中高温油藏内源微生物厌氧激活

为了明确中高温油藏内源微生物厌氧激活产气的特点,在胜利油田选取了11个区块开展产气研究,温度范围分别为55~65℃、65~79℃、79~95℃。在模拟油藏条件下厌氧激活发现,低于79℃时,油藏内源微生物普遍能被激活并代谢产气;而高于79℃时,无明显甲烷气产生。利用不同碳源激活后发现,H_2/CO_2为碳源时,最大产甲烷速率可达1 500μmol/(g·d),显著高于乙酸钠和淀粉,这表明中高温油藏内产甲烷古菌以氢营养型为主。进一步对正理庄正南区块内源微生物群落组成研究,发现厌氧激活后古菌中Methanobacterium被激活成为优势菌群,有利于在油藏内代谢产甲烷气。厌氧激活前油水样中优势菌都是Pseudomonas,不同激活剂条件下优势菌群发生明显变化,H2/CO2和淀粉以激活Thermotoga为主,而乙酸钠则主要激活了油井中的Deferribacter。此外,该区块不同油井在相同激活条件下,其优势菌群趋向于一致,但油井和水井中优势菌群存在明显差异。通过对中高温油藏内源微生物厌氧激活的研究,为进一步提高微生物采油的效果奠定了基础。     

中高温油藏微生物单井激活现场试验

针对胜利油田中高温油藏微生物群落结构特点,开展室内模拟试验,对耐高温激活剂进行筛选和性能评价。室内筛选出的激活剂适应温度范围在60℃以上,该激活体系与稠油作用后乳化分散效果显著,激活后菌密度从1.3×10~5个/mL增至3×10~7~4×10~7个/mL,气压达到0.05 MPa以上,原油乳化指数达到90%以上。根据室内模拟条件,对中高温油藏单井进行现场激活试验,开井后,总菌密度由激活前的10~4~10~5个/mL增至3.2×10~7个/mL,在有效期136 d内,单井累计增油超过180 t,含水率降低约15%。试验证明,室内筛选出的激活剂可以激活中高温油藏內源微生物,提高单井产油量,为实施中高温油藏微生物驱油提供理论依据和技术支持。     

内源微生物驱油过程中营养激活体系的优化

为了进一步提高内源微生物驱油效果,针对邵家油田沾3区块的1口注入井和4口油井分别开展不同种类的内源微生物营养激活体系评价实验。依据营养体系激活的菌体密度、产气量和原油乳化效果,对现有营养体系进行筛选优化。结果发现:最佳的营养体系为3g/L植物多糖,1g/L玉米浆干粉,2g/LNaNO_3,0.2g/L(NH_4)_2HPO_4。在该营养激活剂体系下,激活菌的密度大,达4×108个/mL,激活后产生的生物气可达到0.108MPa,原油采收率比原有体系提高2.8%,同时产出液中乙酸质量浓度上升至600mg/L,注入水的表面张力降低至34.1mN/m。     

枯草芽胞杆菌M15-10-1强化内源微生物驱油模拟实验

以分离自油藏环境的产脂肽枯草芽胞杆菌M15-10-1为研究对象,探究了外源表面活性剂产生菌强化油藏内源微生物驱油过程中的原油乳化分散效果和菌群间的相互作用。配伍性实验表明,该菌株与油藏常见采油功能菌——迪茨氏菌、红球菌和肠杆菌具有良好的配伍性。荧光定量PCR和高通量测序分析结果表明,枯草芽胞杆菌M15-10-1对内源菌群结构无不利影响。摇瓶激活实验和气象色谱分析结果显示,枯草芽胞杆菌M15-10-1能够显著改善内源菌群激活初期油相乳化分散效果,促进原油降解,为后续广泛应用于现场试验提供基础。     

1株耐高温生物表面活性剂产生菌的特性研究

研究了耐高温生物表面活性剂产生菌ZY-3的生理生化特性,并通过测定发酵液的菌体密度、表面张力和乳化活性等指标,研究不同碳源和初始pH对菌株ZY-3生长和产生物表面活性剂的影响,同时对其所产生物表面活性剂进行了初步分离和性质分析。菌株ZY-3被初步鉴定为芽胞杆菌属(Bacillus),具有产酸、不产H_2S、还原硝酸盐等特性。在以淀粉为碳源、初始pH 6.0的培养基中发酵,产生物表面活性剂多且稳定;在种子培养基和发酵培养基中都有淀粉的条件下,菌体生长较多,降低表面张力和乳化的作用均较强,所产生物表面活性剂可以使发酵液的表面张力从72.1 mN/m降到53.1 mN/m,乳化活性从0升高到24%。初步判断产物为糖脂类阴离子表面活性剂。     

