油藏内源乳化功能微生物对剩余油的微观驱替机理

以产乳化剂菌株(Geobacillus stearothermophilus SL-1)为对象,利用微观渗流物理模型模拟油藏条件(65℃,10 MPa),研究该菌株对剩余油的驱替作用和机理。通过对比其与菌群的综合作用,揭示乳化功能菌对整体驱油效果的贡献;通过对比外源发酵与内源激活2种方式对剩余油驱替效果的差异,揭示生命活动的独特驱油机理。研究结果表明:该微生物及其代谢产物能够有效乳化分散剩余油,促进其剥离与渗流;该产物促使原油分散形成的油水乳液黏度较原油的原始黏度提高2~70倍,有助于改善深部孔隙的油水流度比、增大波及体积;并能够改变孔隙壁面的润湿性,提高膜状剩余油的驱替效果;模型内激活的微生物依靠特有的界面趋向性和原位代谢,比外源发酵方式多采出21%的盲端剩余油,包括化学驱无法波及的深层盲端。依靠上述机理提高微观模型总采收率达11.2%~13.5%。     

一株高温解烃菌的筛选及性能评价

从油田产出水中筛选出一株能在高温条件下以原油为碳源的烃类降解菌D-1,通过形态、生理生化特征分析,确定该菌株为芽孢杆菌属.测定了pH、温度和盐度对降解能力的影响,确定了最佳生长条件,并用该菌株进行了物模驱油实验.实验结果表明:该菌最佳pH和温度分别为6.0和60℃;其中盐度为0.2%时,降解率达到64.3%,对盐离子具有较好的耐受性;在物理模拟驱油实验中培养10 d后可提高原油采收率5.6%.菌株D-1在微生物采油中具有很好的应用前景.     

一株耐高温高矿化度的芽孢杆菌CQ11及其对原油的乳化和降解性能

以高温高盐油藏环境中筛选出的一株芽孢杆菌Bacillus kokeshiiformis CQ11 为对象,研究该菌株的耐盐、耐温以及对酸碱的耐受性;研究该菌株产生的乳化剂的特性,以及它对原油的作用特点. 结果表明:该菌株能够在盐度4%-8%、pH 7-9、温度45-65 ℃环境中良好生长,它产生的糖蛋白类生物乳化剂具有乳化活性高,能耐受一定的高温,不受高盐、酸碱影响的特性. 菌株CQ11 的生长特性和产生的生物乳化剂与Geobacillus 属的更为相似. 该菌株具有高效乳化原油的应用潜力,可以应用于高温高盐油藏微生物提高石油采收率.     

高温产生物乳化剂菌的筛选及其功能分析

 从甘肃玉门油田鸭儿峡油藏样品中分离到3株可降解原油并具有很好乳化活性的嗜热菌株,经16S rRNA基因序列分析和生理生化鉴定,3株分离菌分别为短小芽孢杆菌（Brevibacillus sp. XS1）和白色土芽孢杆菌（Geobacillus pallidus XS2,XS3）。3株分离菌均可在50℃高温下生长,其中菌株XS2的最适生长温度为60℃,在pH值为5.5—9.5范围内均可生长,有良好适应性,盐浓度对菌株生长影响不大。菌株XS2同时还具有很好的乳化活性和乳化稳定性,在100℃高温,20%盐浓度下,乳化活性均无明显变化。通过对原油降解过程中色谱特征分析,菌株XS2不仅可降解原油组分中的轻质组分,而且还能很好地降解原油中重质组分,提高原油流动性,原油品质也得到大大改善,可见菌株XS2是一株潜在驱油微生物,在微生物采油中具有较好的应用前景。     

鼠李糖脂发酵液驱油性能研究

针对鼠李糖脂在油田开发中存在的驱油体系单一和机理认识不清的问题,开展了相关的驱油机理和驱油性能研究。室内发酵出以单、双糖环鼠李糖脂为主的两种生物表面活性剂发酵液,评价了其界面性能、润湿性、洗油效率和驱油效率。研究发现,鼠李糖脂发酵液耐温抗盐性强,1%发酵液与原油间界面张力为0.2~0.5 mN/m。润湿性和洗油效率评价显示,双糖环鼠李糖脂润湿性改善更突出,洗油效率比单糖环鼠李糖脂提高15.0%,达到90.1%。分析认为,鼠李糖脂能将原油与基底间黏附功由30.3 mN/m最低降至0.059 8 mN/m（双糖环鼠李糖脂）,是发酵液提高洗油效率的关键因素。驱油效率评价结果表明,双糖环鼠李糖脂发酵液在水驱效率42.16%基础上提高驱油效率12.3%,展现出较强的现场应用潜力。     

