采油微生物復(fù)合菌劑驅(qū)油性能評(píng)價(jià)研究

劉蕊娜 （大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠，黑龍江 大慶163453）

微生物提高原油采收率技術(shù)是目前最具發(fā)展前景的一項(xiàng)采油技術(shù)，與其他采油技術(shù)相比，該技術(shù)具有適應(yīng)范圍廣、工藝簡(jiǎn)單、投資少、見效快和無污染等優(yōu)點(diǎn)［1-3］。利用該技術(shù)的關(guān)鍵是相關(guān)微生物菌種能夠在油藏條件下生存并產(chǎn)生對(duì)驅(qū)油有利的代謝產(chǎn)物［4-6］。因此，開發(fā)能適應(yīng)不同區(qū)塊油藏的微生物并研究其相關(guān)的理化性質(zhì)尤為重要。下面，筆者在模擬地層條件下，對(duì)從大慶油田采出液中分離篩選的4種菌株的復(fù)合菌劑性質(zhì)及驅(qū)油效果進(jìn)行研究，為下一步的配伍和礦場(chǎng)試驗(yàn)提供參考依據(jù)。

1 材料及方法

1．1 試驗(yàn)菌種

4種采油微生物菌種分離自大慶油田油水樣，經(jīng)梅里埃菌種鑒定儀鑒定，分別為脫蠟棒桿菌（Corynebceterium deparraffinicum）、野油采黃單胞菌 （Xanthemones compesteris）、志賀氏菌屬兼性厭氧桿菌 （Shigella sp）、枯草芽孢桿菌 （Bacillus subtilis）。

1．2 培養(yǎng)基

細(xì)菌富集培養(yǎng)基：無機(jī)鹽＋微量元素＋原油＋聚合物；無機(jī)鹽培養(yǎng)液：原油20g，K2HPO410g，NaH2PO45g，（NH4）2SO42g，Yeast 1g，MgSO4·7H2O 200mg，CaCl2·2H2O 1mg，F(xiàn)eSO4·7H2O 1mg，pH值7．0～7．2；平板培養(yǎng)基：蛋白胨10g、牛肉膏3g、NaCl 5g、瓊脂18g、蒸餾水 （或自來水）1000ml，pH值為7．0～7．2，121℃。

1．3 主要試驗(yàn)儀器

Leica LB30S電子顯微鏡 （德國(guó)徠卡儀器有限公司）；高溫高壓蒸汽滅菌鍋 （哈爾濱市松花江醫(yī)療器械廠）；數(shù)顯振蕩培養(yǎng)箱 （常州國(guó)華電器公司）；超凈工作臺(tái)。

2 結(jié)果與分析

2．1 試驗(yàn)菌的特性研究

在培養(yǎng)試驗(yàn)菌作用于原油的試驗(yàn)中，主要有2種方法：在搖床振蕩培養(yǎng)觀察細(xì)菌的生長(zhǎng)情況與乳化原油的程度和將培養(yǎng)液放入?yún)捬跖囵B(yǎng)箱中觀察細(xì)菌作用后原油的變化。室內(nèi)培養(yǎng)溫度為25～70℃，培養(yǎng)時(shí)間為7～15d［4-5］。

1）試驗(yàn)菌的耐溫性 微生物對(duì)溫度十分敏感，細(xì)胞內(nèi)的各種酶在最適溫度下才有高活性，溫度過高酶加速失活，活力迅速降低，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。將菌株分別置于不同溫度下培養(yǎng)后，24h后檢測(cè)菌體的存活率。篩選菌種最適生長(zhǎng)溫度范圍為40～55℃，當(dāng)溫度超過60℃后，存活率開始降低 （見圖1）。

