孔祥平[1]2004年在《激活胜利油田单12区块内源微生物提高原油采收率室内研究》文中指出在对胜利油田单12区块内源微生物群落结构分析的基础上，以内源微生物选择性激活剂配方筛选为重点，通过物理模拟驱油试验对内源微生物采油技术进行了较为系统的研究，为单12区块实施内源微生物采油技术奠定了基础。具体研究内容如下： 1．胜利油田单12区块内源微生物群落结构分析 利用选择性培养基，采用最大或然数(most probably number，MPN)法和倾注平板法对单12区块注入水和5口油井产出水中的主要内源微生物群落结构进行了分析。结果表明，单12区块内源微生物类群较为丰富，石油烃降解菌、脱氮菌、产甲烷菌等有益菌和硫酸盐还原菌、铁细菌、硫细菌、腐生菌等有害菌普遍存在，各类菌的含量不同，总体含量较低；可利用微生物间生存竞争关系，通过注入合适的营养物，选择性地激活有益菌，抑制有害菌，提高原油采收率。 2．胜利油田单12区块内源微生物群落选择性激活剂筛选 以俄罗斯科学家伊万诺夫(Ivanov)提出的好氧微生物—厌氧微生物演替降解石油的两阶段生物过程为理论基础，依据经济实用的原则，以活菌数、培养液表面张力降低率和原油乳化降解率为考察指标，筛选出了以玉米糖为主体的ST-12Y激活剂配方。该配方可以将单12区块的有益菌较大程度的激活，其中石油烃降解菌提高了4个数量级，脱氮菌和产甲烷菌提高了2个数量级；而非有益菌基本上处于抑制状态。内源微生物激活后，原油中短链饱和烃组分增加，长链饱和烃组分减少，出现明显的乳化现象，原油的流动性增强。内源微生物培养过程中醋酸根含量的变化反映了培养液中好氧微生物—厌氧微生物的变化。 3．内源微生物物理模拟驱油试验研究 采用单12区块原油和原生水，模拟地层条件，进行了内源微生物物理模拟驱油试验研究，对残余油采收率、系统压力、醋酸根含量、生物气产量及组成进行了检测。结果表明，采用空气辅助(液气比1：10)激活好氧微生物，经过36天的培养驱替，残余油采收率提高了4.7％；依赖于整个油层生态系统的改善，在激活的厌氧微生物的主导作用下，经过两轮次77天的培养驱替，残余油采收摘要率提高了8.3%;试验结果验证了注水油层中好氧微生物一厌氧微生物演替降解石油的两阶段生物过程，生物气中甲烷的含量随培养时间的增加而增加，最高达74.45%;而始终未检测出硫化氢，说明硫化氢的产生得到了有效抑制。以上结果表明胜利油田单12区块适合实施内源微生物采油技术。 本论文的研究成果将为内源微生物采油矿场试验设计提供一定的理论基础和技术支撑。目前已应用于胜利油田单12区块单12一16井组内源微生物驱油矿场试验方案设计，矿场试验正在进行中。
王兵[2]2008年在《油藏内源微生物的选择性激活条件优化及分子生态学研究》文中指出油藏内源微生物比外源微生物更适应油藏的极端环境,具有更高的代谢活性,利用内源微生物采油是目前微生物采油技术领域较为活跃的研究方向。目前内源微生物采油技术(Activation of Stratal Microflora for Enhancement of Oil Recovery,ASMEOR)的研究更多的集中在MEOR(Microbial Enhanced Oil Recovery, MEOR)机理、功能菌的数量变化、代谢产物的初步分析及其对油水理化性质的影响方面,而对于制约油藏环境中采油功能微生物群落生理活动的影响因素、激活过程中群落种属的变化规律及营养成分在运移过程中的吸附规律研究较少。论文共分七章,第一章是文献综述;第二章是内源微生物群落结构分析;第叁章是内源微生物激活效果影响因素探讨;第四章是内源微生物室内模拟驱油实验研究;第五章是内源激活营养成分在石英砂上的吸附行为研究;第六章是分子生态学技术在内源微生物群落选择性激活上的应用;第七章是结论。本论文通过研究不同环境与生源要素条件下功能微生物群落的变化,营养成分的静态和动态吸附,变形梯度凝胶电泳( Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)条带数量和亮度的变化及PCR(Polymerase Chain Reaction,PCR)序列分析,采用单次单因子法优选出沾3区块最佳激活剂配方,探讨了影响内源微生物激活效果的潜在因素,揭示了内源微生物营养激活剂的静态和动态吸附规律,并结合分子生态学技术考察了激活过程中菌群结构变化规律。