枯草芽孢杆菌地原油作用的初探

从油藏中分离出的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis)SP4为运动的、产芽孢的革兰氏阳性杆状细胞。细菌的生长温度范围比较广，最高生长温度为58℃，最佳生长温度的为32-48℃。细菌可在7%NaCl溶液中生长，在pH为5.5-8.5时生长良好。SP4菌株能够使多种碳水化合物发酵产酸，兼性厌氧生长；能够产生挥发性脂肪酸、有机酸、酮、醚、酯和生物表面活性物质等代谢产物。SP4菌株能够转化和降解不同原油的芳烃、非烃和沥青质组分以及极性有机硫化合物和有机氮化合物，降低原油的重质馏分含量，改善原油的重质馏分含量，改善原油的物理化学性质。将该细菌应用于油田，有利于提高原油采收率。     

枯草芽孢杆菌对原油作用的初探

从油藏中分离出的枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)SP4为运动的、产芽孢的革兰氏阳性杆状细胞。细菌的生长温度范围比较广 ,最高生长温度为 5 8℃ ,最佳生长温度为 32～ 4 8℃。细菌可在 7%NaCl溶液中生长 ,在pH为 5 5～ 8 5时生长良好。SP4菌株能够使多种碳水化合物发酵产酸 ,兼性厌氧生长 ;能够产生挥发性脂肪酸、有机酸、酮、醚、酯和生物表面活性物质等代谢产物。SP4菌株能够转化和降解不同原油的芳烃、非烃和沥青质组分以及极性有机硫化合物和有机氮化合物 ,降低原油的重质馏分含量 ,改善原油的物理化学性质。将该细菌应用于油田 ,有利于提高原油采收率。     

用芽孢杆菌影响微生物剖面改善的因素

以前已经报导了一种连续注入芽孢杆菌和培养基的微生物改善剖面方法。本文通过试管和Ｂｅｒｅａ岩心驱替及储层岩心驱替等试验研究了影响该过程效果的因素。发现芽也杆菌能达到有效的传播和堵塞所需悬浮物的体积分数大约是２．８３×１０＾１１，对Ｓａｌｔｏｎ－１要达到渗透降低和生物膜稳定的ＮａＣｌ质量分数在２％以上。     

芽孢杆菌L-510生物降解原油的特性及现场应用

为提高原油采收率,利用芽孢杆菌L-510对原油进行生物降解,经室内特性分析实验表明,经芽孢杆菌L-510处理后,原油中轻组分范围变宽,非烃组分含量平均增加2．09％,沥青质含量平均下降1．29％;原油含蜡量平均降幅为17．6％,胶质含量平均降幅为26．5％;原油的流动性得到改善,粘温曲线初始表观粘度与处理前相比降幅达50％。用该菌在葡北油田进行微生物吞吐现场试验,生产井经该菌处理4个月后,有效井达到80％,产液量增幅43．8％,产油量增幅51．4％。该菌株可广泛应用于采油工程领域,特别是微生物强化采油领域。     

枯草芽孢杆菌提高原油采收率的物模驱油实验

针对目前常规采油开采技术的限制和原油采收率较低等问题,本研究采用单因素法对一株从油污中分离的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 32811)代谢产生物表面活性剂的发酵条件进行优化并进行微生物驱油实验。优化条件实验确定了以葡萄糖为唯一碳源,最佳的无机培养基配方(g/L):ρ(C_6H_(12)O_6)30.0,ρ(NH_4NO_3)1.0,ρ(KH_2PO_4)4.1,ρ(Na_2HPO_4·12H_2O)14.3,ρ(MgSO_4)0.096,ρ(CaCl_2)0.0008,ρ(FeSO_4)0.0011,ρ(C_(10)H_(16)N_2Na_2O_8)0.0015。发酵液表面张力从65mN/m降至25mN/m。通过微生物对原油降解的物模驱油实验,得出原油出现乳化及原油重质组分含量明显降低的结果。物模驱油实验中分别注入发酵液及先注入微生物再注入无机培养液能提高原油采收率26.1%和31.4%。说明枯草芽孢杆菌有利于提高剩余油的采收率,具有良好的应用前景。     

响应面法优化采油用蜡状芽孢杆菌发酵配方

为了提高采油用蜡状芽孢杆菌(km121)发酵液的活菌数,采用响应面法对发酵培养基进行优化。首先利用Plackett-Burman设计筛选出培养基中影响活菌数的显著因子;然后通过爬坡实验找到显著因子对应的最大响应值区域,最后利用响应面法的Box-Behnken中心组合实验确定各显著因子的最佳比例[1],优化后的培养基组分为:葡萄糖22.7 g/L,尿素1.1 g/L,硫酸铵1 g/L,硫酸镁1 g/L,磷酸二氢钠2.5 g/L,磷酸氢二钾0.5 g/L,酵母膏1.5 g/L,氯化钙0.02 g/L,在此条件下实际实验值为51.2×10^8cfu/mL,活菌数比优化前的33.2×10^8cfu/mL提高了35.2%。     

