Isolation and characterization of biosurfactant producing microorganisms from petroleum contaminated soil samples for EOR and bioremediation

Using of biosurfactant producing microorganisms for pipeline cleaning, bioremediation, enhanced oil recovery, etc. is a much soughed approach of petroleum industry. Although, many alternatives are available to serve these purposes, being ecofriendly and economic, microbial application is considered superior than most of the alternatives. This paper presents a comprehensive study on effectiveness of bacterial strain isolated from oil contaminated soil sample of Lakwa oilfield for required purposes. Its temperature sustainability and surfactant production capability was studied. Further characteristics of the produced biosurfactant were assessed through Emulsification Index measurement, Fourier Transform Infrared Spectra, Drop Collapse Test, Contact Angle and Viscosity measurement.     

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.     

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     

Using biosurfactant producing bacteria isolated from an Iranian oil field for application in microbial enhanced oil recovery

Microbial enhanced oil recovery (MEOR) is a useful technique to improve oil recovery from depleted oil reservoirs beyond primary and secondary recovery operations using bacteria and their metabolites. In the present study, the biosurfactant production potential of Bacillus licheniformis microorganisms that were isolated from oil samples of Zilaei reservoir in the southwest of Iran was explored under extreme conditions. Growth media with different temperatures of 40, 50, 60, and 70°C; salinities of 1, 3, 5, and 7 wt%; and yeast extract concentrations of 0.5, 1, 1.5, and 2 g/L were used to find the optimum growth conditions. The results demonstrated that bacteria grown in a mineral salt solution with temperature of 50°C, salinity of 1 wt% and yeast extract concentration of 1 g/L has the highest growth rate and therefore, these conditions are the optimum conditions for growing the introduced bacterium. This isolate was selected as the higher biosurfactant producer. The obtained biosurfactants by bacteria isolated in a medium with these conditions could reduce the interfacial tension of crude oil/water system from 36.8 to 0.93 mN/m and surface tension of water from 72 to 23.8 mN/m. The results of the core flooding tests showed that the tertiary oil recovery efficiency due to the injection of microorganisms was 13.7% of original oil in place and bacteria could reduce the oil viscosity by 41.242% at optimum conditions. Based on these results, the isolated microorganism is a promising candidate for the development of microbial oil recovery processes.     

中国石化提高采收率技术研究进展与应用

从化学驱油技术、稠油热采技术、注气驱油技术和微生物驱油技术4个方面,对中国石化提高采收率技术的研究进展及应用进行了概述,归纳了各项技术的适用条件、应用结果及存在问题,并讨论了中国石化提高采收率技术规模化应用的方向。研究结果指出：化学驱油技术已成为中国石化提高采收率技术的主体,其中的聚合物驱和二元复合驱已成熟配套,并实现规模化应用。非均相复合驱技术在孤岛中一区聚合物驱后油藏试验成功,预计可提高采收率7.3%。在稠油热采技术中,热化学吞吐、井网加密和普通稠油水驱转热采技术已推广应用,蒸汽驱和热化学蒸汽驱技术仍处于工业化试验阶段。注气驱油技术和微生物采油技术处于现场试验阶段,且均已取得较好的增产效果。中国石化提高采收率技术工业化应用的方向是继续研究适应复杂油藏条件的驱油剂、驱油体系和流度控制技术,并对成熟技术进行组合应用。     

不同赋存状态页岩油定量表征技术与应用研究

页岩中滞留油存在着多种赋存形式,其中只有游离油才是天然弹性能量开采方式下页岩油产能的有效贡献者。但是,如何对页岩中游离油与吸附油含量进行定量表征以及如何明确它们与周缘介质的相互关系,目前并没有现成的研究方法。该文通过对现有Rock-Eval热解和热解色谱方法进行改进,结合样品溶剂抽提前后热解对比实验和不同类型样品的综合分析,建立了不同赋存状态页岩油热释法定量表征方法。利用新建立的方法对济阳坳陷页岩油专探井岩心样品进行了实验分析,发现页岩吸附油含量与有机质丰度成正比,而干酪根吸附-互溶能力随热成熟度增加而降低;同时,页岩体系内游离油/吸附油比值与有机碳含量存在负相关关系,表明干酪根不是液态游离烃赋存的主要场所。因此,建立的方法可以作为页岩油赋存机理研究和页岩含油性快速评价的实用手段。     

