專利名稱：利用共生繁殖與復(fù)合代謝提高石油采收率的方法及微生物制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提高石油采收率方法及微生物制劑，具體地說(shuō)是一種利用共生繁殖與 復(fù)合代謝(Commensal Reproduction & Complex Metabolism)技術(shù)，簡(jiǎn)稱 CR-CM 技術(shù)。
背景技術(shù)：
石油是世界工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，石油資源的開發(fā)和利用面臨著一系列嚴(yán)峻的 問(wèn)題。在世界范圍內(nèi)，用一次、二次采油常規(guī)技術(shù)只能采出地下油藏30% 40%的原油，遺 留在地層中的殘余油仍然占60% 70%。如何采出遺留在地下的殘余油，提高石油采收 率？多年來(lái)一直是世界許多國(guó)家不斷研究的課題(賴楓鵬，岑芳，黃志文，許進(jìn)進(jìn).微生物 采油技術(shù)發(fā)展概述[J].資源與產(chǎn)業(yè).2006，8 (2) =60-62.。李功強(qiáng)，李麗.微生物提高石油 采收率技術(shù)探討[J]·石油地質(zhì)與工程[J]. 2006，20 (6) 75-77.)1926年，美國(guó)科學(xué)家Beckman就提出了微生物采油的設(shè)想。隨后，研究?jī)?nèi)容不 斷深入。1943年，Zobell獲得了第一項(xiàng)把微生物直接注入地下以提高石油采收率的專 利，1946年又提出了一套應(yīng)用厭氧硫酸鹽還原菌進(jìn)行二次采油的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案，此后其 他科學(xué)家又進(jìn)行了多方面的研究，奠定了微生物采油的基礎(chǔ)(Bryant R S, Burrhfied T Ε. Review of microbial technology for improvingoil recovery [J]. SPE Reservoir Engineering. 1989,5(2) 151-154. Desouky S M, Abdel—daim M M, Sayyouh M H et al.， 微生物采油提高原油采收率的模擬研究和實(shí)驗(yàn)研究[J].孫繼偉譯.石油勘探開發(fā)情 報(bào)·1997,5 76-86.)經(jīng)過(guò)70多年的研究及礦場(chǎng)試驗(yàn)，微生物提高原油采收率技術(shù) (Microbialenhanced oil recovery,ME0R)已經(jīng)發(fā)展成為繼傳統(tǒng)的熱驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)之后 的第四種提高原油采收率的方法，主要有微生物吞吐采油技術(shù)、微生物驅(qū)油技術(shù)、微生物調(diào) 剖堵水等。MEOR是繼傳統(tǒng)的三次采油技術(shù)之后，利用微生物的有益活動(dòng)及代謝產(chǎn)物來(lái)提高原 油采收率的一項(xiàng)綜合性采油技術(shù)。一方面利用微生物菌體本身對(duì)原油的直接作用，改善原 油物性，提高原油在地層孔隙中的流動(dòng)性；另一方面利用微生物在地層中生長(zhǎng)、繁殖、代謝， 產(chǎn)生大量采油有益的代謝物(如生物表面活性、生物氣、生物聚合物、有機(jī)酸及有機(jī)溶劑 等)，來(lái)提高原油采收率。微生物采油有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)首先，微生物以水為生長(zhǎng)介質(zhì)，以 質(zhì)量較輕的糖蜜作為營(yíng)養(yǎng)，實(shí)施方便，可從注水管線或油套環(huán)形空間將菌液直接注入地層， 無(wú)需復(fù)雜的地面設(shè)施；由于微生物在油藏中可隨地下流體自主運(yùn)移，注入井后不必加壓，不 消耗熱能，不傷害油層，無(wú)污染，利于后續(xù)處理。其次，選育不同的菌種，可針對(duì)性的解決油 井生產(chǎn)中的多種問(wèn)題，如降粘、防蠟、解堵、調(diào)剖，進(jìn)一步提高采收率。