一株可乳化降解原油的Compostibacillus的分离及特性

【背景】通过实施多轮次微生物采油,华北油藏产出液菌浓达到了106个/mL以上,油藏内部已经形成了较稳定的微生物发酵场,从其中筛选出能够乳化降解原油的微生物,并在地面对其进行扩大培养,然后再应用到微驱油藏,以进一步提高微生物采油实施效果。【目的】筛选乳化降解原油性能良好的菌株,对其进行多相分类学鉴定和性能评价。【方法】利用原油为底物筛选乳化降解性能良好的菌株,通过形态特征观察、生理生化测定、16S rRNA基因序列分析等确定菌株的分类地位。通过乳化能力、降解率等方法确定菌株的原油乳化降解特性。【结果】从华北油田采集的地层水样品中分离得到一株乳化原油的菌株BLG74,经多相分类鉴定表明其是土壤堆肥芽孢杆菌(Compostibacillus humi)的新菌株,亲源性99.6%。该菌株的生长温度为30-60℃ (最适温度45℃),pH6.5-9.5(最适pH7.0),NaCl浓度0%-7%(质量体积比)。菌株BLG74在玉米浆培养基中培养,其发酵液的表面张力为56.3 mN/m,乳化力约95%,在初始原油质量浓度0.5%、温度45℃的条件下培养20d,对原油的降解率可达40.8%。【结论】菌...     

高温高盐油藏内源微生物室内模拟激活

胜利油田永8区块原油黏度高、水驱效果差,而且受该区块高温高盐油藏条件影响,常规化学驱技术难以有效提高水驱效率,针对此类问题,笔者开展内源微生物驱油技术研究。内源菌群分析表明,该区块油藏具备了产生物乳化剂、产甲烷气等几种主要功能菌群的条件。筛选并优化出能有效激活内源菌群的激活剂配方。经过激活后微生物的有效浓度达到10~8个/m L以上,产气压力达到0.088 MPa,最大产气速率达到0.2 L/(g·d)(以1 g激活剂计),柴油乳化指数达到100%,乳化效果48 h内稳定。室内物模驱油评价表明,注入该激活剂配方0.3 PV(孔隙体积)后可提高采收率9%以上,含水率由95.1%下降到81.4%,表现出了良好的应用潜力,为下一步在高温高盐油藏开展微生物驱提供了依据。     

1株铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)1217石油降解特性及相关基因分析（英文）

从石油污染土壤中分离得到1株石油降解菌1217,经细菌形态学、生理生化及16S rD NA序列分析初步鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。在温度5~65℃,pH 2~10,盐度0~9%的条件下菌株能很好生长,在以正十二烷、正十八烷、苯、甲苯、二甲苯和萘为唯一碳源的培养基中生长良好。在10℃和30℃条件下培养7 d,对原油的降解率分别为21.57%和15.15%。菌株产生的生物表面活性剂可以将表面张力从72.20 mN/m降至35.14 mN/m。利用特异性PCR扩增,在菌株中检测到烷烃单加氧酶、甲苯双加氧酶、联苯双加氧酶、芳香烃双加氧酶和氧化还原酶基因,并成功克隆出烷烃单加氧酶和芳烃双加氧酶基因,同相关基因比对分析,与铜绿假单胞菌PAO1的相应基因相似度分别为99.91%和99.22%。研究表明,菌株在生物修复和石油烃污染环境中具有潜在的应用价值。     

1株稠油降粘菌BIT-BS002的性质研究与矿场应用

从辽河油田稠油样品中筛选出1株高产生物表面活性剂的菌株。经形态观察、生理生化性质测试以及16S rDNA序列分析,鉴定为枯草芽胞杆菌(Bacillus subitlis),并命名为BIT-BS002。通过薄层色谱和红外光谱分析确定该菌所产生物表面活性剂为一种环脂肽类物质。该菌在50℃条件下培养24 h后可使发酵液表面张力由54.88 mN/m降至26.99 mN/m,同时对煤油和液体石蜡的乳化率分别为100%和94%。室内评价结果表明,菌株BIT-BS002对辽河油田稠油的降粘率达到81.93%,驱油效率可在水驱基础上提高14.75%。矿场试验进一步表明菌株BIT-BS002增油效率显著,单井吞吐井试可提高产量达施工前的3.86倍。     

高温高盐油藏微生物驱技术研究

青海油田跃进油区尕斯油藏中浅层地层平均温度65℃,地层水矿化度高达10％～17％。为探索微生物采油的可行性,对尕斯油藏地层水进行微生物种类及数量的鉴定,在分析地层水组分的基础上,设计两种激活体系,并考证激活剂对本源微生物的激活效果以及作用原油的效果。在临近相同油藏条件的地层水中筛选到一株耐高温高矿化度的石油降解菌,该菌能够产生表面活性剂,降低菌液的表面张力,改变岩石的润湿性,从而确定出适于尕斯油藏的微生物采油方式。     