原生地衣形芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌在微生物提高采收率中的作用

微生物产生的脂肽被分离出来,用于微生物提高采收率研究.约60 g的活性细菌从被原油污染的土壤中分离出来,该土壤取自伊朗Tehran地区的Tehran炼油厂中原油储油罐附近.然而,大多数室内实验已经生产出了脂肽,这种脂肽是由一种纯微生物培养方法产生的.溶血测试表明,这些分离液中存在两种可产生表面活性剂的物质.菌株设计为C2和E1.通过生态学、生物化学及分子生物学测定(16 SrRNA),菌株被确定为地衣形芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌.乳化活性和表面张力测试表明,这种分离液可产生大量表面活性剂.C2和E1的主要产物为脂肽,它可将界面张力从65 mN/m降到30 mN/m.C2、E1分别使原油乳化92%、90%.这是第一次报道原生地衣形芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌具有产生表面活性剂的能力,而这两种菌均源自伊朗炼油厂被油污染的土壤中.     

微生物采油技术的应用

二次采油以后,地下仍有相当大的储量未被采出,提高采收率是目前采油工艺的一个重大课题,微生物提高采收率的技术是一种通过引入或刺激在油藏中能存活的生生物来提高原油采率的技术,文章简要介绍了微生物反采油机理,自行筛选生产的微生物采油菌液特性,以及现场应用情况和初步的经济效益分析,通过分析认为,该项技术具有较大的推广价值。     

短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌采油机理及其在大庆特低渗透油藏的应用

针对大庆外围朝阳沟油田储集层和油水特性，筛选出短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）和蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）作为采油菌种。实验结果表明，实验菌株作用原油烃时只降解高碳链（C20以上）饱和烷烃，降解途径以氧化降解为主，代谢产物以饱和烷基酸为主，没有低碳饱和烷烃的生成。实验菌种性能评价结果表明：微生物作用后界面张力下降50％左右，产生多种有机酸；微生物可选择性降解原油中某些中—高碳数烷烃，使原油中的长链烷烃含量相对减少，短链烃含量相对增加，原油黏度下降40％左右，含蜡量、含胶量下降，流变性得到改善。物理模拟驱油实验表明微生物提高采收率幅度可达到6．7％。应用短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌等菌种在大庆朝阳沟特低渗透油田开展的微生物单井吞吐试验和微生物驱油矿场试验取得了理想效果。图7表4参22     

短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌降解原油烃机制研究

研究了短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌两株微生物采油菌作用于石油烃的机理,原油经两株菌种作用以后,高碳链饱和烃的相对含量降低,低碳链饱和烃的相对含量则相应增加,∑nC₂₁^-/∑nC₂₂⁺值由原来的1.35分别升高到1.73和1.87;Pr/nC₂₇与Ph/nC₂₈值分别增加19.0%、17.9%和9.5%、23.1%,而Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈值在微生物作用前后几乎没有变化.表明短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌作用原油烃时只降解高碳链饱和烷烃,同时无低碳饱和烷烃的生成.微生物作用前后原油中非烃的红外光谱分析也同样表明,有一定量的羧酸生成.采用气相色谱-质谱方法,对油样提取物中微生物产生的酸、醇、酮等物质进行了分析研究,两株菌产酸以饱和烷基酸为主,尤其以直链饱和烷基酸居多,同时也生成一定量的环烷、烯基酸和少量的芳基酸.可以推断,短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌对大庆原油的降解以氧化降解为主要途径,存在一种非常规的次末端氧化,同时兼有末端氧化和双末端氧化,生成单脂肪酸、羟基脂肪酸和二羧酸.     

Production and Optimization of Microbial Surfactin by Bacillus subtilis for Ex Situ Enhanced Oil Recovery

In the research, biosurfactant production and the optimization of biosurfactant production conditions have been examined have been examined using one strain of Bacillus subtilis isolated from agricultural soil. For biosurfactant production, the optimum conditions were sucrose as carbon source, temperature at 37°C and 250 rpm. At 250 rpm, the optimum filling volume of culture media in a 500 mL Erlenmeyer flask was determined as 100 mL. The results show that shaking the flask should increase the oxygen transfer rate from gas phase to liquid phase, but if the filling volume of culture media is more than 100 mL, the oxygen limitation will be governed on the culture medium which results in the reduction of biomass and biosurfactant at 250 rpm. The oxygen limitation causes 23% and 18% reductions of biomass and biosurfactant, respectively. The biosurfactant produced also attained emulsion indexes as 80%, 75%, 68%, and 65% for crude oil, hexadecane, kerosene, and diesel, respectively. Oil displacement experiments in micromodel with kerosene show 25% higher recovery rate in residual oil using the proposed biosurfactant.     