美國(guó)俄克拉荷馬州的 Delawere-Childers油礦、俄羅斯的西西伯利亞油田、國(guó)內(nèi)的勝利、大港、大慶油田等現(xiàn)場(chǎng)先 導(dǎo)試驗(yàn)均使采收率有所增加，證明MEOR是行之有效的。傳統(tǒng)的微生物采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)保、部分礦場(chǎng)試驗(yàn)效果顯著，這已經(jīng)是公認(rèn)的事實(shí)。但是，也存在一些問(wèn)題，典型的特征就是采油效果不穩(wěn)定，有效期短。如圖1所示，就是一個(gè) 實(shí)例。當(dāng)?shù)谝惠單⑸镏苿┳⑷牒?，這口油井的生產(chǎn)產(chǎn)量提高，但增產(chǎn)的有效期非常短，第 二輪注入后也表現(xiàn)出同樣的情形。通過(guò)分析，主要原因歸為兩點(diǎn)第一，由于檢測(cè)手段落后，無(wú)法準(zhǔn)確了解油藏微生 物，制劑的注入存在盲目性。當(dāng)制劑與油藏微生物互生共生時(shí)，產(chǎn)量就會(huì)提高；相反，產(chǎn)量就 會(huì)下降。第二，由于重視單菌種功能，忽略多菌群配伍和油藏采油微生物生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，油 藏采油微生物群落不穩(wěn)定。隨著時(shí)間的推移，采油菌種功能退化嚴(yán)重。因此，就會(huì)出現(xiàn)“注 入制劑會(huì)使產(chǎn)量提高，但持久性差”的規(guī)律性。如何解決上述問(wèn)題，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用共生繁殖與復(fù)合代謝技術(shù)提高石油采收率的方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種可以起到協(xié)同作用，持久力強(qiáng)的提高石油采收率的 微生物制劑。本發(fā)明的發(fā)明思路為本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種新的以 微生物共生繁殖與復(fù)合代謝采油技術(shù)為基礎(chǔ)的微生物采油方法，從而提高微生物采油效 果。傳統(tǒng)微生物采油技術(shù)中，一方面，外源微生物的驅(qū)油、增油效果不能充分體現(xiàn)，單一采油 菌種在實(shí)踐油藏中活力不夠、適應(yīng)性不強(qiáng)、缺乏連續(xù)性；另一方面，外源菌無(wú)法與油藏內(nèi)源 微生物建立共生、互利機(jī)制，不能形成采油有利強(qiáng)勢(shì)菌群，始終不能建立持久有效的、能起 到采油作用的微生物“場(chǎng)”，從而束縛了微生物采油技術(shù)在礦場(chǎng)試驗(yàn)中的應(yīng)用。針對(duì)上述問(wèn) 題，本發(fā)明首先對(duì)油藏微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定內(nèi)源功能微生物，選用與之相匹配的 高效外源功能微生物，利用微生物共生繁殖與復(fù)合代謝原理，周期性向目標(biāo)油層注入外源 功能微生物、激活劑和空氣，通過(guò)大量激活內(nèi)源采油微生物，在油層建立一個(gè)內(nèi)、外源采油 微生物的新體系(CR)。通過(guò)技術(shù)調(diào)控，使CR體系中各采油微生物通過(guò)生物鏈相互聯(lián)系，并 且產(chǎn)生有利于采油的復(fù)合代謝(CM)，在采油微生物及其復(fù)合代謝物雙重作用下，實(shí)現(xiàn)增油、 提高采收率目的。即CR-CM技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種提高石油采收率的微生物制劑，其中所述微生物制劑包括紅球菌屬 (Rhodococcus Sp.)，保藏編號(hào)為CGMCC No. 3510 和 / 或寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas Sp.)，保藏編號(hào)為CGMCC No. 3509。2009年12月15日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委 員會(huì)普通微生物中心，地址北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，郵政編碼100101。上述微生物制劑在提高石油采收率中的應(yīng)用，其中，所適用油藏參數(shù)為溫度 < 80°C、礦化度< 150000mg/L、原油粘度< 2000mPa. s、含蠟量> 3%、含水> 10%、滲透率 > 20Χ1(Γ3μπι2。
