專利名稱：：利用微生物對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種石油原油管道輸送的方法，特別涉及一種利用微生物對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送的方法。技術(shù)背景通常易凝高粘原油包括含蠟量較高的石蠟基原油，常稱含蠟原油，以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高、密度較大的重質(zhì)原油，常稱稠。目前在我國(guó)大慶、勝利、中原、南海等主要油田生產(chǎn)的原油大多為高含蠟原油，勝利、遼河、新疆、渤海等油田有大量的稠油，新近發(fā)現(xiàn)的億噸級(jí)渤海蓬萊油田也是稠油油田，易凝高粘原油在我國(guó)生產(chǎn)的原油中占80°/。以上。傳統(tǒng)原油輸送方法主要采用加熱輸送工藝，在管道上隔幾十公里設(shè)一個(gè)加熱站，其弊端是輸油能耗高、允許的輸量變化范圍小，且管道停運(yùn)時(shí)間稍長(zhǎng)便會(huì)因原油降溫導(dǎo)致凝結(jié)，釀成管道堵塞的災(zāi)難性后果。我國(guó)長(zhǎng)距離輸油管道每年用于加熱的燃料油消耗數(shù)十萬噸，在國(guó)外，易凝高粘原油開采量的也在不斷增加，因此，易凝高粘原油節(jié)能、安全輸送一直是我國(guó)乃至全球石油儲(chǔ)運(yùn)界面臨的主要技術(shù)難題。有文獻(xiàn)粗略統(tǒng)計(jì)過，以大慶原油的東北輸油管道為例，在保證運(yùn)4亍安全的前提下，若降低輸油溫度1。C,即原油凝點(diǎn)降低1。C，每年即可節(jié)省用于加熱的燃料油費(fèi)用2000萬元以上，所以處理原油使之降凝降粘已經(jīng)成為刻不容緩的研究課題，石油降凝劑的研究也成為重中之重。目前油田使用的降凝劑多為化學(xué)制劑，主要為烷基萘類、聚烯烴類、聚酯類化學(xué)物質(zhì)，我國(guó)勝利、中原、新疆、長(zhǎng)慶等油田，已有IO多條管道采用降凝劑改性輸送技術(shù)，該技術(shù)在石油管道輸送安全運(yùn)行、節(jié)能降耗中發(fā)揮了極為重要的作用，但該技術(shù)受石油自身許多性質(zhì)的制約，降凝效果十分不穩(wěn)定，而且長(zhǎng)期使用這些化學(xué)降凝劑對(duì)環(huán)境有^f艮大的污染。目前，國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)中曾就利用微生物采油的有關(guān)技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行過相關(guān)報(bào)道，但將微生物降凝降粘優(yōu)勢(shì)運(yùn)用到石油管道輸送上還未見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種節(jié)能高效、降低污染、安全可靠的利用微生物對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的實(shí)施方式如下一種利用微生物對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送的方法，其特征在于具體實(shí)施步驟如下(1)將假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液按l-6:2-5:2-4重量混合比例混合均勻成為復(fù)配菌液，復(fù)配菌液pH范圍在4.0-8.0，菌液濃度106-109個(gè)/毫升；(2)制備營(yíng)養(yǎng)液，其成分為糖蜜0.1-5%,(NH4)2S040.1-1%,MgS04'7H200.001-0.2%,K2HP040.001-5%,余量為水，混合均勻；(3)將復(fù)配菌液與營(yíng)養(yǎng)液混合，混合比例為復(fù)配菌液營(yíng)養(yǎng)液=1:2-40;(4)再將混合液與原油混合，混合比例混合液原油=1-5:1,而后在35-70。C溫度下微生物作用70-220小時(shí)，攪拌速率為l-600rpm，脫水后進(jìn)入管道進(jìn)行輸送，輸送原油的含水率控制為1-10%,輸送溫度高于原油凝點(diǎn)1-10。C;(5)將部分原油通過管道再泵回罐內(nèi)，按泵回原油體積與罐內(nèi)原油的體積比為l:4-20，由于泵回原油中含有大量的微生物菌劑，從而實(shí)現(xiàn)微生物復(fù)配菌液的循環(huán)利用。工作原理微生物在生長(zhǎng)代謝過程中，一方面可以以原油的碳鏈做為自身生長(zhǎng)所需要的碳源，從而改變?cè)偷奶兼溄M成；另一方面，微生物生長(zhǎng)時(shí)釋放出的生物酶，可降解原油，使原油的碳鏈斷裂，高碳鏈原油變?yōu)榈吞兼溤停淖冊(cè)托再|(zhì)，達(dá)到降粘防蠟的作用。