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.     

内源微生物驱油物理模拟实验压力的变化特性

对内源微生物驱油物理模拟实验压力的检测表明,系统压力的变化规律与是否注气、岩心材料、渗透率等因素有关,并在一定程度上反映了提高采收率幅度。注气条件下,后续水驱阶段压力上升较为明显,压力较高时,提高采收率幅度较大;胶结岩心维持压力的能力最强,填砂模型次之,烧结岩心最弱;岩心渗透率越小,后续水驱阶段压力上升幅度越大。     

一株多环芳烃降解菌吉2及其降解能力

从中原油田毛8区块油田采出液中分离得到一株多环芳烃(PAHs)降解菌吉2,根据形态观察、生理生化、16S rRNA基因、管家基因和DNA-DNA同源性分析判断,吉2属于一株Microbacterium新种。研究发现,该菌能在萘和芘为唯一碳源的无机盐培养基中生长,也能够降解萘、菲、蒽和芘的混合PAHs。7 d对这4种PAHs的降解率分别达到了61.4%、86.6%、69.9%和18.6%。吉2对原油有很好的降解及降黏作用,7 d原油的降解速率达到了134 mg·d^-1,黏度降低了29.3%。傅里叶变换红外光谱、族组分和气相色谱-质谱分析显示吉2能够优先利用原油中含PAHs的芳香烃和胶质等组分,原油中萘系列、菲系列、噻吩系列、芴系列、(艹屈)系列、C21-三芳甾醇、芘和苯并(a)芘的相对含量都有一定程度的降低。实验结果表明吉2具有修复PAHs和原油污染的水体或土壤环境的能力,为微生物修复PAHs污染和原油污染提供了一种可行的途径。     

油气田含油污泥生物处理技术研究进展

油气田含油污泥是石油钻井、运输、储存过程中产生的主要污染物。随着油气田开发的逐步深入,含油污泥所带来的生产和环境矛盾越来越突出。原有的含油污泥处理方式已经不适用新的环保要求。目前,物理化学处理方法初步实现了含油污泥减量化和原油资源回收,但其并不能从根本上去除含油污泥的石油污染物,甚至有可能造成二次污染。生物处理方法有低毒、环保、效率高等特点,具有较广泛的应用前景。本文介绍了含油污泥的来源、特征、处理标准和环境影响。将生物处理技术分为生物表面活性剂（BSF）洗油法和生物降解法,并从BSF的类型和特性、洗油机理、降解工艺、降解菌、对处理效果的影响因素以及BSF增强生物降解作用等方面进行了详细阐述。文章指出BSF洗油法主要应用于高含油污泥（含油率≥6%）的处理,含油率可降到2%以下;对于低含油污泥（含油率≤6%）采用微生物降解技术处理,可达到0.3%的生态标准。生物处理技术是最有前景的满足资源回收的环保型的含油污泥处理技术。     

考虑油藏环境因素和微生物因子的微生物采油数学模型

为研究油藏环境耦合作用下微生物驱技术提高采收率机理，建立了能全面反映微生物驱油过程的三维三相六组分数学模型，模型涉及的组分有油、气、水、微生物、营养物以及代谢产物。该模型综合考虑了微生物生长/死亡、营养消耗、产物生成、化学趋向性、对流扩散、油相黏度降低、吸附、解吸附以及油-水界面张力变化等特性。其中，微生物生长动力学方程以Monod模型为基础，考虑油藏环境因素对微生物生长模型的影响且微生物在地上与地下生长速率不一致；同时为了体现菌体对微生物驱油的作用，引入微生物因子到微生物驱油机理中。对微生物生长模型、微生物和营养物的混合溶液注入量、环境抑制系数、最大比生长速率以及微生物因子等进行分析的结果表明，通过完善后的微生物生长方程计算得出的产物浓度要比Monod模型低，但这两种微生物生长方程下的产物浓度的差异对最终采收率的影响较小；随着混合溶液注入量的增长，这两种微生物生长方程下的产物浓度差值和采收率提高幅度将增大；微生物因子对微生物驱油有较大的影响，不同微生物因子下提高原油采收率的绝对误差可高达24.53 %。     

本源微生物激活体系筛选与优化方法研究

为了有效激活某油田地层中的本源微生物,用细菌瓶MPN(最大可能数)三管法分析了该油田注入水中的微生物群落组成.在确定具有本源微生物驱油潜力的基础上,提出"比毛管数"(μ/σ)概念,把产生生物表面活性剂、生物聚合物两大主要MEOR机理综合起来评价,通过单因素试验筛选出了激活体系的配方组成及浓度范围,最后通过正交试验确立了最佳的激活体系.试验中发现加入碳水化合物后本源菌的激活速度明显比以原油为唯一碳源快,碳水化合物中乳糖和蔗糖的含量决定了其作为碳源的利用价值.本源微生物被激活后培养液的表面张力降低了37.15%,粘度增加了2.31%,菌浓度达到108个/ml以上,其中烃氧化菌数量增加了2个数量级,腐生菌增加了1个数量级,厌氧发酵菌和硝酸盐还原菌数量略有增加,硫酸盐还原菌降低2～3个数量级,处于被抑制状态.     

微生物与弱凝胶复合驱油配伍性

为了推动宝力格油田巴19断块弱凝胶调驱和微生物驱复合驱油实验研究,对弱凝胶与微生物的配伍性进行了实验分析。芽孢杆菌Chang和Jian分离自巴19断块地层水,这两株菌对原油的降解率分别达到160 mg/d和138 mg/d、降黏率达到50.5% 和66.3%,形成的原油乳状液油滴平均粒径为38.22 μm和18.54 μm。经测定,两株菌均能代谢产生脂肽类表面活性剂,产量分别为682 mg/L和476 mg/L。微生物和弱凝胶的配伍性实验发现,菌株Jian对弱凝胶的成胶性能没有影响;在弱凝胶调驱的现场使用浓度内,Jian的生长代谢、乳化分散(表面张力为40.78 mN/m、乳化原油平均粒径为22.46 μm)、降黏(降黏率为132 mg/d)和降解(降解率为63.6%)能力也没有明显降低。弱凝胶和微生物复合驱油在弱凝胶驱的基础上可提高采收率7.26%,在微生物驱基础上可提高采收率12.67%,说明菌株Jian与该弱凝胶复合驱油具有良好的配伍性。