具體實(shí)施方式
如下1.油藏調(diào)查調(diào)查油藏地質(zhì)條件，包括油藏溫度、孔隙度、壓力、滲透率、采出程 度、剩余油分布、油品特性、地層水礦化度等反映油藏地質(zhì)、物理特征的宏觀環(huán)境，還包含油 藏微生物群落這一微觀環(huán)境。了解和掌握相關(guān)的信息是微生物CR-CM技術(shù)建立的基礎(chǔ)和重 要的環(huán)節(jié)。
2. CR, CM體系建立為提高微生物菌種的適應(yīng)性，對(duì)試驗(yàn)油井中采集的樣品富集 與馴化培養(yǎng)，比如模擬油藏生境的寡營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基配制、模擬油藏環(huán)境、其它生長(zhǎng)限制因子的 比例和改善培養(yǎng)條件等多項(xiàng)研究構(gòu)建適合不同油藏條件的微生物共代謝體系和新的生態(tài) 系統(tǒng)。同時(shí)，對(duì)CR體系生長(zhǎng)的溫度范圍、耐鹽性(油田地層礦化度一般較高)、菌種生長(zhǎng)pH 值范圍、與原油作用效果方面進(jìn)行評(píng)估。3.根據(jù)不同油藏條件、油品特性，工藝上，采用分井注入、多井聯(lián)采、吞吐和驅(qū)替相 結(jié)合的基本技術(shù)路線，以段塞式、多輪次注入為基本技術(shù)手段，基本是油田現(xiàn)場(chǎng)基本工藝手 段，不再具體闡述。4.具體實(shí)施方法首先將菌劑地面擴(kuò)培，使菌劑注入油藏后迅速反應(yīng)，以增加提 高優(yōu)良的速度。1)根據(jù)本發(fā)明所選定的菌種，確定擴(kuò)培條件，優(yōu)選生長(zhǎng)因子，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，最終確定 發(fā)酵配方為植物油硝酸鈉Iwt 磷酸氫二鈉0. 15wt%;磷酸二氫鉀0. 硫酸 鎂0. 025wt% ；氯化鈣0. Olwt% ；酵母膏0. Iwt% ；鉬酸鈉0. OOlwt% ；硫酸亞鐵0. 004wt% ； 硫酸銅0. OOlwt % ；硼酸0. OOlwt % ；氯化錳0. OOlwt %。此質(zhì)量百分比為溶質(zhì)質(zhì)量，不需要 滿足100%的要求。2)發(fā)酵溫度，基本控制在35°C 39°C之間；3)最佳發(fā)酵攪拌速率及通氣量，按照單獨(dú)攪拌均勻的原則確定，攪拌速率為 200rpm,通氣量為 0. 2m3/h，罐壓 0. 05Mpa ；4)根據(jù)菌種生長(zhǎng)速度差異，菌種發(fā)酵時(shí)間；按照pH6. 5，菌濃108，目測(cè)乳化度較好 的原則，確定注入菌種發(fā)酵產(chǎn)物。5.定向調(diào)控優(yōu)化通過(guò)技術(shù)調(diào)控，誘導(dǎo)油藏中本源微生物的生長(zhǎng)，調(diào)控油藏微生 物體系，進(jìn)而改變油藏的生態(tài)環(huán)境，促使其協(xié)同發(fā)揮作用。利用微生物共生繁殖與復(fù)合代謝 原理，隨注入水周期性向目標(biāo)油藏注入激活劑、外源菌及空氣。激活劑包括乳化激活劑和產(chǎn)氣激活劑。乳化激活劑配方為3wt%。糖蜜、50襯％0長(zhǎng) 鏈烷烴、磷酸氫二鉀lwt%。、硝酸銨4wt%。；產(chǎn)氣激活劑配方糖蜜8wt%。、麩皮2wt%。、磷酸氫 二鉀1. 5wt%。、硝酸銨0. 5wt%。。長(zhǎng)鏈烷烴優(yōu)選C12或C16。此質(zhì)量百分比為溶質(zhì)百分比，配 置時(shí)可以選擇水做溶劑。激活劑、外源菌的注入總體積為0. 2PV，其中激活劑為1%，外源菌為2% ；空氣與 激活劑和外源菌總液體的體積比為1 1。針對(duì)不同油藏，周期注入激活劑、外源菌和空氣，注入周期一個(gè)月到四個(gè)月。6.持續(xù)增效形成的強(qiáng)勢(shì)菌群產(chǎn)生大量的降低原油粘度、促進(jìn)原油乳化、調(diào)整油 層剖面的代謝產(chǎn)物，促使油藏達(dá)到最佳增油、提高采收率效果，即CR-CM采油技術(shù)。