處理原油的^:生物都是經(jīng)過篩選馴化后的優(yōu)勢(shì)菌群，該菌群有的菌種能產(chǎn)生芽孢，具有厭氧、嗜熱、耐壓等特性，有的菌種在新陳代謝過程中能產(chǎn)生的羧酸、類脂類生物表面活性劑和小分子醇類共同作用，能大大降低油水界面的表面張力并導(dǎo)致油水乳化，形成水包油乳狀液，另外這種菌群能選擇性的對(duì)烷烴進(jìn)行生物降解，尤其是C,6-C63烷烴組分的降解，降低原油中的膠質(zhì)、瀝青和蠟含量，增加輕質(zhì)組分含量，降低桐油內(nèi)聚力、粘度和原油凝點(diǎn)，而且經(jīng)微生物降解后的原油，組分發(fā)生徹底改變，解決輸送中穩(wěn)定性差、處理效率低、脫水困難、污染環(huán)境等問題，真正達(dá)到原油的安全、穩(wěn)定、環(huán)保輸送。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明特別適用于油田易凝高粘原油的輸送。2、在80小時(shí)內(nèi)，可降粘率達(dá)40%,可將原油凝點(diǎn)降低3-5。C，可使輸送溫度大幅降低，降低堵塞管道的幾率，真正達(dá)到節(jié)能降耗、安全輸送的目的。3、微生物復(fù)配菌液是以原油為主要碳源和氮源，可以在原油中大量繁殖生長(zhǎng)，經(jīng)首次投加后可循環(huán)多次使用，因此大大降低了使用成本。圖1是本發(fā)明方法流程框圖；原油經(jīng)過首次才殳加高效復(fù)配菌液進(jìn)入降解過程，原油」微生物降解處理后，得到降凝降粘的原油，原油進(jìn)入大站經(jīng)過脫水處理后，流入原油輸送管道進(jìn)行輸送；同時(shí)泵回的含有大部分^f效生物菌劑的原油與高效復(fù)配菌液合并繼續(xù)循環(huán)使用。具體實(shí)施方式以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式詳述如下實(shí)施例l微生物降凝降粘小試試驗(yàn)，具體實(shí)施步驟如下(1)原油300g，混合比例混合液原油=1:1,則混合液的重量為300g。(2)混合液中，復(fù)配菌液:營(yíng)養(yǎng)液=1:4，按此比例計(jì)算，復(fù)配菌液需60g,營(yíng)養(yǎng)液需240g。(3)復(fù)合菌液中包括假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液，三種菌液按4:3:2重量比例混合，按復(fù)合菌液60g計(jì)算，三種菌液的重量為假單胞菌屬G327g，芽孢桿菌屬B520g,棒桿菌屬Y213g，pH7.0,菌體濃度為109個(gè)/毫升。U)營(yíng)養(yǎng)液的成分為糖蜜1°/。，(NH4)2S040.1%，MgS04.7H200.02%，K2HPO40.2%，剩余部分為水，按營(yíng)養(yǎng)液240g計(jì)算糖蜜2.4g，(NH4)2S040.24g,MgS04'7H200.048g，K2HPO40.48g，水236.8g。(5)最后恒溫5(tc微生物作用80小時(shí)，攪拌速率為500rpm。每24小時(shí)取樣脫水測(cè)定原油粘度和凝點(diǎn)變化，以原油加水為空白，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如表l。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2:1噸規(guī)模的管道模擬輸送試驗(yàn)具體實(shí)施步驟如下(1)原油500kg,混合液與原油混合，混合比例混合液原油=1:1，則混合液的重量為500kg。(2)混合液中，復(fù)配菌液:營(yíng)養(yǎng)液=1:4，按此比例計(jì)算，復(fù)配菌液需100kg,營(yíng)養(yǎng)液需400kg。(3)復(fù)合菌液中包括假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液，三種菌液按4:3:2重量混合比例，按復(fù)合菌液lkg計(jì)算，三種菌液的重量為假單胞菌屬G344kg，芽孢桿菌屬B533kg，棒桿菌屬Y223kg，pH7.0，菌體濃度為109個(gè)/毫升。(4)營(yíng)養(yǎng)液的成分為糖蜜1%，(NH4)2S040.1%，MgS04.7H200.02%,K2HPO40.2%，剩余部分為水，按營(yíng)養(yǎng)液400kg計(jì)算糖蜜4kg，(NH4)2S04400g，MgS04.7H2080g,K2HP04800g,水394.7kg。(5)最后恒溫50。C微生物作用80小時(shí)，由于擴(kuò)大規(guī)模，按照設(shè)備的攪拌性能，攪拌速率為100rpm。