一株烃降解菌Rhodococcus ruber Z25研究

烃降解茵株Z25分离自大庆油田中新201区块采油污水样,经形态观察和16S rDNA基因序列分析,鉴定为Rhodococcus ruber Z25.该菌株在20～45℃,0～5%盐的质量浓度下生长良好,适宜生长温度为30～40℃,最适盐的质量分数为2.5%.Rhodococcus ruber Z25菌株能以液体石蜡为唯一碳源生长并合成糖脂类生物表面活性剂,发酵48 h,细菌生物量和糖脂产量分别为1.53 g/L和13.22 g/L.经气相色谱对Rhodococcus ruber Z25菌株在好氧和厌氧条件下原油降解的全烃组分分析,结果表明:该茵株在好氧条件下优先降解石油中的轻烃组分,在厌氧条件下优先降解石油中的重烃组分.     

一株采油功能菌株的筛选和评价

从大庆油田采出液中分离得到一株采油功能菌Z25,经16S rDNA序列分析鉴定为Rhodococcus ruber。该菌株能利用烃类为唯一碳源生长并代谢生成生物表面活性剂,达到稳定期发酵液的乳化系数EI24为64%,最佳发酵时间为48小时。原油降解实验表明,该菌株能够降低油品的胶质沥青质含量和原油凝固点,使大庆油田3个稠油样的胶质沥青质含量分别从38.76%,33.25%,35.38%降至36.55%,30.31%,33.73%,凝固点分别从13.5℃,-5℃,3.3℃下降至8℃,-12℃,1℃,改善了原油的物性。同时,Rhodococcus ruberZ25菌株发酵液能够乳化原油,形成稳定的水包油型乳液,降低原油黏度,提高原油流动性;微生物发酵液还能够改善介质表面润湿性,将亲油表面转化为亲水表面。通过物理模拟驱油实验发现,该菌株能大幅提高低温稠油油藏的原油采收率,对三个油藏的采收率提高幅度分别为14.52%、11.71%和17.29%。     

中高温低浓度合成聚合物压裂液性能研究

针对植物胶压裂液存在的问题,开发出中高温低浓度合成聚合物压裂液。压裂液组成为：0.35%~0.6%稠化剂SKY-C100A+0.5%~0.7%交联液+0.3%黏土稳定剂LYC-1+0.6%助排剂ZL-1+0.5%破乳剂KCB-1。SKY-C100A 为无水不溶物的阴离子型合成聚合物,通过改变交联调节剂SKY-Y100C加量,体系交联时间可在20~180 s可调。该体系形成的冻胶具有良好的耐温耐剪切性能。SKY-C100A加量为0.35%时,压裂液在80~100℃经170 s^-1（包括1000 s^-1下高速剪切2 min）剪切2 h后,黏度保持在77~220 mPa·s;SKY-C100A加量为0.45%时,120℃剪切后的黏度约为220 mPa·s;SKY-C100A加量为0.5%时,140℃剪切后的黏度约为83 mPa·s。压裂液冻胶在80℃,经历2 h的静态破胶后残渣含量约为30 mg/L。压裂液在80~120℃下的滤失系数为1.13×10-4~3.62×10-4 m/min^0.5,对岩心基质的伤害率为8.3%。与植物胶压裂液相比,该体系不需要其他的pH值调节剂及杀菌剂。     

响应面法优化中高温低浓度香豆胶压裂液体系

为减小压裂液对储层的伤害,降低压裂液体系中香豆胶的浓度,避免传统方法(多因素排列组合实验方法)工作强度大,精确度低的问题,采用中心复合设计(CCD),以香豆胶浓度、有机硼交联剂浓度、温度为考察指标,对实验获得的数据进行多元线性回归,同时用建立的回归模型优化压裂液配方,选取较低浓度的香豆胶压裂液体系并通过高温下的黏度测试进行验证。结果表明,通过构建的拟合方程可以预测给定香豆胶压裂液体系低浓度配方下的冻胶黏度;拟合方程中3种因素对冻胶黏度的影响显著性顺序为:香豆胶浓度温度交联剂浓度;基于CCD方法得出80~120℃下的优化配方,香豆胶加量为0.175%~0.35%、交联剂加量为0.37%~0.73%时,经1000 s~(-1)高速剪切2 min和170 s~(-1)剪切95 min后的冻胶黏度约为52~154 mPa·s。该方法预测性良好,优化出的低浓度香豆胶体系具有良好的耐温耐剪切性能。     

群落结构分析在微生物采油中应用

微生物群落结构分析是微生物采油的基础,也是检验外源菌与内源菌配伍性及内源菌激活效果的依据。通过对现有的微生物群落结构检测方法进行分析,引入了"结构变异系数"来评价菌群结构变化;通过对微生物群落结构变化和优势菌群的综合分析,建立了一套简单易行的评价微生物群落结构变化程度的方法,该方法能够应用于外源菌与内源菌的配伍性、激活剂筛选、优化和现场试验效果评价。     

微生物电解池强化残余油微生物气化速率

残余油原位气化是一项针对废弃油藏的前瞻性技术,现阶段其主要问题是产气速率慢,无法满足大规模油田开发的需求。通过引入微生物电解池为微生物生长代谢提供能量,实现"微生物-电化学"联合作用,加快微生物气化过程中物质与能量供给,从而加快微生物的甲烷合成速率。首先,从油藏中富集驯化获得高产气速率的"互营代谢-产甲烷"菌群,高通量测序分析其菌群群落结构结果显示,Syntrophomonas、Syntrophus和Syntrophothermus等具有互营代谢特点的微生物成为细菌的优势种属;Methanoculleus、Methanobacillus和Methanobacterium等能够以H₂+CO₂和甲酸盐为底物合成甲烷的微生物成为古菌的优势种属。然后,产气分析表明,该菌群的甲烷合成速率达到了5.3×10^-3mL/（cm³·d）,在同样条件下,用外加0.15 V的微生物电解池强化该菌群的甲烷合成,甲烷合成速率提高了177.4%,达到了14.7×10^-3mL/（cm³·d）,法拉第效率由64.7%提高到123.2%。最后,研究了微生物电解池强化甲烷合成速率的影响因素。碳源、矿化度、电极材料和电势均能够影响甲烷的合成速率,其中电势能显著影响甲烷的合成速率。在外加1.5 V电势的条件下,该菌群的甲烷合成速率达到了33.16×10^-3mL/（cm³·d）,甲烷合成速率提高了526.4%。