1.内源微生物群落结构分析利用选择性培养基,采用MPN(most probably number,MPN)法和镜检计数法对沾3区块注入水和沾3 X24井产出水的主要内源微生物群落结构进行了分析,结果表明,注入水和产出水中内源菌总体含量及有益菌HOB(Hydrocarbon Oxidating Bacteria, HOB)、MPB(Methane-Producing Bacteria, MPB)、DNB(Denitrifying Bacteria, DNB)浓度较低,而SRB(Sulfate Reducing Bacteria, SRB)浓度则达到102个/mL。可利用微生物间生存竞争关系,通过注入合适的营养物,选择性地激活有益菌,抑制有害菌,提高原油采收率。2.内源微生物激活效果影响因素探讨及室内模拟驱油实验1)通过岩心管实验模拟高温高压油藏条件,考察了玉米浆、葡萄糖和蔗糖分别作为主激活剂时的激活效果:激活5天、10天、15天时总菌密度差别不大;15天内pH值和表面张力的变化趋势大体一致,均表现为先下降后上升继而下降的趋势,反映了油藏内源菌由好氧向厌氧的演变过程;醋酸根是油藏微生物活动及代谢过程的一个标志性产物,实验初期,醋酸根含量随着激活过程的进行而逐渐升高,第10天醋酸根含量达到最高,分别为856.8 ppm,802.5 ppm,768.8 ppm,然后随着激活过程的进行,氧含量逐渐降低,醋酸根逐渐被一些厌氧菌代谢消耗而使醋酸根离子浓度逐渐降低,第15天醋酸根含量降低到289 ppm,274.6 ppm,295.7 ppm;菌群结构分析表明,叁个配方均可以较好地激活有益菌群而有效地抑制有害菌群的生长;综合以上各项参数,玉米浆和葡萄糖是较为优良的内源微生物主激活剂成分,从经济学角度讲,玉米浆比葡萄糖更具优势,有利于资源的充分利用,以获得更好的投入产出比。2)采用单次单因子法,通过对激活前后总菌密度、表面张力及醋酸根含量的分析,通过岩心管实验,确定了用于内源微生物激活的最佳玉米浆浓度及硝酸盐含量,结果表明:用于内源激活的最优的玉米浆浓度范围为1%～2%,低浓度时激活效果较差,而1%以上时,营养物浓度对有益菌密度的提升及表面张力降低效果并不明显;0.1%～0.2%含量的硝酸盐即可实现内源微生物的选择性激活,而继续增加硝酸盐含量对激活效果提升作用不大,甚至可能会产生负面影响;就激活效果而言,由于K+对微生物生长的促进作用及强酸弱碱盐NH4NO3引起的pH下降,KNO3要稍优于NaNO3和NH4NO3。3)通过对五种不同条件下激活前后表面张力和菌群结构分析表明:压力和多孔介质会对微生物的生长代谢产生一定的影响,多孔介质的影响较压力要更显着一些。4)室内模拟驱油实验表明,在沾3区块油藏条件下(10 MPa,54℃),利用最佳激活剂配方选择性激活内源微生物15天后可以提高残余油采收率6%以上。3.内源激活营养成分在石英砂上的静态和动态吸附研究为了确定MEOR所用营养成分在地层中的损耗情况,在模拟油藏条件下,分别利用浸泡法和物质平衡法研究了微生物采油常用营养组分(葡萄糖、硝酸钾、磷酸二氢钾)在石英砂上的静态和动态吸附作用。实验结果表明,各营养组分的静态吸附量和其动态滞留量相差不大,叁种组分中葡萄糖的静态吸附量和动态滞留量最高,其静态吸附量为0.85mg/g,硝酸钾和磷酸二氢钾的吸附量较小,仅0.1mg/g左右;动态吸附实验中,注入营养液1.5PV时,岩心出口各组分的浓度接近入口浓度,转水驱2PV时,出口浓度接近0,说明动态驱替时吸附作用较弱。4.分子生态学技术在内源微生物群落选择性激活上的应用1)通过对激活前后DGGE条带的数量和亮度变化分析表明,油藏环境中的微生物在种类和数量上并不丰富,激活剂的加入改变了菌群原有的贫营养环境,从而使一些因营养缺乏生长受抑制细菌得以大量繁殖,菌群结构发生变化。高压条件下,条带数量变化趋势与常压下大体一致,但在条带数量和出现的位置上有所差异,高压条件下,DGGE条带数量要少一些,说明高压激活过程中能适应环境的细菌种类较少,且条带数量的增加相比常压具有明显的滞后性;激活后期,条带数量和亮度的变化逐渐趋缓,表明微生物群落生态结构重新调整,达到了新的动态平衡。2)采用DGGE割胶回收DNA测序的方法考察了激活过程中菌群结构的变化情况,实验结果表明:激活后,优势菌的种类有所增加,群落结构也发生了变化。激活前,优势菌是芽孢杆菌,激活剂的加入使变形菌的在种类上得到增加;常压激活和高压激活细菌类群数量变化差异显着。