多孔介质内流体扩散系数的计算方法

岩心内流体的扩散系数可由传质扩散方程推出解析解,但其需要实验提供一定数量的质量浓度值(关键的基础参数）。由于常规实验获取到的流体量较少,使扩散系数的计算受到制约。建立了传质扩散的一维数学模型,提出了数值模拟和实验相结合的方法,只需一次测量较多体积的流体的平均质量浓度,通过调整拟合即可求出扩散系数。模拟结果表明,扩散系数受流体质量浓度、类型、流速和岩石渗透率等因素的影响。对于溶液而言,扩散系数在一定范围内的变化对流体质量浓度分布影响很小,故通常可假设扩散系数为常数。     

The Effective Diffusion/Dispersion Coefficient in Vapor Extraction of Heavy Oil

Abstract

In this study, a new correlation for determination of effective diffusion/dispersion coefficients in the vapor extraction of heavy oil/bitumen (VAPEX) is introduced. This model takes into account the solvent concentration as well as the drainage height and permeability dependency of these coefficients. The concentration dependency in this model stems from the mixture viscosity changes, while the height dependency appears directly in the correlation. The correlation was obtained using the experimental results of the VAPEX experiments that were conducted with physical models of varying sizes and different permeability sand-packs. Estimation of a proper mass transfer coefficient has been a challenging issue for the analytical and numerical simulation of the VAPEX and other similar processes. Incorporating the effect of drainage height on dispersion with a concentration-dependent diffusivity model enables one to estimate the dispersion coefficient values involved in this process.     

MEOR菌的产气性能研究

实验所用采油菌包括混合菌种和单一菌种共8种，均为兼性菌，分别由海水，油层水，油田和炼厂污水，原油和土壤中筛选得到，最佳生长温度范围不同，低限＜25－35℃,高限38－50℃，在一种培养基中加入不同的5种单一碳源和实验菌中，在30℃，空气帽下静态培养24小时，8种菌均能利用蜜糖和青海ZQ22井原油产气，均不能利用固态（＞C30）石蜡产气，6种菌能利用液态石蜡产气，3种菌能利用大港Dg-1井原油产气，原油烃分布表明，QZ22井原油低碳数烃含量高于在高碳数烃含量低于Dg-1原油，两种原油都不含＜C10烃，由QZ22井原油和土培中培养出的假单胞杆菌B，最佳生长温度25－38℃，能利用除固态石蜡以外的所有实验碳源产气，产气量较大，在同一培养基中以体积比2：5的糖蜜＋QZ22原油为混合碳源，在上述培养条件下菌种B生长迅速，产气量为培养基体积的47．8％，生长时消耗O2，产气主要为CO2及少量C3－C5烃，不产甲烷。     

极限扩散电流技术测定管内强化传质系数

采用极限扩散电流技术(LDCT)测定管内液体传质系数(k),通过使用静态混合器、筛板和不锈钢θ环填料与筛板耦合体等强化元件,考察了不同强化手段对管内k的影响,研究了气液多相体系的传质过程。实验结果表明,LDCT能较好地测定单相和多相体系的k。在液体流量为1.00m3/h的条件下,空直管中的k为2.38×10-2m/s;使用筛板、静态混合器和填料与筛板耦合体时,k分别为3.64×10-2,3.96×10-2,5.90×10-2m/s。由实验测定的k结合传递类比定律可得到液体传热系数。     

A Two-stage Immobilized Cell Bioreactor With Bacillus subtilis and Rhodococcus erythropolis for the Simultaneous Production of Biosurfactant and Biodesulfurization of Model Oil

Two vertical rotating immobilized cell reactors (VRICRs), one with the bacteria Bacillus sp. BDCC-TUSA-3 and the other with R. erythropolis, were constructed, with polyurethane foams as an attachment support. They were optimized for surfactin production and biodesulfurization (BDS) of dibenzothiophene (DBT), respectively. Then, the two bioreactors were combined to form a two-stage VRICR where an appropriate fraction of Bacillus sp. reactor effluent, containing surfactin, was mixed with the influent fed into R. erythropolis bioreactor, containing DBT in hexadecane. The BDS rate and volumetric reactor productivity were greatly increased to 210.5 mM 2HBP.kg^?1.h^?1 and 16.6 mM 2HBP.L^?1.h^?1, respectively. Sulfur concentration decreased from 398 down to <5 ppm. Additionally, surfactin was produced at high concentration (4.8 g.L^?1) with a volumetric reactor productivity of 720 mg_surfactin·L^?1.h^?1, which represents an extra added-value product that could markedly decrease operating costs. This study presents a feasible technology for efficient removal of sulfur from sulfur-containing fossil fuels and the production of biosurfactant as well.     

脂肽生物表面活性剂在微生物采油中的应用

对从大庆油田分离到的一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZW-3代谢的脂肽生物表面活性剂的理化性质(CMC值、乳化活性、对温度、矿化度的稳定性、降低油水界面张力能力)进行了测定,同时进行了物理模拟实验。研究结果表明,该脂肽表面活性剂具有优良的乳化和降低油水界面张力的能力,并可以适应油藏中复杂的环境,可提高采收率9.2%。在微生物采油中具有较好的应用前景。