一株高温产表面活性剂菌的筛选及性能评价

从油田产出水中筛选出一株能在75℃条件下产生表面活性剂的高温菌,经形态、生理生化特征及Biolog微生物自动鉴定仪鉴定,该菌为枯草芽孢杆菌.生物表面活性剂的临界胶束质量浓度CMC为130mg/L.对其激活条件进行优化,优化结果为:该菌最佳碳源、氮源和最佳盐度分别为花生油、酵母膏和质量分数0.5%的NaCl.用该菌株在模拟75℃高温油藏条件下进行物模驱油实验,结果表明:在培养10d后可提高采收率4.5%.菌株B-1在微生物采油中具有很好的应用前景.     

龙虎泡油田微生物驱油评价实验

 为了在大庆龙虎泡油田应用微生物采油技术, 进行室内评价实验。从龙虎泡油田地层水中筛选到一株内源菌DH8, 经鉴定为Geobacillusstearothermophilus, 另外从菌种库中挑选一株适合该油藏条件生长的外源菌SL21, 经鉴定为Bacillus licheniformis。室内对DH8 和SL21 的乳化性能、降解能力和驱油效率进行了评价。研究发现, 菌株DH8 和SL21 发酵液的比毛管数分别为0.0239 s/m 和0.0332 s/m; 菌株DH8 和SL21 分别使原油黏度降低19.02%和26.08%; 气相色谱分析表明菌株DH8 主要降解C₁₃~C₂₇内正构烷烃, 而菌株SL21 主要降解C₁₉~C₃₇内正构烷烃, 经DH8 和SL21 降解后, C₁₃之前烷烃含量占比分别增加了5.33%和11.00%; 物模实验表明, 菌株SL21 和菌株DH8 的驱油效率分别为7.11%和5.50%。综合分析得出外源菌SL21 的各项驱油性能指标均优于内源菌DH8。     

一株耐高矿化菌株产生的表面活性剂性质的研究

为了得到耐高矿化的生物表面活性剂产生菌,采用富集培养,排油圈复筛,从高矿化油田的油水混合物中得到了一株产表面活性剂的菌株K1。通过对K1菌株形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,确定该菌为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。薄层色谱和红外光谱分析,初步确定该菌株产生的表面活性剂为糖脂类物质。对菌株K1所产表面活性剂在高矿化水中的乳化活性以及温度、酸碱度(pH)对表面活性剂稳定性的影响进行研究,结果显示:在高矿化条件下该生物表面活性剂可以保持较好的乳化活性,对柴油的乳化率为59.5%;具备良好的温度稳定性并可耐受90℃的高温;pH值在6.011.0之间时其活性较强。菌株K1产生的糖脂类生物表面活性剂在提高高矿化油田的原油采收率和原油污染生物修复方面具有应用的潜力。     

微生物采油菌种室内分析评价

针对巴51断块油藏条件及流体性质,对华北油田研究院提供的CY2、CQ2、LC及JH四株菌进行了室内分析评价。通过对四株菌代谢及乳化降黏情况分析,CQ2菌在发酵的过程中产生气体,CY2菌对原油作用效果较差,LC菌和JH菌能产生表面活性物质,使表面张力和原油黏度降低。菌种物理模拟实验结果表明,LC菌和JH菌驱油效果较好,与乳化降黏实验结果相符。在物理模拟驱油过程中,利用剩余油果收率作为物理模拟驱油平行实验的评价指标能减小效果评价的误差。实验证明,LC菌和JH菌在巴51断块具有较好应用前景。     

海洋假单胞菌SB12产表面活性剂的研究

从汕头湾海底沉积物中分离到24株表面活性剂产生菌,对其中一株产生物表面活性剂能力最强的菌株(SB12)进行鉴定、发酵条件优化及生物表面活性剂特性的初步研究.经鉴定,确定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.).对其产生物表面活性剂的发酵条件进行优化,确定了最佳单因子发酵条件:氮源为蛋白胨,盐浓度为0.1%,pH 9.5,温度为25℃,培养时间为6 d;优化后的最小表面张力为19.77 mN/m.分析发酵液中生物表面活性剂的特性发现:菌株SB12产生的生物表面活性剂具有良好的乳化性能,乳化力达91%;产生的生物表面活性剂具有较广的温度和pH适应范围.     

