專利名稱：注入井處生物質(zhì)聚集的預(yù)防的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及環(huán)境微生物學(xué)領(lǐng)域。具體地，其涉及微生物增強的采油和生物整治領(lǐng)域。更具體地，其涉及在微生物增強的采油和生物整治過程中，注入井鉆孔處微生物的聚集和生物膜的形成的防止。
背景技術(shù)：
在從油層采油的過程中，含油地下巖層中的原油通常僅有小部分被僅利用了油層中存在的自然力的初級開采方法所回收。二次采油方法如注水法(即，通過注入井將水注入油層)已被用于迫使油通過地下巖層流向生產(chǎn)井，并從而改善了油的開采(Hyne，N.J., 2001, “Non-technical guide to petroleum geology, exploration, drilling, andproduction”,第2版，Pen Well Corp.，Tulsa, OK, USA)。注水操作經(jīng)常遇到的一個問題是地下巖層異質(zhì)性能夠?qū)е伦⑺^程中降低的波及效率。換句話講，在水從注入井行進至生產(chǎn)井時，它優(yōu)先通過油層的更多孔洞的巖層，并形成水淹的巖層，而繞過其他含油地下巖層，即未被水淹的，從而降低了從未被水淹的巖層的米油效率。使用微生物強化采油(MEOR)來幫助采油是已知的(Brown，L.R.，Vadie, A.A.，Stephen, 0.J.SPE59306, SPE/D0E Improved Oil Recovery Symposium, Oklahoma,3-5，2000，4月)。活的微生物能夠被注入油層，它們在油層處能夠粘附至水淹的區(qū)域中的巖石或沙土基質(zhì)中的孔洞和通道的表面，并將它們堵塞，以在注水過程中阻止水流向水淹的區(qū)域，這使得水流祀向尚未被水淹的含油地下巖層的更大的區(qū)域(Ramkrishna, S., Prog.EnergyCom.Sc1.,34:714_724，2008)。與MEOR相關(guān)的一個問題是外源性地弓I入的微生物、或天然微生物過早的活性，一旦營養(yǎng)物質(zhì)溶液被加入注入井，它就會導(dǎo)致生物堵塞的過早形成，并堵塞靠近注入井鉆孔的孔洞。在這種情況下，被引入注入井的組分不能夠移動至含油地下巖層中去促進ME0R。W02009017810A1描述了從含油巖層強化采油的一種方法。該方法涉及將微生物的聚生體和營養(yǎng)物質(zhì)溶液引入注入井。聚生體被維持一段足夠所述微生物在油層中生長和定植的時間以置換油。共同擁有和共同未決的美國專利申請公布US20100081585A1 (該文獻全文以引用方式并入本文)描述了在MEOR和生物整治過程中控制微生物的活化，并且依賴于在被施用至所述位點時，在所應(yīng)用的濃度對天然的和所引入的微生物均為抑制性的制劑。這些制劑防止了微生物的生長和活化，直到該抑制劑被耗散。美國專利4，947，923公開了一種用于MEOR的方法，該方法包括將細菌注入井孔和注入營養(yǎng)物質(zhì)源，以導(dǎo)致細菌生長和選擇性地堵塞巖層。所使用的營養(yǎng)物質(zhì)能夠在井下流動并提供磷酸鹽如三聚磷酸鹽的營養(yǎng)源，而不會在與原生水接觸時沉淀。
對于成功的MEOR和生物整治操作，防止生物堵塞的過早形成和靠近注入井鉆孔的孔洞的堵塞仍然是有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明是處理地下目標位點的方法，所述方法按順序包括以下步驟:a)制備包含一種或多種微生物菌種的生物質(zhì)懸浮液；b)將(a)的懸浮液引入所述地下目標位點的注入井鉆孔；c)任選地將一種或多種流體引入所述注入井鉆孔；d)將第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液在所述地下目標位點處支持(a)的一種或多種微生物的生長而不會促進生物質(zhì)的聚集和生物膜的產(chǎn)生；以及e)將第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑促進所述地下目標位點中的孔洞和通道的生物堵塞。本發(fā)明的另一個方面是處理地下目標位點的方法，所述方法按順序包括以下步驟:a)制備包含一種或多種施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri)菌株的生物質(zhì)懸浮液；b)將(a)的懸浮液引入所述地下目標位點的注入井鉆孔；c)將一種或多種流體引入所述注入井鉆孔；d)將第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液包含乳酸鹽并且不含乙酸鹽，并且其中所述乳酸鹽促進施氏假單胞菌的生長并且在懸浮液中維持施氏假單胞菌；以及e)將第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液包含乙酸鹽，并且其中所述乙酸鹽通過(a)的施氏假單胞菌菌株促進生物堵塞的形成。


圖1是井孔和鄰近它的地下位點的示意圖。下列全部粗體數(shù)字均是指圖1。(O是進入井管(7)的注射水的流，(2和3)是巖石層，(4)是管中的孔眼，(5)是井孔，(6)是注入井鉆孔的生產(chǎn)層表面，(8)是井孔在巖石層(2)中的底部。申請人:按照國際承認的用于專利程序目的的微生物保藏的布達佩斯條約的有關(guān)條款進行了以下生物保藏:保藏菌株信息
權(quán)利要求