吴超[3]2008年在《内源微生物激活体系筛选、优化及评价方法研究》文中指出激活体系的筛选与优化是内源微生物采油的关键技术之一,激活体系的好坏直接关系到内源微生物采油技术的矿场应用效果和发展前景。本文在系统分析内源微生物生态系统的基础上,将单因素筛选实验和正交优化实验结合起来,建立了一套较为系统的激活体系筛选和优化方法。同时利用该方法得到了孔六站注入水中内源微生物的最优化激活体系。采用室内摇瓶培养实验对菌体及菌落形态、培养液理化指标、原油理化指标和产气性能进行了评价,采用室内物理模拟实验对多孔介质中的激活效果、提高采收率效果、空气辅助效果和多轮次驱替效果进行了评价。利用可视化微观模拟实验,直观地观察了模型中内源微生物激活和残余油的启动情况。在比较系统的实验研究基础上,得到了一些规律性的认识。研究表明:向激活体系中添加糖类碳源可以加快内源微生物的激活速度,添加硝酸盐可以抑制硫酸盐还原菌;内源微生物激活过程中可以降低培养液表面张力和原油粘度,改变原油烃类组成,增加培养液粘度、产酸、产气;补充空气既可以促进内源微生物的激活又可以强化提高采收率效果;一定驱替轮次内,随着驱替轮次的增加内源微生物的激活变得越来越容易;内源微生物驱可以通过原油乳化、产生不溶性代谢产物和生物气等机理提高采收率。
王鲁玉, 马振生, 李金发, 门海英, 牛淑芳[4]2006年在《单家寺油田单12块内源微生物驱油试验研究》文中研究指明针对单家寺油田单12块的开发和地质现状,对单12-16井组油水样进行了内源菌群落特征分析,并在此基础上进行了内源微生物激活试验研究,筛选出了适合单12块的ST-12系列激活剂。利用该系列激活剂进行了内源微生物物理模拟驱油试验,模拟结果表明,通过激活内源微生物可在水驱基础上提高采收率7%以上,说明内源微生物在激活后具有较好的驱油能力。在现场试验区,共注入激活剂17轮,累积增产原油2700t。
韦超英[5]2011年在《克拉玛依原油污染土壤微生物群落选择性激活条件研究》文中提出采用平板菌落计数法对克拉玛依原油污染土壤微生物进行群落计数,并在此基础上以降粘率及菌群增长率为依据,用单因素试验和正交试验考察了营养要素对菌群增长率及降粘率的作用;通过DNA产量、纯度、片段大小、基因组完整性等指标,比较叁种DNA提取方法,从中得到一种操作简单、提取快速、适用于石油污染土壤微生物DNA模板制备的提取方法,以该方法为基础结合DGGE免培养的分子生物学方法对筛选出的激活剂进行初步评价,为克拉玛依内源微生物采油技术奠定基础。具体结果如下:(1)从5份克拉玛依原油污染土壤样品中均分离得到烃类降解菌、产甲烷菌、脱氮菌、硫酸盐还原菌、铁细菌、硫细菌六类细菌,它们都能够在贫营养状态下生长,培养36-60h达到生长的最大值,它们的混合菌生长最大值在24h,六类细菌及它们的混合菌对原油均有降粘作用,其中混合菌的降粘效果最佳,降粘率达7.90%。(2)针对有益于采油的叁类细菌及不利于采油的叁类细菌筛选出的最佳选择性激活剂配比为:0.80%的蔗糖,0.45%的硝酸钠,0.12%磷酸氢二钾或磷酸二氢钾,该激活剂能有效地、选择性地激活微生物的生长,在此条件下上述混合菌的降黏率可达46.0%。(3)运用3种DNA提取方法提取污染土壤的微生物DNA,对得到的DNA质量进行分析可知3种方法均能从石油污染土壤中提取得到相应的细菌DNA片段,且针对同一种提取方法,土壤理化性质的差异对DNA提取效果的影响不明显;但不同方法提取得到的DNA在浓度和纯度上存在明显差异;其中手提DNA法的操作简单、提取快速、DNA得率较高,提取的DNA量达98.3 ng/ul,可满足后续实验的要求。(4)结合DGGE的免培养分子生物学方法分析结果如下:激活后样品微生物群落结构发生明显变化,样品间微生物群落结构的相似性在53%-76%之间,高于激活前样品间微生物群落结构的相似性41%-61%,说明加入所筛选的激活剂能使一些因营养缺乏生长受抑制的细菌得以大量繁殖,选择性地激活部分微生物的生长。
