一種複合微生物驅油劑及其用途的製作方法

2023-12-12 22:16:47

專利名稱：一種複合微生物驅油劑及其用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複合微生物驅油劑，具體涉及含有銅綠假單胞菌發酵全培養物和嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物的複合微生物驅油劑及其在油田驅油、油井解堵及油田水包油型採出液和水包油型乳化液破乳中的應用。
背景技術：
提高石油採收率是石油工業中的關鍵問題。儘管目前使用的物理和化學手段均能達到有效驅油的目的，但是高能耗高環境汙染卻成為限制石油工業發展的瓶頸。近年來，國內外對使用微生物驅油劑在油田驅油、解堵、破乳和環境保護等領域進行了大量的研究，然而因生產成本高、驅油效果不佳等因素而尚未能廣泛應用。

發明內容
本發明的目的在於提供一種驅油能力強、生產成本較低、無毒無害、不燃不爆、可降解、對油層無汙染、施工安全可靠、易於大規模生產和無環境汙染的複合微生物驅油劑， 該複合微生物驅油劑通過微生物發酵過程中產生的糖脂和脂肽等代謝產物達到驅油目的， 並可同時通過微生物在油層高滲透地帶繁殖實現調剖驅油的目的。為達到上述目的，本發明的實現過程如下
本發明公開的用於製備複合微生物驅油劑的菌種為假單胞菌和地芽孢桿菌，其中假單胞菌最好為銅綠假單胞菌，地芽孢桿菌最好為嗜熱脫氮地芽孢桿菌。銅綠假單胞菌和嗜熱脫氮地芽孢桿菌均來源於美國典型培養物保藏中心，保藏號分別為 ATCC9027 和 ATC(^9492。首先以銅綠假單胞菌為生產菌株，以植物油為主要碳源進行發酵，獲得銅綠假單胞發酵全培養物；然後以嗜熱脫氮地芽孢桿菌為生產菌株，以蔗糖和澱粉為主要碳源進行發酵，獲得嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物；最後將銅綠假單胞菌發酵全培養物和嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物以一定比例混合後即得複合微生物驅油劑，具體步驟為
銅綠假單胞菌的培養與發酵以銅綠假單胞菌為菌株，選擇植物油為碳源，通過血平板劃線培養和搖瓶培養獲得高效溶血菌株；將菌種接種於種子培養液中，30°C，通氣培養 12 24h，獲得種子液；將種子液接種於10倍體積的銅綠假單胞菌發酵培養基中，通氣培養 24 144h收穫發酵全培養物。嗜熱脫氮地芽孢桿菌的培養和發酵以嗜熱脫氮地芽孢桿菌為菌株，選擇蔗糖和澱粉為碳源，通過血平板劃線培養和搖瓶培養獲得高效溶血菌株。將菌種接種於種子培養液中，60°C，通氣培養12 Mh，獲得種子液；將種子液接種於10倍體積的發酵培養基中， 靜態培養M 7 收穫發酵全培養物。種子培養基含魚粉0 30. Og/L,酵母提取物1 20. Og/L和氯化鈉5 20. Og/ L0銅綠假單胞菌發酵培養基含尿素0. 1 2. Og/L, K2HPO4 0. 1 5. Og/L,
3MgSO4. 6Η20 1. 0 5. Omg/L, FeCl3. 6H20 0. Ol 0. 50 mg/L, ZnSO4. 7H20 1· O 5· O mg/L, CuSO4. 5Η20 0. 05 O. 30mg/L, MnSO4. 4H20 0. 5 5. Omg/L, H3BO3 0. Ol 0. 05mg/L，魚粉 3. O 12. Og/L，植物油 1 100mL/L。嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵培養基含蔗糖1 20. Og/L，澱粉1 10. O g/L, NH4Cl 0. 1 10. Og/L, MgSO4. 7Η20 0· 1 0. 5g/L, KH2PO4 1. O 10. Og/L, Na2HPO4 1. O 20. Og/ L, EDTA 0. 01 0. 30g/L, CaCl2 0. 01 0. 20g/L，魚粉 3· O 12. Og/L。本發明銅綠假單胞菌適合的培養溫度為20 40°C，適合的PH值為6. O 8. O ；嗜熱脫氮地芽孢桿菌適合的培養溫度為50 65°C，適合的pH值為6. O 8. O。複合微生物驅油劑的配置將銅綠假單胞菌發酵全培養物和嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物以體積比1:10 10:1混合即得複合生物驅油劑。複合微生物驅油劑的保存溫度4 50°C。本發明複合微生物驅油劑與化學表面活性劑進行復配後使用效果更佳，所述化學表面活性劑為石油磺酸鹽、0P-10、8390等。本發明複合微生物驅油劑可用於油田驅油或油田水包油型採出液或水包油型乳化液破乳處理。在驅油時，將複合微生物驅油劑與地下水以1 :1 1 :200稀釋，利用油田注水站注入地下油層後即可有效驅油，達到提高採收率的目的。也可將微生物發酵全培養物與原油混合後實現破乳，利用油田及其他行業現有的加藥、攪拌、沉降以及油水分離設施可實現對水包油型採出液以及其它乳化液的有效破乳。本發明複合微生物驅油劑具有以下優點