1.處理地下目標位點的方法，所述方法按順序包括以下步驟: a)制備包含一種或多種微生物菌種的生物質(zhì)懸浮液； b)將(a)的懸浮液引入所述地下目標位點的注入井鉆孔； c)任選地將一種或多種流體引入所述注入井鉆孔； d)將第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液在所述地下目標位點處支持(a)的一種或多種微生物的生長而不會促進生物質(zhì)的聚集和生物膜的產(chǎn)生；以及 e)將第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑促進所述地下目標位點中的孔洞和通道的生物堵塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中(C)的一種或多種流體幫助(a)的一種或多種微生物的懸浮液流入所述地下目標位點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在步驟(d)之后，將一種或多種流體引入所述注入井鉆孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，還包括在步驟(d)之后，或在步驟(d)之后的將一種或多種流體引入所述注入井鉆孔之后，應(yīng)用關(guān)井階段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在步驟(e)之后，將一種或多種流體引入所述注入井鉆孔。
6.根據(jù)權(quán)利要 求5所述的方法，還包括在流體的引入之間周期性地引入附加的第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中(a)的生物質(zhì)懸浮液在所述第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液中制備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中步驟(d)被省略。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種微生物菌種選自假單胞菌屬(Pseudomonas)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、放線菌綱(Actinomycetes)、不動桿菌屬(Acinetobacter)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)、弓形桿菌屬(Arcobacter)、裂殖菌綱(Schizomycetes)、棒狀桿菌屬(Corynebacteria)、無色小桿菌屬(Achromobacteria)、腸桿菌屬(Enterobacteria)、諾卡氏菌屬(Nocardia)、酵母綱(Saccharomycetes)、裂殖酵母屬(Schizosaccharomyces)、弧菌屬(Vibrio)、希瓦氏菌屬(Shewanella)、索氏菌屬(Thauera)、石袍菌屬(Petrotoga)、微球莖菌屬(Microbulbifer)、海桿菌屬(Marinobacteria)、梭桿菌屬(Fusibacteria)和紅酵母屬(Rhodotorula)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述一種或多種微生物菌種選自施氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri) BR5311 (ATCC N0.PTA-11283)和施氏假單胞菌 LH4:15 (ATCCN0.PTA-8823)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑包含乳酸鹽并且不含乙酸鹽。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑中的乳酸鹽的濃度為約25份每一百萬份至約10，000份每一百萬份。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一和第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑包含硝酸鹽。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中硝酸鹽的濃度為約20份每一百萬份至約10，000份每一百萬份。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑包含乙酸鹽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在所述第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑中的乙酸鹽的濃度為約100份每一百萬份至約10，000份每一百萬份。
17.處理地下目標位點的方法，所述方法按順序包括以下步驟: a)制備包含一種或多種施氏假單胞菌菌株的生物質(zhì)懸浮液； b)將(a)的懸浮液引入所述地下目標位點的注入井鉆孔； c)任選地將一種或多種流體引入所述注入井鉆孔； d)將第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液包含乳酸鹽并且不含乙酸鹽，并且其中所述乳酸鹽促進施氏假單胞菌的生長并且在懸浮液中維持施氏假單胞菌；以及 e)將第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑引入所述注入井鉆孔，其中所述第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液包含乙酸鹽，并且其中所述乙酸鹽通過(a)的施氏 假單胞菌菌株促進生物堵塞的形成。
全文摘要
本文所公開的是不同的營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑向地下目標位點的引入，以在MEOR或生物整治過程中防止在注入井鉆孔的生產(chǎn)層表面的生物膜的形成和生物質(zhì)的聚集。第一營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑支持所引入的微生物的生長，并且第二營養(yǎng)物質(zhì)溶液制劑被用于促進生物膜的形成，以允許地下目標位點中的孔洞和通道的堵塞，用于MEOR或生物整治。
文檔編號E21B43/22GK103189599SQ201180052527
公開日2013年7月3日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者A.W.阿爾索普, S.M.安妮澤克, R.D.法倫, E.R.亨里克森, S.J.基勒, M.P.佩里 申請人:納幕爾杜邦公司