栾传振, 袁长忠, 段传慧, 郭辽原[6]2006年在《内源微生物在模拟油藏条件下的生长代谢规律》文中进行了进一步梳理为了更深入地了解内源微生物提高原油采收率的机理,在室内通过模拟油藏温度、孔隙度和渗透率等条件,研究了内源微生物的生长代谢规律,分别从静态(内源微生物在油藏中没有随注入水运移)和动态(内源微生物在模拟油藏中随注入水运移)2个方面考察了内源微生物主要代谢产物的量(醋酸根含量、产气量)、糖的消耗量、细菌密度以及驱替压力等随培养时间的变化规律。研究结果表明,在静态条件下,随着培养时间的延长,醋酸根的含量先增后减,生物气组分由好氧型产物向厌氧型产物转变,证明了注水油层中的演化分好氧微生物—厌氧微生物两阶段生物过程;在动态条件下,在注入激活剂后,内源微生物迅速生长,驱替压力逐渐上升,然后达到平稳,水相渗透率降低了40%,说明内源微生物的生长对油藏产生了一定的封堵作用,可用于进行深度调剖。该研究对于揭示内源微生物采油机理,进而提高原油采收率具有一定的指导意义。
王俊[7]2016年在《本源微生物在多孔介质中的代谢特征与驱油效果研究》文中指出针对大庆二厂水驱油藏开展微生物采油室内试验和评价,优选了乳化效果好的本源微生物菌株Rr(Rhodococcus ruber),研究了Rr的生理、生化特性,分析了Rr作用前后原油饱和烃组分,模拟油藏条件监测本源微生物群落的变化与代谢物(有机酸)特征,并进行了微生物驱油实验。研究结果表明,Rr对石油烃有很好的乳化效果,油水界面乳化活性>60%;作用后原油中的C_(11)数C_(17)饱和烃浓度降低;模拟驱替产出液中未检测到Rr,但有乙酸、丙酸、丙二酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸等小分子有机酸,其中乙酸浓度可达166.191 mg/L。驱油结果表明,注气补氧不能起到有效提高采收率的作用,注入高浓度的Rr很可能会打破原有的生态平衡,注入无机盐培养基就能很好地激活油藏微生物,提高采油率8.51%。因此,大庆二厂在进行微生物强化水驱时宜选择本源微生物驱。
王娟娟, 张宇, 付娜, 康凯璇, 李晓晨[8]2016年在《超低渗油藏微生物吞吐技术的矿场试验》文中研究指明【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。
顾贵洲[9]2015年在《石油烃厌氧降解微生物的DGGE分析及产甲烷效率研究》文中认为利用产甲烷微生物菌群在严格厌氧环境下将石油烃转化为甲烷气,然后直接开采出甲烷气体或将甲烷气体圈闭地层中形成气藏作为战略性资源就地储备。这种方法不仅能提高低品位油藏的开发利用程度,同时在处理深层土壤及海底等厌氧环境原油的污染方面有积极的作用。本文利用不同来源样品(不同油井采出水及原油)研究了区块范围内不同性质油藏的微生物产气效果。结果表明,虽然同一区块内各油井的深度和油品性质有所差异,但经过同一种营养激活剂的刺激作用后,原油的微生物降解产气有着相似的规律,各站位油井采出水也具有部分类似的微生物群落结构。经240d的富集培养得到一组混合菌SL-302和两株单菌SL302~(-1)、SL302-2,来自于聚驱油藏胜利2-4NX302。通过分子生物学手段成功研究了混合菌的组成,其主要由厌氧杆菌、互营菌及变形菌组成。通过考察温度、盐度、初始pH值等环境影响因素,得到混合菌SL-302最佳的条件为:温度55℃、pH值7.0、盐度2%、接种量2%、聚丙烯酰胺安全浓度1%以下、抑制硫酸盐还原作用的硝酸盐浓度0.6%。以最佳条件为基础,围绕混合菌SL-302各组成微生物特性,考察碳源、氮源、磷源和微量元素等营养元素的激活效果,并提出了混合菌SL-302最佳激活剂配方:以无机盐培养基为基础,将微量元素Fe~(2+)、Co~(2+)和Ni~(2+)浓度分别调整为1.0mg·L~(-1)、0.8mg·L~(-1)和0.12mg·L~(-1),添加碳源-葡萄糖浓度为0.6%、氮源-硝酸钠浓度为0.6%、磷源-磷酸氢二钾和磷酸二氢钾1:1浓度为0.15g·L~(-1)。