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。     

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.     

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。     

枯草芽孢杆菌的扩散系数

细菌的扩散作用与细菌在位繁殖及微生物驱油数学模型直接相关。针对微生物驱油过程,应用改进的毛细管法,结合细菌群体的通量模型,实验测定了在微生物驱油方面有应用潜力的菌株—枯草芽孢杆菌BacillussubtilisHSO121的扩散系数。该方法是将一根含有缓冲介质的毛细管插入菌悬液腔内,经过一定时间测定扩散进毛细管的细菌个数,进而求出细菌的扩散系数Db。在实验条件下测得枯草芽孢杆菌HSO121在35℃下的扩散系数为1.2×10-6cm2/s,而文献报道的多种细菌的扩散系数值在3.2×10-7~8.3×10-6cm2/s范围。对比细菌扩散与化学物质扩散的异同,发现非能动菌的扩散类似惰性粒子的布朗扩散,而能动菌的扩散主要基于其随机运动能力,布朗运动的影响可以忽略。图1表1参20。     

产表面活性剂菌微生物驱工艺及提高采收率效果研究

生物采油技术中,微生物驱提高采收率的效果不佳,多年来一直处于探索阶段;而生物表面活性剂用于采油的几十年,地下发酵微生物驱提高采收率一般不超过5%。为了解决产表面活性剂菌微生物驱在实验室和现场应用效果不理想的问题,研究了产鼠李糖脂的铜绿假单胞菌菌株Bsw的生物表面活性剂合成积累规律,进行了以菌株Bsw为核心的微生物驱实验。30 cm方岩心驱油实验结果表明,采油工艺影响驱油效果,地下厌氧发酵法只能提高采收率2.83%,而采用地面好氧发酵充分积累产物的发酵液的工艺的方法可以提高采收率15.63%;Bsw菌株积累的有效产物是提高采收率的关键因素,该菌株厌氧降解原油的功能对提高采收率贡献较小。研究结果为生物采油技术提高油田采收率提供了技术支持。     

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.     

化学驱油方法提高稠油油藏采收率实验研究

通过对表面活性剂品种、碱剂与表面活性剂(AS)二元复合体系、表面活性剂与聚合物(SO)二元复合体系的筛选,选出适合NB35-2油田原油性质的最佳化学驱油体系:1.5%表面活性剂17#的一元表面活性剂驱油体系;1.0%Na2CO3+0.3%表面活性剂25#的AS二元复合驱油体系;1.2%表面活性剂17#+0.1%聚合物的...     

复合驱油菌株提高安塞低渗透油田采收率实验

从安塞油藏环境中分离到两种高产生物表面活性剂的优良驱油菌株,经鉴定为铜绿假单胞菌DN001和枯草芽孢杆菌DN002. 通过室内和现场试验评价了驱油微生物及其复合菌株降低表面张力和界面张力的能力、对原油的乳化性能以及对当地油藏的环境适应性。结果表明,复合菌株发酵液可将水的表面张力从72 mN/m降低到25.1 mN/m,并且发酵液的油水界面活性较高,平衡界面张力为0.954 3 mN/m.筛选的微生物菌体在安塞油田油藏环境中可大量繁殖。室内驱油模拟实验表明,经复合微生物驱替作用后,采收率可提高17.38%,说明筛选的菌株驱油性能较强,微生物驱油室内评价结果为其在安塞油藏现场应用提供了可靠的试验依据。     

GCC化学剂提高原油采收率驱油机理实验研究

GCC化学剂是近两年国外用于清除含油岩屑、地面油污所使用的一种新型化学剂,具有化学惰性、无毒、不燃、无污染性、可循环使用等特点。对GCC化学剂提高原油采收率驱油机理试验研究结果表明,该化学剂具有一定的驱油效果。其驱油作用机理主要是通过降低油水间的界面张力,改变岩石表面的润湿性和乳化携带以及乳化捕集,作用类似于表面活性剂驱油。该化学剂具有较好的溶解性、配伍性、抗盐性和耐温性等,可以作为类似海1块普通稠油油藏提高原油采收率的接替技术推广应用。     

化学驱原油原位乳化及提高采收率机理研究进展

化学驱开采常伴随乳化现象的发生,原油原位乳化对于提高采收率有积极的作用。由于油藏孔喉结构以 及剩余油分布的复杂性,原油原位乳化独具特点。基于化学驱原油原位乳化近年来的研究成果,从化学驱原油 原位乳化机制、乳状液流变性及稳定性、原油原位乳化渗流特征和提高采收率机理等方面阐述了国内外研究现 状及发展趋势,分析了化学驱矿场试验中原油原位乳化规律及开采特征方面取得的经验与认识,并指出考虑乳 化形成机制、乳化程度以及乳化原油流变特性的非连续多相渗流数值模拟以及基于乳化调控机制的化学驱注入 方案优化设计是今后化学驱的重点攻关方向,以期为化学驱化学剂的选择及注入参数的优化提供理论指导。     

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%。     

断块油藏注采耦合物理模拟实验

针对断块油藏地质特点及开发特征,利用填砂管设计了注采耦合物理模拟实验,考察了弹性能量对提高采收率的影响,进一步揭示了其提高采收率机理。实验结果表明,在憋压阶段,砂管里储备的弹性能量仍能够使油流动并驱出,提高波及面积,提高采出程度19.48%,每次注采循环的注入倍数为0.038 PV,含水下降漏斗宽度为0.027 2 PV。实验结果为制定相关的开发方案提供了依据。     