超低渗油藏微生物吞吐技术的矿场试验

【目的】通过对渭北低渗油藏内源微生物的研究,考察分离纯化的内源解烃菌产生表面活性剂和降解原油的能力、岩心驱替增油效率,同时验证其在超低渗油田单井吞吐矿场实验的应用效果,探讨微生物采油技术在超低渗油田提高采收率的工艺和可行性。【方法】采集超低渗油藏的油水样,应用油平板进行产表面活性剂解烃菌的分离,通过生理生化特性和16S r RNA基因序列分析对菌株进行种属鉴定,评价其油藏环境适应性,利用内源-外源功能微生物复配体系进行原油降解,在填砂管和岩心物模上进行驱油实验,将优化好的微生物复配体系应用于现场实施单井吞吐工艺的实验。【结果】从渭北某区块超低渗油藏的原油样品中分离得到一株铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),命名为WB-001。该菌株可使发酵液的表面张力降至29.04 m N/m,使渭北原油蜡质含量降至8.48%。填砂管实验表明WB-001与外源枯草芽胞杆菌OPUS-HOB-001(Bacillus subtilis)复配后,驱油效率较单纯水驱提高了9.72%;岩心驱替实验较水驱提高12.54%。微生物单井吞吐措施后,平均日产油由措施前的0.42 t增加到0.89 t,累计增油44.47 t;原油降粘率为11.70%,降凝率为9.41%,采出水表面张力降低幅度为18.93%。【结论】通过详细的室内评估和成功的矿场实验,证明微生物采油技术在超低渗油藏有一定的应用可行性,并为后续规模化应用提供了理论基础和物质基础,为超低渗油田的高效精细开发探索一条新的途径。     

Dietzia sp.S-JS-1利用煎炸废油生产生物破乳剂及其性能研究

以前期研究中筛选得到的破乳剂产生菌Dietzia sp.S-JS-1为研究对象,采用煎炸废油为培养碳源,考察菌株的生物量和表面张力,研究处理方式、温度、乳状液pH对破乳剂在两种模型乳状液W/O型(water in oil)和O/W型(oilin water)中破乳性能的影响,并初步分析生物破乳剂成分。结果表明:菌株最大生物量为2.6 g/L,其产生的破乳剂能够将纯水表面张力从72.0 mN/m降低到32.5 mN/m。冻融对破乳剂效果的影响小于高温灭菌;破乳剂经冷冻干燥处理后的破乳效果明显好于烘干处理;破乳剂在35℃～75℃时具有较好的破乳效果,脱水率均在75%以上;破乳剂在W/O型乳状液中的效果随着pH变大而逐渐增加,pH=10时的脱水率高达99.8%,而在O/W型乳状液中,pH=7时的脱水率最高,为90%左右。薄层色谱结果表明S-JS-1利用煎炸油生产的生物破乳剂可能含有5种脂肽类物质。     

产生物表面活性剂菌株的选育

以原油为碳源进行微好氧培养筛选到1株产生物表面活性剂的兼性厌氧菌I,其可将界面张力由16.36mN/m降到6.49mN/m。以其为出发菌株,经过紫外和甲基磺酸乙酯复合诱变,得到1株性能优良的变异新菌株,其降低界面张力的能力显著提高,界面张力降低了32.8%。性能评价表明,该菌株能在72℃高温和30%矿化度下生长。有望用于微生物采油研究。     

高温油藏内源微生物及其提高采收率潜力研究

大港孔店油田油藏特征、流体和微生物性质分析结果表明, 属于高温生态环境, 地层水矿化度较低, 氮、磷浓度低, 而且缺乏电子受体, 主要的有机物来源是油气。油田采用经过除油处理的油藏产出水回注方式开发, 油层中存在的微生物类型主要是厌氧嗜热菌, 包括发酵菌(102个/mL~105个/mL), 产甲烷菌(103个/mL); 好氧菌主要存在于注水井周围。硫酸盐还原菌(SRB)还原速率0.002 mg S2-/(L·d) ~18.9 mg S2-/(L·d), 产甲烷菌产甲烷速率0.012 mgCH4/(L·d)~16.2 mgCH4/(L·d)。好氧菌能够氧化油形成生物质, 部分氧化产物为挥发性脂肪酸和表面活性剂。产甲烷菌在油氧化菌液体培养基中产生CH4, CO2为好氧微生物和厌氧微生物的共同代谢产物。这些产物具有提高原油流动性的作用。用示踪剂研究了注入水渗流方向。通过综合分析, 油藏微生物具有较大的潜力, 基于激活油层菌的提高采收率方法在该油田是可行的。     