1)無毒無害、易降解，是環境友好性生物製劑；
2)生產成本低廉，易於大規模生產和應用；
3)使用溫度範圍大(10 100°C)，能夠對高粘度原油乳化液進行有效破乳；
4)與高硬度地下水混合後不產生沉澱，適用於低滲、特低滲油田的驅油解堵和破乳；
5)驅油破乳效率高；
6)添加濃度低，驅油時最大稀釋係數為1:500，破乳時最低量加入僅為乳化液體積 0. 5%ο
具體實施例方式以下通過實施例對本發明作進一步說明，本發明不受下述具體文字描述的限制。 本發明可在權利要求所概括的範圍內做各種改變，這些改變均在本發明保護範圍之內。實施例中未註明具體條件者，按常規或製造商建議的條件進行。實施例1銅綠假單胞菌發酵全培養物的製備
將凍存的銅綠假單胞菌劃線接種於含10g/L胰蛋白腖、5g/L酵母提取物、10g/L NaCl 和15g/L瓊脂的LB平板上，置於37°C、飽和溼度條件下過夜培養。挑取LB平板培養的菌落，接種於含10g/L胰蛋白腖、5g/L酵母提取物和10g/L NaCl的LB培養基中，37°C、220rpm 過夜培養。將過夜培養物以1:10比例接種於含有5. 0g/L魚粉的LB培養基中，37°C、通氣量1. OVVM條件下培養12h，獲得銅綠假單胞菌種子液。將種子液以1:10比例接種於含尿素 0. 5g/L, K2HPO4 2. 0g/L, MgSO4. 6H20 5. 0mg/L, FeCl3. 6H20 0. 16mg/L, ZnSO4. 7H20 1. 5mg/ L, CuSO4. 5H20 0. 15mg/L, MnSO4. 4H20 1. 5mg/L, H3BO3 0. 03mg/L，植物油 80mL/L，魚粉 5. Og/L的發酵培養液中，在30°C、通氣量1. OVVM條件下發酵72h，獲得銅綠假單胞菌發酵全培養物，分裝後室溫保存備用。實施例2銅綠假單胞菌發酵全培養物與化學表面活性劑的復配
在實施例1銅綠假單胞菌發酵全培養物中加入非離子表面活性劑0P-10至終濃度為 6%，分裝後室溫保存備用。實施例3地芽孢桿菌發酵全培養物的製備
將凍存的嗜熱脫氮地芽孢桿菌劃線接種於含10g/L胰蛋白腖、5g/L酵母提取物、10g/L NaCl和15g/L瓊脂的LB平板上，置於60°C、飽和溼度條件下過夜培養。挑取LB平板培養的嗜熱脫氮地芽孢桿菌，接種於含10g/L胰蛋白腖、5g/L酵母提取物和10g/L NaCl的LB培養基中，60°C、220rpm過夜培養。將嗜熱脫氮地芽孢桿菌過夜培養物以1:10比例接種於LB 培養基中，60°C、通氣量1. OVVM條件下培養12h，獲得嗜熱脫氮地芽孢桿菌種子液。將嗜熱脫氮地芽孢桿菌種子液以1:10比例接種於含蔗糖10.0g/L，澱粉10.0g/L，NH4Cl 6. 0g/L, MgSO4. 7H20 0. 2g/L, KH2PO4 4. 0g/L, Na2HPO4 12. Og/L, EDTA 0. 14g/L, CaCl2 0. 08g/L，魚粉 3. Og/L的發酵培養基中，在60°C靜態發酵48h，獲得嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物，分裝後室溫保存備用。實施例4嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物與化學表面活性劑的復配在嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物中加入陰離子表面活性劑8390至終濃度為10%，
分裝後室溫保存備用。實施例5複合微生物驅油劑的配置
將實施例1的銅綠假單胞菌發酵全培養物和實施例3的嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物以體積比3:7比例混合後分裝即得複合微生物驅油劑，分裝後室溫保存備用。實施例6複合微生物驅油劑的配置
將實施例2含表面活性劑的銅綠假單胞菌發酵全培養物和實施例4含表面活性劑的嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物以體積比7:3比例混合後分裝即得複合微生物驅油劑，分裝後室溫保存備用。實施例7複合微生物驅油劑與化學表面活性劑的復配
將實施例1的銅綠假單胞菌發酵全培養物和實施例3的嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物以體積比5:5比例混合後分裝即得複合微生物驅油劑，在複合微生物驅油劑中加入非離子表面活性劑0P-10至終濃度為5%，或者加入陰離子表面活性劑8390至終濃度為10%， 分裝後室溫保存備用。實施例8複合微生物驅油劑室內巖芯驅油實驗
