采油微生物復合菌劑驅油性能評價研究

2013-04-14 03:17:14劉蕊娜大慶油田有限責任公司第一采油廠黑龍江大慶163453

長江大學學報(自科版) 2013年1期

劉蕊娜（大慶油田有限責任公司第一采油廠，黑龍江大慶163453）

微生物提高原油采收率技術是目前最具發展前景的一項采油技術，與其他采油技術相比，該技術具有適應范圍廣、工藝簡單、投資少、見效快和無污染等優點［1-3］。利用該技術的關鍵是相關微生物菌種能夠在油藏條件下生存并產生對驅油有利的代謝產物［4-6］。因此，開發能適應不同區塊油藏的微生物并研究其相關的理化性質尤為重要。下面，筆者在模擬地層條件下，對從大慶油田采出液中分離篩選的4種菌株的復合菌劑性質及驅油效果進行研究，為下一步的配伍和礦場試驗提供參考依據。

1 材料及方法

1．1 試驗菌種

4種采油微生物菌種分離自大慶油田油水樣，經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 培養基

細菌富集培養基：無機鹽＋微量元素＋原油＋聚合物；無機鹽培養液：原油20g，K2HPO410g，NaH2PO45g，（NH4）2SO42g，Yeast 1g，MgSO4·7H2O 200mg，CaCl2·2H2O 1mg，FeSO4·7H2O 1mg，pH值7．0～7．2；平板培養基：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 主要試驗儀器

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

2 結果與分析

2．1 試驗菌的特性研究

在培養試驗菌作用于原油的試驗中，主要有2種方法：在搖床振蕩培養觀察細菌的生長情況與乳化原油的程度和將培養液放入厭氧培養箱中觀察細菌作用后原油的變化。室內培養溫度為25～70℃，培養時間為7～15d［4-5］。

1）試驗菌的耐溫性微生物對溫度十分敏感，細胞內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，導致細胞死亡。將菌株分別置于不同溫度下培養后，24h后檢測菌體的存活率。篩選菌種最適生長溫度范圍為40～55℃，當溫度超過60℃后，存活率開始降低（見圖1）。

2）試驗菌的抗鹽性在經發酵擴培后的菌液中，分別加入定量的NaCl，使發酵液配制成不同濃度的鹽溶液，室溫放置24h后檢測存活菌體的濃度。檢測結果表明，當鹽濃度高達104mg／L時，微生物濃度達到了106cell／ml以上，表明菌株對鹽有較強的耐受性。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，水中各項離子的濃度都在微生物生長條件的范疇內，所以篩選的菌種能在油層水中生長繁殖。

圖1 復合菌劑在不同溫度下的存活度

2．2 試驗菌對原油物化性質的影響

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

1）菌種的篩選及原油乳化試驗取薩中西部過渡帶5口井的油、產出水、注入水進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，搖動搖瓶，原油從玻璃壁表面完全脫離，說明細菌能與原油發生作用并產生代謝活性物質。

2）試驗菌對原油含蠟含膠量變化的影響用常規方法檢測復合菌劑作用前、后對原油含蠟含膠量變化的影響，結果如表1所示。由表1可知，復合菌劑作用前、后，試驗油樣的的含蠟含膠量具有明顯變化，并經過后期試驗證明特別是對原油粘度大于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含蠟率降低達到16．47%，含膠率降低達到7．26%，而且平行試驗結果的重復穩定性較好。