胜利油田老油区CO2提高原油采收率及其地质埋存潜力评估

胜利油田经过近40年的开采,大部分油藏已进入开发中后期,注CO_2提高原油采收率(CO_2 EOR)及地质埋存技术应用前景广阔.以胜利油田老油区3个采油厂共183个油藏作为评估对象,依次从区域地质、CO_2埋存油藏筛选、CO_2EOR油藏筛选、增产油量及埋存潜力计算4个方面进行CO_2EOR及埋存潜力评估.评估结果表明,胜利油田老油区距离CO_2主要排放源近,具备CO_2埋存的地理和地质条件,共有41个油藏适合埋存,其中18个适合EOR,23个可作为废弃油藏直接埋存,期望总增产油量为999.72×10~4t,CO_2总埋存量为9 553.92×10~4t,整体可提高采收率5.76%.油藏的地质储量越大,CO_2埋存量和增产油量越大,越适合大规模的埋存工程.地质储量大的CO_2EOR油藏是将来CO_2埋存的首选场地.可用于埋存的(即将)废弃油藏数量多且地质储量大,在不久的将来很有可能成为CO_2埋存的主力油藏.图6表6参27     

苏北盆地复杂小断块油藏注CO2提高采收率技术及应用

针对苏北盆地复杂小断块油藏"碎、小、低、薄、深"的地质特征以及"三低、三高"的开发特征,探索形成了CO2驱/吞吐室内物模实验、CO2驱/吞吐适宜度评价、CO2驱方案设计与适时优化调整、CO2驱混相判识和CO2驱开发效果评价等5项开发技术,以及采集、净化、集输、注入、采油、回收等6项配套工艺技术。在低油价形势下,围绕成本和效益2个关键因素,通过深入研究和技术进步,将注CO2提高采收率技术的应用范围从低渗透油藏逐步扩大到中高渗透油藏,从单一驱/吞吐向组合驱/吞吐发展,为苏北盆地稳产上产和效益开发提供了有力的技术支撑。     

冷43块s32油层开发规律认识及提高采收率方向

冷43块s3^2油层属深层巨厚块状中低渗稠油油藏，隔层不发育。常规天然能量开发取得了较好的开发效果，但目前地层压力低，单井产量低，经济效益差。通过开发规律研究，提出今后提高采收率的方向。     

东濮凹陷北部芳烃色谱-质谱分析及石油地质应用

芳烃生物标志物热稳定性好、抗降解能力强,指标参数可持续应用到干气阶段,尤其是东濮凹陷深层热演化程度高。开展芳烃生物标志物研究就更为重要。通过对东濮凹陷北部深层原油及烃源岩芳烃气相色谱-质谱分析,鉴定出约200种芳烃系列化合物．确立出芳烃生物标志物在研究区有效的石油地质应用指标。研究认为,该区芳烃组成以三环芳烃为主,浅层芳甾类化合物较多,三芴系列相对组成中以高硫芴为特征,三方甾烷参数、甲基菲指数及烷基二苯并噻吩化合物比值均可作为该区有机质热演化特征研究的有用指标。     

The preparation of an amino acid-based surfactant and its potential application as an EOR agent

Most of the synthetic surfactants investigated with the aim of enhanced chemically oil recovery in the literature have environmental drawbacks. In this work, application of an environmentally-friendly synthetic surfactant as an enhanced oil recovery agent is introduced by measuring interfacial tension of water–kerosene systems and wettability alteration of carbonate pellets. For this purpose, an amino acid-based surfactant was initially synthesized using a new synthetic approach which was subsequently confirmed by spectra of Fourier transform infrared and Proton nuclear magnetic resonance. Results showed a value of critical micelle concentration in the range of 9000–9100 ppm for this surfactant. Results also demonstrated a decrease of 38.53% in water–kerosene system interfacial tension and a 17.76% reduction in oil-wetness of the carbonate pellets.     