因此，整 個(gè)體系形成一個(gè)“內(nèi)外結(jié)合，長(zhǎng)效治本”的良性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的采油目標(biāo)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是傳統(tǒng)的微生物采油技術(shù)常用的有微生物吞吐采油和內(nèi)源微生物驅(qū)兩種方法。其中 微生物吞吐采油效益顯著，投入產(chǎn)出比1 30，噸菌種增油80噸；近幾年俄羅斯應(yīng)用內(nèi)源 菌驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)累計(jì)增油60萬(wàn)噸。本發(fā)明CR-CM采油技術(shù)正是基于將油藏作為一個(gè)生態(tài)系 統(tǒng)研究這個(gè)原理，以采油功能微生物作為主要研究目標(biāo)，從生物鏈入手研究油藏微生物代 謝規(guī)律，選擇優(yōu)質(zhì)外源微生物，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外源微生物結(jié)合調(diào)控油藏微生物生態(tài)系統(tǒng)，其適應(yīng)性和代謝力更加強(qiáng)大。根據(jù)物模試驗(yàn)(物模實(shí)驗(yàn)激活內(nèi)源菌提高采收率達(dá)到18. 5% ) 和礦場(chǎng)試驗(yàn)，本發(fā)明不僅可以增加油藏采收率，還可以改善油藏條件，針對(duì)高含水油田最終 采收率可提高4%以上，開采時(shí)間可延長(zhǎng)3 5年。針對(duì)高粘高含蠟油田稠油粘度可降低 24%以上，凝固點(diǎn)降低5 10°C，最終采收率可提高5%以上，開采時(shí)間可延長(zhǎng)5年以上。以上內(nèi)容已對(duì)本發(fā)明做了充分的說(shuō)明，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做 進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚的了解本發(fā)明，本實(shí)施方式僅是本發(fā)明最佳實(shí) 施方式，并非對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1現(xiàn)有技術(shù)采收率示意圖；圖2CR-J3體系乳化分散效果對(duì)比照片；圖3蒙9-11井產(chǎn)出水中總DNA的DGGE分析；圖4蒙9-11井產(chǎn)量變化曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所用原料均可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得。實(shí)施例1油藏特定油井選擇及分子評(píng)價(jià)體系油藏調(diào)查調(diào)查油藏地質(zhì)條件，包括油藏溫度、孔隙度、壓力、滲透率、采出程度、剩 余油分布、油品特性、地層水礦化度等反映油藏地質(zhì)、物理特征的宏觀環(huán)境，還包含油藏微 生物群的微觀環(huán)境，本發(fā)明對(duì)于油藏的微生物環(huán)境無(wú)具體限定，只要油藏中存在有微生物 菌群即可，無(wú)需具體限定是何種微生物。具體適用油藏參數(shù)如下溫度< 80°C、礦化度< 150000mg/L、原油粘度< 2000mPa. S、含蠟量> 3%、含水> 10%、滲透率 > 20 Χ1(Γ3 μ m2 ；1.油藏土樣或水樣品元基因組DNA的提取油藏土樣取自蒙9-11井，深778. 5米。稱取5g沉積物樣品，加入13. 5ml DNA提 取液(IOOmmol Tris-HCl, IOOmmol EDTA, IOOmmol Na3PO4,1. 5mol NaCl, 1% CTAB, pH8. 0), 再加入100μ 1蛋白酶K(10mg/ml)，220rpm水平搖床37°C振蕩30分鐘。加入1. 5ml 20% 的SDS，65°C水浴2小時(shí)，每隔15分鐘輕柔顛倒幾次。室溫6000Xg離心10分鐘。收集上 清，轉(zhuǎn)移至50ml離心管，沉淀中加入4. 5ml DNA提取液和0. 5ml 20% SDS0 65°C水浴10分 鐘，6000Xg離心10分鐘，收集上清合并于上次上清。重復(fù)上述操作，收集上清與前兩次合 并。