使用實施例5複合微生物驅油劑在天然巖芯進行驅油實驗，結果顯示複合微生物驅比水驅平均提高採收率約24. 6%，驅出液含水量顯著下降。使用滲透率不同的人造均質巖芯進行並聯合注分採驅油實驗，結果顯示水驅結束時，高、中、地滲透層產液量佔總液量的比例分別為75. 7%,23. 4%和0. 9%，表明水驅時注入液主要在高滲透層流動，並且高滲透層水驅採出程度高，約為62. 9%。而中低滲透層採出程度則僅為32. 6%和4. 9%，未動用油較多。單獨使用實施例1銅綠假單胞菌發酵全培養物驅油結束時，高、中、地滲透層產液量佔總液量的比例分別為82. 3%、16· 7%和0. 7%，採出程度分別為68. 2%、15· 5%和3. 2%。表明在使用銅綠假單胞菌發酵全培養物驅油時，注入液主要在高滲透層流動，並通過提高高滲透層原油採出程度增加採收率。單獨使用實施例3嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物驅油結束時，高、中、地滲透層產液量佔總液量的比例分別為63. 5%,32. 7%和3. 8%，原油採出程度分別為58. 7%,32. 6% 和9. 3%。該結果表明嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物能夠明顯通過改善層間矛盾並提高中低滲透層原油採出程度。複合微生物驅油結束時，高、中、地滲透層產液量佔總液量的比例分別為58. 1%、 32. 5%和9. 4%，原油採出程度分別為69. 1%、37. 1%和17. 8%，表明複合微生物驅能顯著改善層間矛盾。將微生物驅後的並聯巖芯置於60°C模擬地層環境48小時後進行水驅，高、中、地滲透層產液量佔總液量的比例分別為38. 9%、41.洲和19. 9%，表明在模擬地層條件下複合微生物驅能更加有效的改善層間矛盾，從而通過動員未動用油提高原油採收率。綜上所述，由銅綠假單胞菌發酵全培養物和嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物配伍(實施例5-7)而成的複合微生物驅油劑能夠顯著增加原油流動性，改善不同滲透率地層間矛盾。與單獨使用銅綠假單胞菌發酵全培養物和單獨使用嗜熱脫氮地芽孢桿菌發酵全培養物相比，本發明提供的複合微生物驅油劑能夠更加有效的提高原油採收率，尤其是能夠顯著提高中低滲透層的原油採出程度。
權利要求
1.一種複合微生物驅油劑，其特徵在於包括假單胞菌發酵全培養物和地芽孢桿菌發酵全培養物，兩種菌發酵全培養物體積比為ι: 1(Γ10:1。
2.根據權利要求1所述的複合微生物驅油劑，其特徵在於假單胞菌發酵全培養物由銅綠假單胞菌在含尿素 0. 1 2. Og/L, K2HPO4 0. 1 5. Og/L, MgSO4. 6Η20 1· 0 5. Omg/L, FeCl3. 6H20 0. 01 0. 50 mg/L, ZnSO4. 7H20 1. 0 5. 0 mg/L, CuSO4. 5H20 0. 05 0. 30mg/ L, MnSO4. 4H20 0. 5 5. Omg/L, H3BO3 0. 01 0. 05mg/L，魚粉 3. 0 12. Og/L，植物油 1 lOOmL/L的培養基中以30 40°C，通氣量0. 5 5. OVVM條件發酵24 144h獲得。
3.根據權利要求2所述的複合微生物驅油劑，其特徵在於假單胞菌發酵全培養物適合的培養溫度為20 40°C，適合的pH值為6. 0 8. 0。
4.根據權利要求1所述的複合微生物驅油劑，其特徵在於地芽孢桿菌發酵全培養物由嗜熱脫氮地芽孢桿菌在含蔗糖1 20. 0g/L，澱粉1 10. 0 g/L, NH4Cl 0. 1 10. 0g/L, MgSO4. 7Η20 0· 1 0. 5g/L, KH2PO4 1· 0 10. Og/L, Na2HPO4 1· 0 20. Og/L, EDTA 0. 01 0. 30g/L, CaCl2 0· 01 0. 20g/L,魚粉3. 0 12. 0g/L的培養基中以50 65°C靜態發酵或低通氣發酵對 7池獲得。
5.根據權利要求4所述的複合微生物驅油劑，其特徵在於地芽孢桿菌發酵全培養物適合的培養溫度為50 65°C，適合的pH值為6. 0 8. 0。
6.根據權利要求1所述的複合微生物驅油劑，其特徵在於添加有非離子表面活性劑 0P-10和/或陰離子表面活性劑8390。
7.權利要求1所述的複合微生物驅油劑在油田驅油、油井解堵、油田水包油型採出液和水包油型乳化液破乳中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種複合微生物驅油劑，其包括假單胞菌發酵全培養物和地芽孢桿菌發酵全培養物，兩種菌體積比為1:10~10:1。本發明無毒無害、易降解，是環境友好性生物製劑；生產成本低廉，易於大規模生產和應用；使用溫度範圍大(10～100℃)，能夠對高粘度原油乳化液進行有效破乳；與高硬度地下水混合後不產生沉澱，適用於低滲、特低滲油田的驅油解堵和破乳；本發明驅油破乳效率高。
文檔編號C09K8/52GK102391847SQ20111029316
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月7日 優先權日2011年10月7日
發明者曹力元, 李立文, 李鎖良 申請人:曹力元, 李立文, 李鎖良