微生物生长吸附规律及防蜡机理实验研究

用浊度法测定了江苏油田现场所用3株防蜡微生物的生长曲线，用染色、拍照、计数法研究了实验微生物在生长过程中的吸附规律、吸附平衡时间和稀释时的吸附变化规律，用测润湿角方法研究了微生物作用时表面润湿性的变化。结果表明，实验微生物生长时具有明显的延滞期、对数生长期和稳定期，温度升高使延滞时间增长，生长速度加快，而且壁面上的吸附密度与菌浓度不成正比关系，吸附平衡时间为1～1.5h，将菌浓度逐次稀释到10个／mL时，壁面吸附密度仍很高；微生物作用可加速壁面润湿性变化，使油相粘附功大幅减小，从而不利于蜡在管壁上沉积；微生物作用可使蜡组分减少和含量降低。     

微生物防蜡作用机理研究

通过对3株嗜蜡微生物在壁面上的吸附规律和对壁面润湿性的改变试验、微生物作用对蜡晶形态的影响试验,认为微生物防蜡作用机理符合水膜理论：即微生物在管杆壁面产生吸附,并在管杆壁面生长繁殖,一方面形成生物膜改变壁面润湿性,使管壁的水湿程度增加,油相粘附功减弱。     

微生物腐败物对U(VI)的吸附动力学与热力学研究

为了解微生物腐败物对U(VI)的作用,通过扩大培养微生物,令其自然死亡腐败,制备了微生物腐败物。通过静态实验,对不同pH、反应时间、温度和铀初始质量浓度对微生物腐败物吸附铀的影响进行了研究,并进行了动力学和热力学分析。结果表明,pH、反应温度和铀初始质量浓度均是影响吸附的重要因素,吸附量随着铀初始质量浓度的增加而增加,反应在pH=4,温度为30 ℃时吸附效果最佳,吸附量为11.922 mg/g,吸附平衡时间为90 min。微生物腐败物对U(VI)的吸附动力学符合准一级动力学模型,表明吸附过程以物理吸附为主。吸附热力学研究发现其对U(VI)吸附过程符合Freundlich等温线模型,表明吸附作用过程主要为从外层扩散到内层的多层吸附。     

氢分子在活性炭上的吸附特性分析

以探寻氢在碳基材料上适宜的存储条件为目的,在温度区间113～293 K、压力范围0～13MPa测定氢在活性炭LY-1上的平衡吸附数据,应用格子理论导出的通用吸附等温方程,通过吸附平衡态的能量分析、等温方程的线性标绘以及10-4-3吸附势函数的迭代求解,确定氢分子在吸附表面的最大密度、受到的壁面吸附势以及氢分子间作用能.研究结果表明:氢分子在吸附空间以压缩气体的状态聚集,温度和表面遮盖率对氢分子吸附行为的影响明显;温度升高将使氢分子问作用能受压力和表面遮盖率变化的影响加剧;较高的表面遮盖率也使吸附氢分子间作用能随温度、压力以更高的速率变化;改善材料结构和降低储存系统温度可提高碳基材料的储氢性能.     

浮游球衣菌的分离及其对铅离子的吸附性能

利用改进后的菌种分离方法,从某污水中分离得到一菌株·研究了该菌株的菌落形态特征、菌株形态特征、生理生化特性、生长曲线、菌种保藏方法及其对Pb2+的吸附特性·经研究确定该菌株为第十四群鞘细菌类(sheathedbacteria)球衣菌属(Sphaerotilus)浮游球衣菌(Sphaerotilusnatans)·吸附实验结果表明:浮游球衣菌对Pb2+有很好的吸附效果,在10min内即可达到吸附平衡;在pH值约为5 5,菌的质量浓度为0 6g/L,铅离子初始质量浓度不大于20mg/L时,Pb2+去除率接近100%·     

活性炭纤维处理含氟废水的研究

采用活性炭纤维处理含氟模拟废水,通过静态和动态吸附研究,测定了吸附等温线动态穿透曲线,并研究了吸附平衡时间、pH、活性炭纤维用量、氟离子初始浓度对处理效果的影响。结果表明,活性炭纤维对氟的吸附速率快,对低浓度含氟废水的处理效果也相当好,溶液pH、吸附时间均存在最佳值。吸附饱和的活性炭纤维用0.01%～0.05%的氢氧化钠溶液再生,重复实验,吸附效率无明显变化。     