3株原油降解细菌鉴定及其降解和驱油特性研究

筛选可提高原油采收率的细菌,进而考察其降解、发酵及增油性质。以原油为唯一碳源,采用稀释平板法分离增油菌株;通过观察原油平板上的菌落生长状况、发酵瓶中原油性质变化筛选具有增油潜力的菌株;通过菌落与细胞形态、生理生化特性及16S r DNA序列分析鉴定菌株;利用气相色谱法、柱层析等方法分析菌株对原油化学组成的影响;并采用室内模拟试验研究供试菌株发酵液的驱油效果。结果表明:从分离自原油及油污土壤的17株细菌中筛选出3株有增油潜力的细菌,经鉴定分别为Dietzia cerrcidiphylli(X10)、Micrococcus yunnanensis(X19)及Pseudomonas aeruginosa(X22);3株细菌作用后原油化学成分产生了显著变化,X19对沥青的降解率高达到65.7%,X10对胶质、芳香烃的降解分别达到84.4%、32.15%,烷烃类成分均有不同程度的增加;X22可合成糖脂类表面活性物质;Pseudomonas aeruginosa发酵液在模拟试验中的驱油率较水驱提高了33.5%,且在低渗及非均质模拟介质中驱油效率较高;筛选得到的3株细菌中均有较好的增油潜力,其中Pseudomonas aeruginosa在室内模拟试验中驱油效果较好,适宜于微生物增油技术的研究和应用。     

一株产表面活性剂的菌株的筛选及现场试验研究

从胜利油田油水样中分离到一株高温条件下能够利用烃类产生表面活性剂的菌株A2,经鉴定属于Petrobacter.该菌株对两种原油的降解、降黏和降凝结果表明:对孤岛油的降解率较高,为39.81%,对甘17油的降解率达22.60%;对孤岛油的降黏率可达37.95%,对甘17油的降黏率为25.00%;A2可将孤岛油和甘17油的凝固点降低2.5℃.通过菌株作用岩石表面,表明该菌株对玻璃试片作用后其接触角降低最为明显,高达72%,接近于对照菌样的5倍;石英和灰岩的接触角也分别降低了68%和24%.表明A2具有一定的改变岩石表面性质的能力.增油效果评价实验结果表明:A2菌在中一驱Ng3油藏条件下,微生物驱提高采收率9.3%.现场实施后取得了降水增油效果,试验区含水下降2.1%,累积增油0.36×104t,提高采收率0.21%.     

芽孢杆菌HBS-4产生的表面活性剂及其与原油相互作用研究

菌株HBS-4是从油藏分离的1株芽孢杆菌,该菌株在其代谢过程中产生脂肽和糖脂类生物表面活性物质.可将发酵液的表面张力降低到25.6 mN/m.在细菌与原油相互作用的过程中,生物表面活性剂不仅具有分散、乳化原油的作用,而且有协助细菌代谢原油的作用.实验结果表明,生物表面活性剂在pH值5～12之间保持稳定,当pH值小于5时,会逐渐失活,所以控制发酵液的pH值,有利于细菌对原油的降解.原油与细菌作用12 d后,原油的沥青质和芳烃组分被转化和降解, 相对含量分别降低了2.89%和17.39%,原油的饱和烃∑C21/∑C22 比值由开始的0.39升为1.36, 长链的饱和烃被降解为短链的饱和烃.     

花土沟油田复合微生物驱油实验研究

青海花土沟油田是一个高矿化度油田,产能低,运用聚合物驱等方法提高采收率在该油藏中作用受限。从青海当地油藏环境中分离到2株具有良好驱油效果的菌株,高产生物表面活性剂,经鉴定为铜绿假单胞菌QH2(CCTCC NO:M2012468)和枯草芽孢杆菌QHQ110(CCTCC NO:M2012467)。实验评价了花土沟本源驱油微生物降低表/界面张力的能力、驱油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26.29 mN/m,并且发酵液的油水界面活性较高,平衡界面张力约为0.272 8 mN/m。筛选的微生物菌体在青海油田油藏环境中可大量繁殖,能够很好地适应当地油藏环境。室内驱油模拟实验表明,经微生物驱替段塞作用后,采收率平均可提高15.3%,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花土沟油藏现场应用提供了可靠的实验依据。     

敖古拉中高温油田微生物驱油可行性分析

为改善中高温油田高含水期的开发效果,针对敖古拉油田塔3井区开展了微生物驱油技术的可行性分析。依据微生物驱油的地质基础及筛选标准,敖古拉油田的地质参数和油水物性满足微生物驱油的基本条件。室内评价了2株菌Bacil-lus licheniformis TY1和Bacillus subtilis TY2的乳化性能、驱油性能和配伍性。降蜡率在10%～25%,降胶率在15%～25%,降低原油黏度50%以上。天然岩心驱油实验提高采收率5-9个百分点,具备实施微生物驱油技术的应用潜力。     