芳烃参数重建原油成熟度及其在哈山地区的应用

原油成熟度由于不能采用实验方法直接测定,多利用生标物参数进行判识。常用的生标物成熟度参数多为定性分析,且不适用于高成熟阶段的原油样品。以低热演化程度的烃源岩样品为研究对象,通过进行高温热模拟实验,分析了不同热演化阶段下液态烃产物的芳烃特征,探讨各芳烃参数与实测热成熟度的关系。结果显示,甲基菲、三甲基萘等参数与热成熟度具有较好的相关性,据此建立了各参数与热成熟度的拟合公式;并对哈山地区油砂样品进行了成熟度判识,其中二叠系、三叠系和侏罗系原油成熟度较低,白垩系原油成熟度较高。     

高浅北区常规稠油油藏提高采收率技术与应用

冀东油田高浅北区为一整装的常规稠油油藏,区块含油面积大,边底水活跃,依靠天然能量进行开发。因区块油水黏度比高,储层非均质性严重,油藏表现出边底水突进严重、含水上升快、采收率低的开发特征。近年来,针对油藏特点,大规模应用水平井技术,积极探索并不断完善边水油藏调剖、调驱技术,开发效果明显改善,采收率不断提高。从油藏工程的角度,介绍了水平井技术和边水调剖、调驱技术在高浅北区常规稠油油藏的设计及应用效果。     

安塞油田长6油藏离子匹配水驱技术研究与应用

离子匹配水驱技术是注入流体与储存流体发生离子交换,相同矿化度条件下,岩石矿物中的Ca^2+可以被Na^+交换,从而强化原油、水、储层间的微观相互作用机制,通过注入介质与原油极性基团、地层水离子、黏土矿物精确匹配,增加油、水、岩石之间的界面斥力,使油膜易于剥离而提高驱油效率。该技术在安塞油田长6油藏首次应用并已取得初步效果,且根据流体性质监测结果及油井生产动态证实了多组分离子交换导致原油脱附这一理论。     

塔里木盆地海相原油及其沥青质裂解生气动力学模拟研究

应用50MPa高压封闭体系,对塔里木盆地海相原油及其沥青质进行了热裂解模拟实验,对气态烃产率及碳同位素演化、焦沥青的生成等方面进行了比较,探讨了原油裂解和沥青质裂解生气机理。研究发现,原油和沥青质裂解气各组分及焦沥青的产率变化类似。完全发生裂解时,沥青质裂解的总气体产率为原油裂解的50%,原油裂解和沥青质裂解生成总气体和焦沥青的质量比值分别为6:4和3:7。在裂解过程中,气态烃碳同位素δ¹³C值的特点是δ¹³C₁<δ¹³C₂<δ¹³C₃,且原油裂解气各组分(C₁—C₃)碳同位素δ¹³C值小于沥青质裂解气的相应组分。运用kinetics软件,计算得到原油和沥青质裂解的动力学参数(活化能和指前因子)。在此基础上,将实验结果外推至地质条件下,探讨了动力学模型的实际应用,为原油裂解气的判识、资源评价、勘探决策提供实验和理论依据。     

热解参数S1的轻烃与重烃校正及其意义——以渤海湾盆地大民屯凹陷E2s4(2)段为例

利用热解参数S₁（游离烃含量）对页岩油进行资源评价时存在轻烃和重烃损失的现象,导致计算资源量偏小。针对重烃损失,将相同泥页岩样品经抽提前、后热解实验所得的S₂（热解含量）进行对比,二者之差即为S₁损失的重烃含量。针对轻烃损失,基于未熟泥页岩样品Rock-Eval和PY-GC实验以及对原油进行的金管实验,根据化学动力学原理求取各动力学参数,结合Easy R_o模型计算出不同成熟度时生成的C_6-13与C₁₃₊的比值,将此值作为烃源岩内残留的C_6-13与C₁₃₊比值,并在经重烃恢复之后的S₁基础上进行轻烃恢复。使用轻烃与重烃恢复前、后的S₁作为页岩油资源评价参数,在资源量计算方面差别较大。以渤海湾盆地大民屯凹陷E₂s^4（2）段为例,其恢复前资源量为2.26×10⁸t,恢复后资源量为6.47×10⁸t,恢复后资源量为恢复前的2.86倍。因此在利用S₁对页岩油进行资源评价时,对S₁的轻烃和重烃恢复具有重要意义。     