井地电磁响应的物理模拟实验研究

基于井地电磁理论和电磁物理模拟相似准则,在室内水槽环境下模拟井地电磁法响应,用掺杂少量石墨的水泥板置于盐水中模拟油气等高阻的目标体,将垂直有限长电流源穿过模型体,并溃入周期性正负方波电流脉冲,在水面上测量其电场。通过计算一次谐波的背景电场和总电场的频率响应,得到模型的异常场频率响应曲线。结果表明,y轴方向异常场曲线具有以源为中心的双峰特征,反映了异常体的分布。该模拟实验为井地电法圈定油气提供了实验依据,也可为检验三维数值模拟结果提供参考。     

Steam flooding and oil recovery by different types of horizontal well pattern

Scale physical simulation experiments on different types of horizontal well pattern (i.e., row pattern, five spot pattern, and inverted nine spot pattern) are conducted in steam flooding of heavy oil. According to similarity principle physical model is established. Reservoir geology and process parameters of Xinchun oilfield are transformed into the parameters of physical model. The following conclusions are obtained: (a) the temperature field variation characteristics have been cleared, (b) recovery of row pattern (51.85%) is highest, and (c) the main mechanisms are explicated (i.e., flowability increases, thermal expansion, vaporization, distillation and in situ upgrading, greater sweep efficiency, and steam overlap).     

聚驱后油层提高采收率驱油方法

大庆油田已开展了聚驱后高浓度聚驱和三元复合驱现场试验,这2种驱油方法虽可取得一定的技术效果,但聚合物用量大、经济效益低。为实现低成本高效开采,在深刻认识聚驱后油层特点的基础上,依据堵调驱相结合的技术路线,应用物理模拟实验和配方优化技术,进一步研究了3种新型驱油方法：①"调堵剂+驱油体系"组合注入驱油方法,该方法通过低初黏凝胶调剖后再注入三元体系,特点是可大幅降低聚合物用量,较单纯三元复合驱可提高采收率2.1%,节省聚合物用量25%;②研发了非均相复合驱油体系,该体系由连续相三元溶液和非连续相PPG颗粒组成,可实现动态调整、动态驱替,聚驱后非均相复合驱可提高采收率13.6%,较三元复合驱可提高采收率3.4%;③研发了聚驱后插层聚合物复合驱驱油方法,插层聚合物具有残余阻力系数大于阻力系数的特点,调堵能力强于普通聚合物,聚驱后可提高采收率15.9%。鉴于上述3种新型驱油方法室内实验取得的较好效果,且较普通三元复合驱大幅降低化学剂用量,拟开展现场试验以提高油田采收率。     

垦东-埕岛构造带构造物理模拟实验

在区域构造条件综合分析和三维构造精细解释的基础上，利用平面构造物理模拟的方法，分析了垦东-埕岛构造带的构造演化和形成机制。模拟结果表明，垦东-埕岛构造带的演化可以划分为3个阶段，即前中生代基底形成阶段、中生代末期挤压作用阶段和新生代以来的断陷-拗陷阶段。该构造带中的凸起带形成于中生代郯庐断裂左旋走滑挤压期，凹陷带形成于新生代。郯庐断裂的活动是构造带形成和发展的动力源。     

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。     

碳酸盐岩缝洞型油藏氮气泡沫驱提高采收率机理可视化研究

为了探索塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开发后期提高采收率技术,设计并制作了满足相似性条件的宏观可视化物理模型,在此基础上,对比研究了缝洞型油藏底水驱后氮气驱与氮气泡沫驱开采剩余油效果及提高采收率机理。实验结果表明:底水驱后,剩余油主要以阁楼油的形式存在于高部位溶洞以及局部构造高部位;底水驱后氮气驱与氮气泡沫驱可分别提高采收率30.44%和39.10%;氮气驱提高采收率机理主要是通过氮气与原油的重力分异作用顶替阁楼油,但氮气的高流度同时也使得氮气驱易发生气窜;氮气泡沫驱则在氮气驱提高采收率的基础上,通过泡沫对气体的流度控制和阻力效应,抑制气窜,进一步扩大气体的波及体积,同时,氮气泡沫驱具有更高的洗油效率,从而得到比氮气驱更好的提高采收率效果。     

微生物采油技术研究进展与发展趋势

近十几年来,主要有两方面原因促使微生物采油技术进入快速发展阶段,一是基于16S rRNA的微生物生态分析技术的应用,尤其是高通量测序技术的应用,实现了油藏极端环境微生物群落结构与动态演变规律的快速准确解析;二是以聚合物驱为主导的化学驱油技术的应用已经越过其高峰期,适合化学驱的油藏资源越来越少,对接替技术的迫切需求让微生...     

海上深层块状特稠油SAGD开发三维物理模拟实验研究

针对海上深层特稠油油藏LD油田埋藏深、原油黏度大、地层压力高、油藏模式复杂,国内外无开发先例借鉴的问题,依据相似准则,建立了高温高压填砂模型,采用三维物理模拟实验,开展了不同SAGD热采方式评价研究。结果表明,特稠油油藏采用先期蒸汽吞吐开发后适时转为SAGD开发的热采方式可有效利用蒸汽在低压下体积大、热焓值高的物理特点,能充分发挥SAGD热采优势,最终采收率比在油藏压力下直接采用SAGD开发的方式提高19.8%。