表面活性剂产生菌SQ6:筛选及其发酵液表面活性

从大庆油田油藏采出水中成功筛选获得一株表面活性剂产生菌,编号为SQ6,该菌为短杆状革兰氏阴性菌。16S rRNA基因序列比对结果显示,SQ6与铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)序列相似性达到99.9%;生理生化鉴定结果进一步表明,SQ6符合假单胞菌属特征。以葡萄糖为碳源,24h内SQ6发酵液表面张力(ST)从57.0mN·m-1降至25.6mN·m-1。SQ6发酵液在高温(121℃,30min)、高盐(NaCl浓度为12%)和广泛pH条件下保持较稳定的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)为50mg·L-1。薄层层析结果显示,SQ6发酵液表面活性成分主要为糖脂类。     

中高温油藏内源微生物驱油现场试验

针对胜利油田中高温油藏地质、开发情况及内源微生物群落特点,从中高温(55~85℃)油藏605个单元中选定沾3块为目标油藏区块,采用现场分阶段、逐步推进的方式实施微生物驱油试验。现场试验跟踪分析效果表明,对应油井产量从38.9 t/d升高到86.9 t/d,含水率从93.8%下降到89.1%;截至2016年3月,累计增油3.76万t,阶段提高采收率1.73%。沾3块油藏内源微生物被有效激活,油藏微生物多样性显著降低,与现场动态变化吻合。     

假单胞菌发酵液提高原油采收率的研究

筛选得到了一株假单胞菌D-1,其发酵液具有很高的表面活性,浓度为10%的发酵液的表面张力为45mN/m左右,则将其发酵液作为一种生物表面活性剂.经实验确定了发酵培养基的最适配方。在室内条件下,D-1的发酵液不仅能提高实验岩芯内原油的采收率10%左右,而且对原油2的防蜡率可以达到60%左右,因此,D-1在油田应用中会有很大的潜力。     

pH对兼性嗜碱菌Alcaligenes sp.XJ-T-1产生物破乳剂性能的影响

从受石油污染土壤中筛选出一株生物破乳剂产生菌Alcaligenes sp.XJ-T-1,生长的最适初始pH范围为9.0～11.0,为兼性嗜碱菌,能在初始pH 6.0～pH 11.0生长并产生生物破乳剂,但只有在碱性环境下才产生胞外产物。XJ-T-1菌悬液和胞外产物溶液可将蒸馏水表面张力分别降低到30 mN/m左右和35 mN/m左右。经过TLC分析,初步推测XJ-T-1产生的胞外产物为脂肽类和糖脂类的混合物。XJ-T-1菌悬液主要针对O/W型乳状液破乳,胞外产物主要针对W/O型乳状液破乳,初始pH 9.0培养下的菌悬液和胞外产物破乳效果最好。投加210 mg/L菌悬液可使O/W型乳状液在24 h的破乳率达77.5%,投加40 mg/L胞外粗产物溶液可使W/O型乳状液在24 h的破乳率达90.0%。通过透射电镜照片推测,随着培养pH提高到9.0以上,胞外产物的产生使XJ-T-1利用石蜡的过程发生变化。     

生物表面活性剂发酵液的组成及表面活性

假单胞菌（Pseudomonas sp.)生长在正烷烃或植物油中,能生产出表面活性物质,分析其发酵液,类脂物和多糖是主要代谢产物,发酵液中表面活性物质主要是糖脂化合物及甘油单脂,发酵液稀释到5%,能将表面张力降到27mN/m,表面性能在广泛pH(2-12),高矿化度溶液中和高温下都非常稳定,发酵液的良好表面性能显示了它在三次采油,土壤处理等领域中应用潜力。     

一株产生脂肽的枯草芽孢杆菌的分离鉴定及脂肽对原油的作用

从大庆油田地层水中分离到一组能高效产生生物表面活性剂的菌株,采用sfp基因PCR鉴定的方法从中分离到一株芽孢杆菌ZW-3,该菌株能够产生大量表面活性物质,采用细菌生理生化鉴定结合16S rDNA序列的系统发育学分析确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),通过薄层层析色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)分析其代谢产物,初步鉴定为脂肽(Lipopeptide);该脂肽生物表面活性剂理化性质显示它能使培养基的表面张力从68.92mN/m降低25.19mN/m、原油/水的界面张力从23.53mN/m降低到4.57mN/m,与1.8%的NaOH溶液复配可以将油水界面张力降低到1.2×10-3 mN/m,其临界胶束浓度为33.3mg/L(3.24×10-5 mol/L),并具有较好的乳化活性和发泡性能,说明该菌株代谢的脂肽生物表面活性剂在提高石油采收率中具有广泛的应用前景.