以稠油为唯一碳源的降解菌株的筛选与评价

通过以稠油为唯一碳源的原油平板实验,从胜利油田油水井中筛选获得2株稠油降解菌株BY和TH,经分子生物学鉴定菌株BY和TH分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus).菌株在40℃下均能产生显著的扩油圈.摇瓶实验结果显示2株菌与稠油作用后能发生明显的乳化分散现象.降解菌与稠油作用后,沥青质质量分数降低率分别为40.7％和32.5％,降黏率分别为64％和53％,且使发酵液的表面张力从63 mN/m分别降低至35 mN/m和40 mN/m左右,结果证明了菌株BY和TH在稠油降黏技术上具有潜力.     

一株采油用嗜热特基拉芽孢杆菌厌氧生长代谢研究

为了提高外源微生物油藏适应性和采油能力,以一株采油用嗜热特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)为对象,对其厌氧生长代谢和驱油功能进行研究。该菌株为兼性微生物,在好氧和厌氧条件下都能生长代谢,在好氧条件下生长较快,12 h到达峰值期,而厌氧条件下需要124 h,通过厌氧连续传代驯化后菌株厌氧生长代谢速率提高2. 7倍;厌氧条件下提供电子受体可以提高菌株的乳化和产气能力,该菌株厌氧乳化指数达到100%,乳化剂产量为0. 75 g/L,所产乳化剂为大分子多糖蛋白类复合物;该菌株厌氧代谢过程中同时产生二氧化碳气体和挥发性脂肪酸,随着电子受体量的增加,产气量增加而脂肪酸产物浓度降低。该菌株物模评价水驱基础上提高采收率达到16. 1%,展现出良好的采油应用潜力。     

低温胁迫下产生物表面活性剂的海洋石油降解菌性能

在大连东港被原油污染的潮间带筛选出一株能在低温胁迫下产生物表面活性剂的石油降解菌,命名为DG-1。通过16S rRNA基因测序方法鉴定该菌株为盐单胞菌。在4℃的低温下,经过15、30、60 d的降解培养后,分别有14%、41%和58%的原油被该菌株降解。菌株DG-1可利用柴油和原油为碳源产生物表面活性剂,其中以柴油为唯一碳源时发酵液的表面张力可降低至32. 4 m N/m。薄层色谱和红外光谱实验结果表明所产的表面活性剂为糖脂类表面活性剂。     

石油降解菌的筛选及其产表面活性剂的研究

从克拉玛依油田土壤分离纯化出3株石油降解菌,经鉴定DM-1和DM-3为芽孢杆菌属细菌,DM-2为假单孢菌属细菌,菌株DM-1,DM-2和DM-3降解率分别达到59.02%,62.02%和73.51%.排油实验、表面张力和油水乳化稳定性测定表明3株菌产生的表面活性剂能降低液体表面张力,具有较强的乳化原油的能力.实验证明菌株DM-1,DM-2和DM-3产脂肽、脂蛋白类表面活性物质,表面活性剂的产生为生长相关型,在对数生长期产表面活性剂,48小时浓度达到最大,分别为1.78g/L,2.15g/L和2.75g/L.     

耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系研究及应用

针对高温高盐油藏采用常规聚合物和表面活性剂驱油效果较差的问题,将耐温抗盐型聚合物SPAM-1和阴-非离子复合型表面活性剂YANC-E进行复配,研制了一种适合高温高盐油藏的耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系,并通过室内实验评价了驱油体系的综合性能。结果表明：该二元复合驱油体系的耐温性能较强,在115℃下老化后,体系的黏度保留率仍能达到90%以上,界面张力仍能达到10^-3mN/m数量级;体系具有良好的抗盐性能,当矿化度大于100 000 mg/L时,体系仍能保持较高的黏度和较低的界面张力;体系具有良好的长时间老化稳定性能,在储层温度和矿化度条件下老化60 d后的黏度保留率在85%以上,界面张力始终维持在10^-3mN/m范围内;驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强,放置120 min后乳状液的分水率小于20%,具有较强的乳化性能;驱油体系在地层条件下吸附6次后仍能保持较高的黏度和较低的界面张力,具有良好的抗吸附性能。另外,岩心水驱结束后注入0.5 PV二元复合驱油体系,能使采收率继续提高25%以上,驱油效果较好。A区块内5口采油井在实施耐温抗盐强...