40% after throwing waste drilling fluid onto the soil. The core permeability recovery value was greater than 80%. This drilling fluid system realizes the organic unity of low toxicity, biodegradability, improving soil conditions after throwing, and reservoir protection. This is an important advancement for the coordinated development of Chinese oil industry and environmental protection.     

Research and Application on Resource Utilization Technology of Oily Waste Drilling Fluid

Abstract

Oily waste drilling fluid is divided into two main types, oil based and oil mixed; each is included in the national list of hazardous waste because they contain oil, heavy metals, organic matter, and other pollutants. At present, waste drilling fluid is usually stored centrally or tightly closed all over the world, In this way, the pollutants are only sealed and isolated from the external environment but not completely eliminated and pose the risk of polluting the environment. Furthermore, re-injection into a formation or a landfill cannot recover the mineral oil and recycle the waste resources. This article proposes a technology of utilizing waste oily drilling fluid based on many tests and treatment options screening. The technology is chemical reaction-enhanced separation and hazard-free treatment. The obtained cleaner and the hazard-free treatment agent are added in the waste oily drilling fluid to recover the useful oil and make the remaining sludge less hazardous. The processed waste can be utilized to build cofferdam in the well site. The oil recovery ratio can be up to 85%. The compressive strength is moderate after addition of a hazard-free treatment agent. The product neither hardens soil nor affects the growth of plants; the oil, chemical oxygen demand (COD), heavy metals, and other pollutants in the leaching solution are lower than the second-level criterion in the Integrated Wastewater Emission Standard (GB8978-1996).     

Biodegradation of Waste Water-based Drilling Fluid From an Offshore Drilling Operation

The biodegradation technology of water-based drilling fluid from the ocean drilling plant was studied. The main pollutant of waste water-based drilling fluid is long-chain alkanes validated by GC-MS. A sequencing batch reactor with domesticated activated sludge had an effective biodegradability on the pollutants mentioned previously. In the first step, 0# diesel oil sold in the market was accommodated to simulate the environment of water-based fluid to make the activated sludge has certain adaptability. In the second step, waste water-based drilling fluid with the concentration increasing gradually was accommodated directly to domesticate the activated sludge deeply. The results show that, chemical oxygen demand removal ratio over 80% is achieved. Biodegradation ratio of the long-chain alkanes is 83–93% by the microorganisms and short-chain alkanes are easier than long-chain alkanes while n-alkanes are easier than isoparaffin.     

钻井液用复合缓释消泡剂研制及应用

以有机硅化合物、嵌段聚醚和脂肪醇为主要原料，研制出一种高效复合缓释消泡剂SD-1。评价了SD-1在OP-10和十二烷基苯磺酸钠水体系中的消泡和抑泡效果，考察了SD-1的抗盐、抗钙、抗温性能以及SD-1在各种钻井液中的消泡作用和对钻井液性能的影响，并进行了现场应用。室内及现场试验结果表明，新型消泡剂SD-1消泡效果好，抑泡作用显著，使用周期长，抗盐、抗钙污染的能力强，抗温性好，适合于多种钻井液体系，且对钻井液性能没有不良影响。     

废弃油基钻井液中柴油再生实验研究

废弃油基钻井液热化学破乳-离心分离出的废柴油中含有大量的水分、颗粒杂质、沥青质和其它有机杂质。对分离出的废柴油进行再生实验研究,确定了废柴油的最佳再生工艺为絮凝-酸洗-碱洗-白土吸附工艺。该工艺所用絮凝剂为X-TSN,酸液为浓硫酸,碱液为氢氧化钠,吸附剂为活性白土,再生柴油的收率80.15%,其各理化性质基本达到了0#柴油的国III标准(GB 19147-2009)。再生柴油与市售0#柴油的组成基本相同,可用于重新配制油基钻井液。     

钻井废液固化治理技术在四川油气田的应用

钻井废液尤其是含有矿物油、盐类、重金属以及有机聚合物等污染物的钻井废液，直接排放必然会对环境产生严重影响，是环境污染治理的难点和重点之一。为此，根据前期在室内的固化试验研究成果，提出了固化治理的技术思路和对策。现场试验应用证明：以7%～8％水泥+7%～8％粉煤灰+3%～5％石膏+6%～8.5％硫酸铝+2%～4％无机固化主剂A的复合固化剂为基础的固化处理技术，可以使浸出液污染物浓度达到国家污水综合排放一级标准；钻井废液固化技术可以使固化胚体达到强度、环保的要求，可实现覆土还耕。该技术成本低、效果好，具有应用价值，可带来一定的经济效益和社会效益。     

海上废弃钻井液处理研究

针对胜利油田海上钻井液类型及特征,研究出了一套废弃钻井液处理工艺——化学强化固液分离技术。通过对两口井钻井液样品的试验,研究了脱稳剂类型、离心机转速、稀释比和离心时间等因素的影响,筛选出了脱稳剂,确定了最佳水力条件。对废弃钻井液固液分离出的钻井污水处理技术进行了研究,通过正交试验,筛选出了无机絮凝剂和有机助凝剂,并确定了其最佳加量。处理后的水质达到国家综合排放标准。     

煤层气聚合物钻井废液无害化处理研究

针对煤层气钻井液类型、钻井废液组成、特点及危害分析,根据煤层气钻井特点及煤层气废泥浆现场处理要求,提出了对煤层气钻井废液进行现场进行无害化处理优化工艺研究。通过对处理钻井废液各处理剂研究,得到处理无害化煤层气钻进废液的优化工艺条件:PC-1脱稳混凝剂加量为8000mg/L;QP混凝助剂加量为30mg/L;YH处理剂加量为1000mg/L,pH值为5～6,作用时间为50min。钻井废泥浆固化处理优化工艺:固化剂:FS为加量7%;破胶催化剂:CPCA加量为1.5%～2.0%。通过上述优化工艺对煤层气聚合物钻井废液处理后各项指标达到一级排放标准(GB8978-1996)。