为了验证混合菌SL-302及其激活条件的实验效果,分别选取辽河油田、胜利油田、孤岛油田共6口油井采出油水混合物进行原油厌氧产气实验。经过300d的激活实验,胜利2-4NX302实验组在120d时产气量达到30m L,相对于只添加培养基激活实验240d产气量30mL,效率提高了一倍,孤岛油田两个实验组也有一定的产气效果,但相对较差。说明混合菌SL-302及激活剂能够对不同性质的原油产生积极的作用,原油品质越差激活效果越差,稀油激活效果好于稠油。从实验数据可以看出,激活效果:超稠油<稠油<稀油。根据激活后细菌DGGE(Deformation Gradient Gel Electrophoresis,变性梯度凝胶电泳)结构图发现,混合菌SL-302的添加显着的影响了各站位的细菌群落结构组成,各站位采出水中部分原始的微生物在添加混合菌SL-302后随着培养时间的增加消失,而混合菌各微生物组成成员在新的环境中能够生存并在产气过程中提供新的菌源。说明混合菌SL-302及激活剂能够提高不同条件油井的产气效率。论文最终考察了混合菌SL-302降解原油产气代谢机理,分析了原油的降解规律,结果表明原油中各组分降解顺序:正构烷烃>芳香烃>胶质沥青质。研究了中间代谢产物及气体组成,发现甲烷、丙烷和戊烷等奇数碳有机气体的比重增加,乙酸、丁酸和十二酸等偶数碳小分子有机酸含量增加,说明油藏厌氧微生物降解原油产气过程对偶数碳烃类降解能力较强,同时偶数碳有机酸含量高说明偶数碳在降解的过程中普遍存在着末端氧化的过程。同时研究了中间代谢产物乙酸随培养时间的变化规律,发现在培养初期乙酸浓度随培养时间的增加而增加,在培养的150d达到最高,此后一直保持较高的浓度,但是产气量并没有因为乙酸的高浓度而有明显的抑制现象。本文的研究结果丰富了石油烃厌氧降解产气过程微生物的多样性,增加了对于外源微生物及激活剂厌氧烃降解产甲烷菌群结构变化的了解,也拓展了对于区块范围内油藏激活策略等方面的认识,对厌氧烃降解产甲烷机制的研究、功能微生物的筛选和评价以及微生物强化厌氧降解油藏原油产甲烷过程具有重要价值。
谭晓明, 林军章, 唐存知, 毛源[10]2016年在《中高温油藏微生物单井激活现场试验》文中研究表明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着,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内源微生物,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。
参考文献：
[1]. 激活胜利油田单12区块内源微生物提高原油采收率室内研究[D]. 孔祥平. 中国海洋大学. 2004
[2]. 油藏内源微生物的选择性激活条件优化及分子生态学研究[D]. 王兵. 中国海洋大学. 2008
[3]. 内源微生物激活体系筛选、优化及评价方法研究[D]. 吴超. 中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所）. 2008
[4]. 单家寺油田单12块内源微生物驱油试验研究[J]. 王鲁玉, 马振生, 李金发, 门海英, 牛淑芳. 油气地质与采收率. 2006
[5]. 克拉玛依原油污染土壤微生物群落选择性激活条件研究[D]. 韦超英. 新疆大学. 2011
[6]. 内源微生物在模拟油藏条件下的生长代谢规律[J]. 栾传振, 袁长忠, 段传慧, 郭辽原. 石油钻采工艺. 2006
[7]. 本源微生物在多孔介质中的代谢特征与驱油效果研究[J]. 王俊. 油田化学. 2016
[8]. 超低渗油藏微生物吞吐技术的矿场试验[J]. 王娟娟, 张宇, 付娜, 康凯璇, 李晓晨. 微生物学通报. 2016
[9]. 石油烃厌氧降解微生物的DGGE分析及产甲烷效率研究[D]. 顾贵洲. 中国石油大学(华东). 2015
[10]. 中高温油藏微生物单井激活现场试验[J]. 谭晓明, 林军章, 唐存知, 毛源. 生物加工过程. 2016
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