2）試驗(yàn)菌的抗鹽性 在經(jīng)發(fā)酵擴(kuò)培后的菌液中，分別加入定量的NaCl，使發(fā)酵液配制成不同濃度的鹽溶液，室溫放置24h后檢測(cè)存活菌體的濃度。檢測(cè)結(jié)果表明，當(dāng)鹽濃度高達(dá)104mg／L時(shí)，微生物濃度達(dá)到了106cell／ml以上，表明菌株對(duì)鹽有較強(qiáng)的耐受性。由于大慶油田注入水、采出水的礦化度含量在700～12000mg／L之間，屬于低礦化度的鹽水，pH值范圍在7．5～9．5，水型均為NaHCO3，水中各項(xiàng)離子的濃度都在微生物生長(zhǎng)條件的范疇內(nèi)，所以篩選的菌種能在油層水中生長(zhǎng)繁殖。

圖1 復(fù)合菌劑在不同溫度下的存活度

2．2 試驗(yàn)菌對(duì)原油物化性質(zhì)的影響

用油田產(chǎn)出污水配制的培養(yǎng)液分裝到三角瓶中，滅菌后接入含有4株菌種的復(fù)合菌劑，并保留一空白樣，加入5%～7%原油，放入搖床中45℃條件下發(fā)酵10d，搖床轉(zhuǎn)速120rpm。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液在3000rpm條件下冷凍離心20min，然后進(jìn)行油水分離，取上層油樣進(jìn)行分析。

1）菌種的篩選及原油乳化試驗(yàn) 取薩中西部過渡帶5口井的油、產(chǎn)出水、注入水進(jìn)行了菌種與地層條件的配伍性研究，篩選出的菌種與原油發(fā)酵后原油被乳化并完全分散，形成水包油或油包水乳狀液，搖動(dòng)搖瓶，原油從玻璃壁表面完全脫離，說明細(xì)菌能與原油發(fā)生作用并產(chǎn)生代謝活性物質(zhì)。

2）試驗(yàn)菌對(duì)原油含蠟含膠量變化的影響 用常規(guī)方法檢測(cè)復(fù)合菌劑作用前、后對(duì)原油含蠟含膠量變化的影響，結(jié)果如表1所示。由表1可知，復(fù)合菌劑作用前、后，試驗(yàn)油樣的的含蠟含膠量具有明顯變化，并經(jīng)過后期試驗(yàn)證明特別是對(duì)原油粘度大于80mPa·s，含蠟含膠均大于20%的油樣作用效果突出，其中效果最顯著的一組試驗(yàn)含蠟率降低達(dá)到16．47%，含膠率降低達(dá)到7．26%，而且平行試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)穩(wěn)定性較好。

表1 微生物對(duì)原油臘、膠作用對(duì)比表

3）試驗(yàn)菌對(duì)原油凝固點(diǎn)的作用 用常規(guī)方法檢測(cè)復(fù)合菌劑作用前、后對(duì)原油凝固點(diǎn)的影響，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由表1可知，復(fù)合菌劑作用前、后，原油的凝固點(diǎn)下降，其中變化最大的由35℃降到33℃。

2．3 試驗(yàn)菌對(duì)水質(zhì)的作用

用滴定法［6］檢測(cè)復(fù)合菌劑作用前、后水質(zhì)的變化，分析結(jié)果如表3所示。由表3可知，經(jīng)微生物作用后礦化度、pH值有所降低，且硫酸根離子的含量大大增加，說明微生物進(jìn)行代謝作用后有硫酸根生成。

表2 微生物對(duì)原油凝固點(diǎn)作用對(duì)比表

表3 水質(zhì)分析結(jié)果

3 結(jié) 論

1）從大慶油田采出液中分離出的4種可用于微生物驅(qū)油技術(shù)菌株的復(fù)合菌劑，其最適生長(zhǎng)溫度范圍為40～55℃，耐受的礦化度可達(dá)104mg／L。

2）在45℃時(shí)模擬油層條件進(jìn)行復(fù)合菌劑乳化原油試驗(yàn)，原油含蠟率降低達(dá)到16．47%，含膠率降低達(dá)到7．26%，原油凝固點(diǎn)下降。證明該菌劑具有乳化原油、降蠟、降膠的功效。此外，該菌劑的代謝作用對(duì)水質(zhì)成分也產(chǎn)生一定影響。

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