上清與等體積的氯仿、異戊醇(體積比24 1)混合。離心，吸取水相轉(zhuǎn)移至另一 50ml 離心管，以0. 6倍體積的異丙醇室溫沉淀1小時(shí)。16000Xg離心20分鐘，收集沉淀，用冷 70%乙醇洗滌沉淀，晾干后重懸于滅菌去離子水，瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)提取的DNA片段。油 藏水樣品(IL)經(jīng)過(guò)濃縮后，采用同上方法提取元基因組DNA。2.細(xì)菌16S V9區(qū)的PCR擴(kuò)增16S rDNA V9 區(qū)引物V9-1055F 5' -ATG GCT GTC GTC AGC T-3’V9-1406R 5' -CGC CCG CCG CGC CCC GCG CCC GGC CCG CCG CCC CCGCCCC ACG GGC GGT GTG TAC-3'
PCR 體系 50 μ L，引物采用 V9-1055F，V9-1406R。PCR 反應(yīng)條件TouchdownPCR。3.細(xì)菌16S V9區(qū)的DGGE電泳與T載體克隆、測(cè)序使用濃度為6%聚丙烯酰胺進(jìn)行分離，變性梯度范圍為40% 60%。使用 TheDCodeTM Universal Mutation Detection System(Bio-Rad)進(jìn)行電泳，DNA擴(kuò)增產(chǎn)物上 樣量為200ng。電泳完畢后用EB染色后，通過(guò)Bio-rad凝膠成像系統(tǒng)來(lái)成像。用Biospin 聚丙烯酰胺凝膠DNA試劑盒回收目的條帶后連接到p-GEM T載體上，采用Sanger雙脫氧法 對(duì)重組質(zhì)粒進(jìn)行測(cè)序。蒙9-11井產(chǎn)出水中總DNA 16S V9的DGGE分析見圖3所示。實(shí)施例2實(shí)驗(yàn)室CR共代謝體系的建立與效果評(píng)價(jià)為保證CR體系現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)效果，我們對(duì)每口井施工前的CR體系進(jìn)行了室內(nèi)評(píng) 價(jià)試驗(yàn)，主要包括乳化降粘試驗(yàn)、表面張力和酸度變化試驗(yàn)。利用本發(fā)明所述的紅球菌 屬(Rhodococcus erythropo LY-LH-lla)，保藏編號(hào)為CGMCCNo. 3510 和寡養(yǎng)單胞菌屬 (Stenotrophmonas maltophilia LY-LH-llb)，保藏編號(hào)為CGMCC No. 3509 復(fù)合菌劑進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)，編號(hào)體系為CR-J3體系。1.乳化降粘試驗(yàn)將培養(yǎng)基滅菌后分別裝入500mL實(shí)驗(yàn)瓶中，每個(gè)小瓶裝lOOmL，并加入80g滅菌原 油。保留三個(gè)空白平行樣品，再向小瓶中同時(shí)接入兩個(gè)菌種(紅球菌屬CGMCC No. 3510和 寡養(yǎng)單胞菌屬CGMCC No. 3509。5%接種量)(空白樣品除外)，做三個(gè)平行。將小瓶密封后 放入40°C空氣浴搖床中進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速設(shè)為170r/min，培養(yǎng)時(shí)間5d。培養(yǎng)完畢后，將樣 品脫水，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(NDJ-1，上海精密科學(xué)儀器廠制)在50°C下測(cè)定原油粘度，粘度數(shù)據(jù) 見表1。表1各樣品粘度數(shù)據(jù) 從表1可以看出，利用本發(fā)明復(fù)配菌劑油品粘度有大幅下降。2.表面張力和酸度變化試驗(yàn)在IOOmL無(wú)機(jī)鹽液體培養(yǎng)基加入5g原油，再加入IOmL菌種培養(yǎng)液，將瓶口密封， 置37°C培養(yǎng)3天。將樣品用定性濾紙過(guò)濾，和培養(yǎng)基空白對(duì)照比較。用PH計(jì)測(cè)定濾液的 PH值，用表面張力儀測(cè)定濾液的表面張力值，計(jì)算變化情況，結(jié)果見表2。表2各樣品酸度數(shù)據(jù)及表面張力數(shù)據(jù) 從表2可以看出，利用本發(fā)明復(fù)配菌劑，酸度降低達(dá)20 %，表面張力降低達(dá)33 %。