表面活性剂作用后的固体润湿性

通过考察经石油磺酸盐(PS)浸泡后的载玻片与油、水的接触角以及经石油磺酸盐浸泡后的云母片的表面形貌,研究表面活性剂作用后的固体润湿性。结果表明:对于亲水固体,经低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐单分子层吸附而发生润湿性反转,而经高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐双分子层吸附而保持水湿性,同时其润湿性达到稳定的时间随石油磺酸盐温度的升高而缩短;对于亲油固体,经低温高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性难以改善,而经高温低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性易因油湿性物质脱附而反转,但若此后该溶液继续作用,石油磺酸盐则会在新固体表面发生单层吸附,令其再次亲油;要高效利用表面活性剂改善润湿性,需要综合考虑表面活性剂浓度、温度以及作用时间的影响。     

硅藻土对诺卡氏菌的吸附作用

研究了吉林长白硅藻土吸附水相中诺卡氏菌的吸附过程,讨论了吸附时间、硅藻土用量、溶液初始pH值和吸附温度等实验条件对吸附效果的影响·实验结果表明,硅藻土对水相中的诺卡氏菌具有较好的吸附效果·该吸附过程进行得较快,在20min左右即可达到吸附平衡;在溶液初始pH值为7 0～9 0内都有较好的吸附效果;温度对吸附过程的影响不大,室温条件下操作即可;在诺卡氏菌浓度一定的条件下,适量增加硅藻土用量可以提高吸附效果·扫描电镜分析结果表明,硅藻土表面的微孔和诺卡氏菌表面的菌丝可能是吸附过程的主要吸附位·     

铜离子耐受菌的筛选及其吸附特性研究

本研究旨在筛选出能够在较高铜离子浓度下生长并吸附铜离子的菌株,并对其吸附特性进行研究,以期为微生物处理重金属污染废水提供可靠的技术支持。本实验充分利用环境对微生物的胁迫作用,选择被铜离子污染的土壤,放入锥形瓶中并用水稀释后取上清夜涂布于含铜离子的4种培养基(即细菌、霉菌、放线菌和真菌固体培养基)。经过划线分离得到单菌落,从中挑选耐受能力最强的菌株,对其进行菌种16SrDNA鉴定及生长、吸附条件的优化。结果筛选到一株对铜离子耐受达到19 000mg/L的菌株,经鉴定为枯草芽孢杆菌,优化吸附条件后其对溶液中铜离子吸附率可以达到72%。实验筛选到的菌株具有改善和治理铜离子污染废水的潜力。     

PNS在粉煤灰颗粒表面的吸附动力学与热力学性能

采用紫外可见分光光度法,测量萘系减水剂(PNS)在粉煤灰颗粒表面的吸附量,研究温度、吸附时间和PNS初始质量浓度对吸附量的影响。结果表明:吸附量随吸附时间的变化关系符合准二级动力学方程,平衡吸附量随吸附平衡质量浓度的变化关系符合Langmuir等温吸附方程;随着温度的升高,吸附平衡质量浓度减小,平衡吸附量和饱和吸附量增大;饱和吸附量随温度的变化关系基本满足Clausius-Clapeyron方程,标准吸附焓为-7.8 kJ/mol,在较低温度下,吸附以物理吸附为主,随着温度升高,化学吸附作用凸显。     

安塞特低渗油田微生物驱油室内研究及先导试验

在室内对拟用微生物菌液开展了从油砂中脱油能力、改变岩石表面润湿性和原油性质研究,并用驱油实验研究了注入参数和驱油效果。研究表明脱油效率较高的菌液浓度是3%~5%,微生物改变岩石润湿能力比水快17%~28%,菌液驱的毛管阻力下降程度远比水驱时大,岩石变为亲水时,菌液驱时水指进减缓。提高采收率较佳的注入量是(0.3~0.45)PV。现场微生物驱实施后试验区已累计增产原油526.44 t。室内和现场试验表明安塞特低渗油田适合于微生物提高采收率。     

微生物驱油数学模型

根据微生物生长动力学 ,建立了微生物生长、基质消耗和代谢产物生成方程。在考虑菌体、基质、产物扩散和吸附的基础上 ,用物质平衡方法建立了菌体、基质和产物的运移方程。以多孔介质的毛细管模型为基础 ,建立了由于微生物吸附引起的孔隙度和渗透率变化方程。考虑到微生物作用对流体性质的影响 ,建立了油、水粘度和油、气、水毛管力方程。根据黑油模型建立了三维、三相、多组分基质与产物的微生物驱油数学模型。计算结果表明 ,所建模型能较好地计算出微生物生长曲线、代谢曲线、基质消耗曲线和微生物运移浓度曲线 ,与实验值有较好的一致性。这些模型综合考虑了微生物的生化特性、微生物作用对岩石、流体性质的影响以及油、气、水的渗流规律 ,是一个比较完整的微生物驱油数学模型。     