(6)微生物作用完畢后將部分原油通過管道再泵回罐內(nèi)，泵回原油按體積與罐內(nèi)原油的體積比為l:IO計(jì)算，泵回原油體積為100升，由于泵回原油中含有大量的微生物菌劑，從而實(shí)現(xiàn)微生物復(fù)配菌液的循環(huán)利用。(7)將準(zhǔn)備輸送原油脫水，脫水后的原油用泵將打入輸送管道，在輸送管道外部設(shè)有加熱線圈用以將原油加熱，輸送溫度始終維持在高于原油凝點(diǎn)2'C,以原油加水做為空白，檢測(cè)數(shù)據(jù)如表2。表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述數(shù)據(jù)表明，一噸處理后的原油較空白原油凝點(diǎn)下降了3。C,在輸送上就減少加熱3。C,按原油加熱一小時(shí)計(jì)算，可節(jié)省熱量7,21xl(^J，折合成電能則可節(jié)省2度電，折合成普通柴油加熱則可節(jié)省柴油約1.2kg，大大節(jié)省了國(guó)家資源。本發(fā)明經(jīng)過大量的試驗(yàn)摸索，利用微生物最佳組合形成的復(fù)配菌液對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送，該方法實(shí)施安全可靠，效果非常顯著。實(shí)施例3:上述試驗(yàn)還可以通過其它的混合比例和條件完成，都可獲得較佳的輸送效果。按輸送規(guī)模為l噸計(jì)算，各組分含量的具體計(jì)算方法按本發(fā)明要求限定，計(jì)算結(jié)果如表3。表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述參照實(shí)施例對(duì)該利用微生物對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送的方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種利用微生物對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送的方法，其特征在于具體實(shí)施步驟如下(1)將假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液按1-6∶2-5∶2-4重量混合比例混合均勻成為復(fù)配菌液，復(fù)配菌液pH范圍在4.0-8.0，菌液濃度106-109個(gè)/毫升；(2)制備營(yíng)養(yǎng)液，其成分為糖蜜0.1-5％，(NH4)2SO40.1-1％，MgSO4·7H2O0.001-0.2％，K2HPO40.001-5％，余量為水，混合均勻；(3)將復(fù)配菌液與營(yíng)養(yǎng)液混合，混合比例為復(fù)配菌液營(yíng)養(yǎng)液＝1∶2-40；(4)再將混合液與原油混合，混合比例混合液原油＝1-5∶1，而后在35-70℃溫度下微生物作用70-220小時(shí)，攪拌速率為1-600rpm，脫水后進(jìn)入管道進(jìn)行輸送，輸送原油的含水率控制為1-10％，輸送溫度高于原油凝點(diǎn)1-10℃；(5)將部分原油通過管道再泵回罐內(nèi)，按泵回原油體積與罐內(nèi)原油的體積比為1∶4-20，由于泵回原油中含有大量的微生物菌劑，從而實(shí)現(xiàn)微生物復(fù)配菌液的循環(huán)利用。全文摘要本發(fā)明涉及一種利用微生物對(duì)易凝高粘原油降解后進(jìn)行管道輸送的方法，步驟如下(1)將假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液按1-6∶2-5∶2-4重量混合比例混合均勻成為復(fù)配菌液，菌液pH范圍在4.0-8.0，菌液濃度10⁶-10⁹個(gè)/毫升；(2)制備營(yíng)養(yǎng)液，其成分為糖蜜∶0.1-5％，(NH₄)₂SO₄0.1-1％，MgSO₄·7H₂O0.001-0.2％，K₂HPO₄0.001-5％，余量為水，混合均勻；(3)將復(fù)配菌液與營(yíng)養(yǎng)液混合，復(fù)配菌液∶營(yíng)養(yǎng)液＝1∶2-40；(4)再將混合液與原油混合，混合液∶原油＝1-5∶1；而后在35-70℃溫度下微生物作用70-220小時(shí)，攪拌速率為1-600rpm，脫水后進(jìn)入管道進(jìn)行輸送，輸送原油的含水率控制為1-10％，輸送溫度高于原油凝點(diǎn)1-10℃；(5)將部分原油通過管道再泵回罐內(nèi)，泵回原油體積與罐內(nèi)原油的體積比為1∶4-20。該方法簡(jiǎn)便、效果顯著。文檔編號(hào)C10G32/00GK101210193SQ200710060178公開日2008年7月2日申請(qǐng)日期2007年12月25日優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日發(fā)明者靜劉,呂叢潮,張英筠,吶魏申請(qǐng)人:天津市工業(yè)微生物研究所