3. CR體系發(fā)酵條件及終點(diǎn)研究1)發(fā)酵配方經(jīng)過(guò)優(yōu)化，最終確定WJ-I發(fā)酵配方。植物油8wt% ；硝酸鈉Iwt % ；磷酸氫二鈉0. 15wt% ；磷酸二氫鉀0. Iwt % ；硫酸鎂 0. 025wt% ；氯化鈣0. Olwt% ；酵母膏0. Iwt% ；鉬酸鈉0. OOlwt% ；硫酸亞鐵0. 004wt% ；硫 酸銅 0. OOlwt% ；硼酸 0. OOlwt% ；氯化錳 0. OOlwt%。2)發(fā)酵溫度基本控制在35°C 39°C之間。3)發(fā)酵攪拌速率及通氣量按照單獨(dú)攪拌均勻的原則確定，攪拌速率為200rpm， 通氣量為0. 2m7h，罐壓0. 05MPa。4)根據(jù)菌種生長(zhǎng)速度差異，菌種發(fā)酵時(shí)間；按照pH6. 5，菌濃108，目測(cè)乳化度較好 的原則，確定注入菌種發(fā)酵產(chǎn)物。實(shí)施例3激活劑選擇及評(píng)價(jià)1.油藏地層水細(xì)菌激活實(shí)驗(yàn)本發(fā)明選擇激活劑為乳化激活劑和產(chǎn)氣激活劑，所述乳化激活劑配方為3wt%。糖 蜜、50wt%。C12或C16、磷酸氫二鉀lwt%。、硝酸銨4wt%。；本發(fā)明乳化激活劑實(shí)驗(yàn)室編號(hào)CY5。所述產(chǎn)氣激活劑配方糖蜜8wt%。、麩皮2wt%。、磷酸氫二鉀1.5wt%。、硝酸銨 0.5wt%。。本發(fā)明產(chǎn)氣激活劑實(shí)驗(yàn)室編號(hào)CY9。激活劑處理后，總生物量激活后提高了 4 5個(gè)數(shù)量級(jí)，如表3所示，同時(shí)，激活功 能菌，有效地抑制有害菌，達(dá)到了選擇性激活的目的。表3 2.油藏地層水細(xì)菌激活乳化實(shí)驗(yàn)，室內(nèi)物模研究試驗(yàn)遴選出優(yōu)化的激活體系 CY5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，體系乳化稠油試驗(yàn)效果顯著，見圖2和表4。表 4 注*+稠油平鋪于液面；++稠油稍有乳化分散；+++大部分稠油乳化分散，瓶壁掛 有部分原油；++++稠油乳化分散顯著，基本溶解在基質(zhì)中，瓶壁只掛有少量油花。3.油藏地層水細(xì)菌激活產(chǎn)氣實(shí)驗(yàn)，室內(nèi)物模研究試驗(yàn)遴選出優(yōu)化的激活體系CY9。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，體系產(chǎn)氣試驗(yàn)效果顯著，見表5。表 5 實(shí)施例4CR-CM室內(nèi)物模試驗(yàn)根據(jù)注劑類型不同，設(shè)計(jì)五個(gè)平行物模模型。實(shí)驗(yàn)選用2. 5 X 40cm的填砂管，滲透 率(398 418X IO"3 μ m2)、孔隙度(35. 05 36. 01% )、試驗(yàn)溫度(37°C )、飽和水(油層采 出水)、驅(qū)替水(現(xiàn)場(chǎng)注入水)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表6。表 6 實(shí)施例5蒙9-11井注入CR-J3體系后分子跟蹤及生產(chǎn)產(chǎn)量變化跟蹤評(píng)價(jià)對(duì)蒙9-11井產(chǎn)出水中提取基因組DNA后，做細(xì)菌16S V9區(qū)的PCR擴(kuò)增(詳見實(shí) 施例1中油藏特定油井分子評(píng)價(jià)體系內(nèi)容)。蒙9-11井產(chǎn)出水中總DNA 16S V9的DGGE分 析見圖3所示。油藏條件試驗(yàn)油藏處于開發(fā)后期老油田。油層深度800m、儲(chǔ)層孔隙度為18. 4% 22. 3%, 滲透率116 675X Kr3 μ m2、油藏溫度37°C、地層水礦化度1301 1721mg/L、含水率> 90%。原油特性粘度:179mpa.s、含蠟量:10· 4 10. 9%、密度0. 8996 0. 9012g/cm3。按照實(shí)施例2所述發(fā)酵條件首先對(duì)紅球菌屬CGMCC No. 3510和寡養(yǎng)單胞菌屬 CGMCC No. 3509進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，接種比例為1 1。利用CR-CM采油技術(shù)，隨注入水向目標(biāo)油藏注入激活劑、發(fā)酵后的外源菌及空氣； 所述激活劑配方見實(shí)施例3。所述激活劑、外源菌的注入總體積為0. 2PV(PV是油藏孔隙 總體積)，其中激活劑為0.7%，外源菌為2% ；空氣與激活劑及外源菌總液體的體積比為 1 I0周期性的向目標(biāo)油藏注入激活劑、外源菌和空氣(周期為4個(gè)月)，用量同上述步