聚合物驱阶段提高采收率预测模型的建立与应用

为了预测聚合物驱开发指标,根据实际生产数据,综合应用驱替特征曲线和经验回归方法,建立了聚合物用量与提高采收率变化规律的预测模型。并对A油田39个一类油层和二类油层聚合物驱区块进行拟合和预测,计算结果表明:在半对数坐标系下,聚合物用量与提高采收率成线性关系;在聚合物驱的含水稳定阶段与含水回升阶段,该方法预测精确度较高,提高采收率绝对误差为0.01 % ~0.58 % ,相对误差为0.09 % ~6.24 % 。该预测模型能够应用于聚合物驱的长远规划与年度规划,也可用于聚合物驱开发调整措施效果评价和确定单井组转后续水驱时机。     

Microscopic profile control mechanism and potential application of the biopolymer-producing strain FY-07 for microbial enhanced oil recovery

To promote the application of strain FY-07 in oilfield development, experiments were performed on the mechanism of microscopic profile control using an etched glass micromodel. The physical simulation experiments were applied to evaluate the plugging ability and oil displacement performance. The results showed that the biopolymers were preferentially generated and existed in large pores that can improve the swept volume and oil recovery. The plugging rate of FY-07 for different permeability cores was 67–78%, which indicates FY-07 exhibited good plugging capacity. The EOR value of FY-07 was 10.54%, which demonstrated that FY-07 has great potential to enhance oil recovery.     

隐蔽油气藏资源潜力预测方法探讨与初步应用

隐蔽油气藏形成演化过程和成因机理十分复杂,为了提高油气资源评价的可信度,为高层次的决策提供科学依据,应综合利用多种方法,如发现过程模型反演法、成藏门限理论正演计算法以及综合预测法。运用这些方法对济阳坳陷隐蔽油气藏的资源潜力进行了预测,结果显示:济阳坳陷还有20.24×10⁸t以上的隐蔽油气藏储量待发现,占剩余可探明储量的75%以上。其中,东营凹陷和沾化凹陷待发现隐蔽油气藏分别为7.83×10⁸t和3.53×10⁸t,车镇凹陷和惠民凹陷为3.78×10⁸t和3.52×10⁸t。平面上,隐蔽油气藏主要分布在储量丰度较高、探明储量较低的成藏体系内;层位上,沙河街组四段及其以上目的层勘探程度虽高仍是隐蔽油气藏储量增加的重点层位;类型上,岩性透镜体油气藏、不整合遮挡油气藏及古潜山油气藏是隐蔽油气藏今后勘探的重要类型。     

利用生烃动力学方法确定海相有机质的主生气期及其初步应用

利用已获得的国内外典型海相有机质（原油与干酪根）的生气动力学参数，采用生烃动力学方法，计算地质历史中天然气的产率和产气速率，利用EasyR0方法计算成熟度。经过二者的耦合，确定：I型干酪根主生气期的R0值为1．4％～2．4％，Ⅱ型干酪根主生气期的R0值为1．5％～3．0％，原油裂解气主生气期的R。值为1．6％～3．2%。以塔里木盆地塔西南地区为例，初步探讨系统的开放度对主生气期的影响及天然气“死亡线”的问题，研究结果，模拟系统开放度对主生气期的动力学参数计算有一定影响，开放系统Ⅱ型干酪根主生气期的R0值为1．4％～3．1％，天然气主生气期比封闭系统要早。根据研究结果，初步确定海相有机质天然气“死亡线”为：Ⅰ型干酪根R0值约为3．5％，Ⅱ型干酪根R0，值为4．4％～4．5％，海相原油R0值约为4．6％。图4表1参29