不同培养时间微生物驱油效率研究

利用新疆油田六中区原油及地层水,研究了在室内好氧培养条件下,以原油为唯一碳源微生物的生长变化情况,测定了微生物及其代谢产物等相关指标,进行了原油乳化效果评价及提高采收率物模效果评价。结果表明,菌浓较初始值最高增加五个量级,菌群变化显著;微生物发酵液表面张力大幅度降低,由64.937 mN/m最低降至29.979 mN/m,pH由7.30最高升高至8.30,表面张力及pH与微生物生长曲线具有良好的对应关系;不同培养阶段,原油乳化能力明显不同;微生物发酵液提高采收率幅度与其表面张力明显相关,最高可达6.46%;发酵液中糖脂类表面活性剂含量最高达420.8 mg/L。     

混合菌提高采收率技术在油田中的应用研究

目前微生物采油技术的研究主要集中在单菌种微生物提高采收率方面,有关混合菌驱油实验和矿场试验方面的研究甚少.对混合菌采油效果进行了室内实验研究,并进行了矿场试验.室内实验研究表明:所选用的DQ7、DY3两株实验菌,具有降解原油中重质烃类、生成表面活性剂和气等性能,可使原油黏度降低,凝固点下降.现场试验效果表明:所用混合菌可有效疏通井筒及近井地带石蜡和胶质沥青质的沉积,降低原油黏度,改善原油的流动性能,从而减缓结蜡速度,有效提高原油产量.     

微生物采油技术在华北油田的应用

对微生物采油机理、微生物采油区块筛选标准进行了初步的研究 .研究表明 :微生物采油是应用微生物的活动及其代谢产物进行强化采油的技术 .微生物在油藏中繁衍生长、代谢发酵及各种生物化学作用使原油裂解、体积膨胀和乳化等 ,从而降低原油粘度、改善其流度比、改变流动方向 ,达到提高原油采收率的目的 .给出了微生物采油区块筛选标准 .在华北油田现场试验情况分析表明 :微生物采油有效率达 76.7%,增产降水效果明显 ;并找出了微生物无效的原因与所选用的微生物的质量和活性等因素有关 ,所选用井的含水高等因素也有影响 .     

微生物降黏清防蜡技术应用

介绍了微生物清防蜡机理、菌种选育方法和现场实施步骤。针对双河油田的油藏特点，进行了现场试验，取得了较好的清防蜡效果和经济效益。     

分子膜NMD膜驱剂的性能测试

分子膜驱油已成为提高采收率的一种新方法。为了深入认识其驱油机理 ,实验测定了两种NMD膜驱剂样品,并进行了讨论。NMD-100为阳离子度100%的分子侧链上含有—OH的梳型有机聚季铵盐,NMD-200为阳离子度24%的侧链上含有—OH的有机聚季铵盐。结果表明：NMD膜驱剂没有表面活性,不是表面活性剂;NMD膜驱剂能改变表面润湿性,可使水湿表面载玻片(相对接触角为48.25°)转变为弱水湿（800mg/L的NMD-100和NMD-200溶液的相对接触角分别为39.167°和42.833°）,可将油湿表面载玻片（99.583°）转变为弱水湿（分别为36.333°和49°）。NMD膜驱剂没有cmc。盐（NaCl）的加入对改变表面润湿性更为有利。NMD膜驱剂的强烈吸附作用改变了砂岩表面的性质,引起原存在状态的变化,从而有利于原油的采出,注入NMD-200后,水驱采收率由31.4%上升到38.6%,而注入NMD-100膜剂后,水驱采收率由38.6%上升到48.1%。NMD-100膜驱剂能更好地改变岩石表面润湿性和提高水驱采收率。     

相对渗透率调节剂的选择性堵水性能研究

针对一种阳离子聚合物型相对渗透率调节剂,研究了RPM 在不同润湿性砂子上的静态吸附以及选择性堵水
性能。实验结果表明：RPM 在油砂和石英砂上均发生单层吸附,且石英砂上的静态吸附量（1 110 μg/g）是其在油砂上
的吸附量的2 倍以上;吸附剂表面润湿性和聚合物链节的带电性是影响吸附量的两个重要因素;RPM 的吸附可以使
油湿石英表面（105°）转变为弱水湿（72°）;采用了岩芯驱替实验研究RPM 的选择性堵水能力：油、水相残余阻力系数
随着渗透率、温度以及矿化度的增加而下降,聚合物吸附层的膨胀/收缩是RPM 选择性堵水的合理解释。