馬聚ο
9
由圖3，4所示，蒙9-11井試驗(yàn)效果顯著，油藏內(nèi)源功能菌數(shù)量增加，而且CR-J3體系在油藏地層中穩(wěn)定繁殖。注入后至10月底每天產(chǎn)量均在5噸左右，實(shí)施前后對(duì)比，油井日 產(chǎn)液量由8噸到15噸，日產(chǎn)油量由0. 5噸上升到5噸，綜合含水由93. 7%下降到66. 7%。從油井的取樣檢測(cè)結(jié)果顯示，自7月28日后，CR-J3體系(lb，即LY_LH_llb)和內(nèi) 源菌la(Uncultured bacterium)非常明顯，直接導(dǎo)致了產(chǎn)量的上升。8月11日，內(nèi)源菌la (Uncultured bacterium)和注入CR-J3體系(Ib)仍占主導(dǎo) 地位，同時(shí)內(nèi)源功能菌Id (Comamonas sp.)出現(xiàn)，并且Ia和Ib在未來(lái)兩個(gè)多月里一直處于 優(yōu)勢(shì)地位。值得注意的是，CR-J3體系和內(nèi)源功能菌(lb，ld)的協(xié)同作用對(duì)提高采收率有 顯著效果。8月25日，除了上述條帶，開始出現(xiàn)了注入CR-J3體系中LY-LH-lla，內(nèi)源菌 Ii (Acinetobacter sp.)和Io (Burkholderia sp.)，此時(shí)注入菌和內(nèi)源菌的種類和數(shù)量 達(dá)到峰值，采油也處于最佳狀態(tài)。尤其要注意l0(Burkh0lderiaSp.)這株菌，它原本屬 假單胞菌，解烴能力很強(qiáng)，因此油井的產(chǎn)量呈上升、穩(wěn)定趨勢(shì)。后來(lái)又逐漸出現(xiàn)了內(nèi)源菌 Im(Agrobacterium sp.),Ik(Pseudomonassp.),11(Rhizobium sp.),Ij (Arcobacter sp.)， 但均迅速消失，分析認(rèn)為這些菌對(duì)采油的貢獻(xiàn)不大?？偟恼f(shuō)來(lái)，注入菌在整個(gè)過(guò)程中均保持了 IO6以上的菌濃，大部分時(shí)期已達(dá)到了 107，證明本發(fā)明CR-CM體系適合該地層環(huán)境，并能有效的提高油藏采收率。如圖4所示，最 初原油井基本上無(wú)采出量，經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法后，產(chǎn)油量提高了 5噸，且持續(xù)數(shù)月，產(chǎn)量穩(wěn)定。綜上所述，蒙9-11井實(shí)施CR-CM采油技術(shù)后效果顯著，前期室內(nèi)評(píng)價(jià)研究和現(xiàn)場(chǎng) 試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。通過(guò)實(shí)施多輪次注入方式可以保持油井較長(zhǎng)時(shí)期的穩(wěn)產(chǎn)。
權(quán)利要求
一種提高石油采油量的微生物制劑，其特征在于，所述微生物制劑包括紅球菌屬(Rhodococcus erythropo LY-LH-11a)，保藏編號(hào)為CGMCCNo.3510和/或寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophmonas maltophilia LY-LH-11b)，保藏編號(hào)為CGMCC No.3509。
2.權(quán)利要求1所述微生物制劑在提高石油采收率中的應(yīng)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，所述油藏參數(shù)為溫度<80°C、礦化度 < 150000mg/L、原油粘度< 2000mPa. s、含賭量>3%、含水> 10%、滲透率> 20X 1(Γ3 μ m2。
4.一種利用權(quán)利要求1所述微生物提高石油采收率的方法，其特征在于，所述方法包 括下述步驟(1)油藏調(diào)查調(diào)查油藏地質(zhì)條件，包括油藏溫度、孔隙度、壓力、滲透率、采出程度、剩 余油分布、油品特性、地層水礦化度等反映油藏地質(zhì)、物理特征的宏觀環(huán)境，以及油藏微生 物群的微觀環(huán)境，具體適用油藏參數(shù)如下溫度< 80°C、礦化度< 150000mg/L、原油粘度< 2000mPa. s、含蠟量> 3%、含水> 10%、滲透率 > 20 Χ1(Γ3 μ m2 ；(2)利用微生物共生繁殖與復(fù)合代謝原理，隨注入水向目標(biāo)油藏注入激活劑、外源菌及 空氣；所述外源菌為權(quán)利要求1所述的微生物制劑；(3)步驟(2)后周期性的注入激活劑、外源菌和空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述激活劑為乳化激活劑和產(chǎn)氣激活 劑，所述乳化激活劑配方為1 3wt%。糖蜜、40 45wt%。長(zhǎng)鏈烷烴、磷酸氫二鉀0. 8 1. 5wt%。、硝酸銨2 5wt%。；所述產(chǎn)氣激活劑配方糖蜜3 9wt%。、麩皮1 3wt%。、磷酸 氫二鉀1 2wt%。、硝酸銨0. 5 0. 8wt%0o
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)鏈烷烴為C12或C16。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中激活劑、 外源菌的注入總體積為0. 2PV，其中激活劑體積百分比為0. 5% 1%，外源菌體積百分比 為2% 4% ；空氣與激活劑及外源菌總液體的體積比為1 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在向目標(biāo)油藏注入外源菌之前，需要將權(quán) 利要求1所述外源菌地面發(fā)酵，紅球菌屬CGMCC No. 3510和寡養(yǎng)單胞菌屬CGMCC No. 3509 接種比例為1 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵培養(yǎng)基成分及用量為植物 油5 9wt%、硝酸鈉0. 8 1. 5wt%、磷酸氫二鈉0. 15 0. 3wt%、磷酸二氫鉀0. 1 0. 5wt%、硫酸鎂 0. 025 0. 05wt%、氯化鈣 0. 01 0. 05wt%、酵母膏 0. 1 0. 5wt%、鉬 酸鈉 0. 001 0. 006wt%、&t酸亞鐵 0. 004 0. 008wt%、硫酸銅 0. 001 0. 008wt%、硼酸 0. 001 0. 008wt%、氯化錳 0. 001 0. 008wt%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵攪拌速率為150 300rpm， 通氣量為0. 1 0. 5m7h，發(fā)酵溫度35°C 39°C之間，罐壓0. 05 0. 08Mpa。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)具體為激活劑、外源菌和空 氣周期性注入，所述周期為1 4個(gè)月一次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用共生繁殖與復(fù)合代謝技術(shù)提高石油采油量方法及微生物制劑，其主要是利用CR-CM原理，周期性向目標(biāo)油層注入外源采油微生物、激活劑和空氣，通過(guò)大量激活內(nèi)源采油微生物，在油層建立一個(gè)內(nèi)、外源采油微生物的新體系(CR)。通過(guò)技術(shù)調(diào)控，使CR體系中各采油微生物通過(guò)生物鏈相互聯(lián)系，并且產(chǎn)生有利于采油的復(fù)合代謝(CM)，在采油微生物及其復(fù)合代謝物雙重作用下，實(shí)現(xiàn)增油、提高采收率目的。本發(fā)明不僅可以增加采油量，還可以改善油藏條件，最終采收率可提高4％以上，開采時(shí)間可延長(zhǎng)3～5年。針對(duì)高粘高含蠟油田稠油粘度可降低24％以上，凝固點(diǎn)降低5～10℃，最終采收率可提高5％以上，開采時(shí)間可延長(zhǎng)5年以上。
文檔編號(hào)C12R1/01GK101880630SQ20091024706
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者王新民 申請(qǐng)人:路域生態(tài)工程有限公司