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提高原油采收率嗜热菌株的筛选、鉴定及性能评价

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前言

第一章文献综述

第二章提高原油采收率菌株的筛选、鉴定及培养条件优化

第三章提高原油采收率菌株的性能评价

第四章菌株在室内条件下的物理模拟驱油试验

第五章结论

参考文献

致谢

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摘要

微生物提高原油采收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery，MEOR)是继传统的三次采油技术之后的一项综合性采油技术，它是利用微生物的有益活动及代谢产物来提高原油采收率的。嗜热菌株的筛选是外源微生物采油技术在高温油藏成功应用的关键，目前国内外尚未见报道特别有效的能提高高温油藏采收率的菌株。 本论文从筛选出MEOR嗜热菌株开始，研究了菌株生长的温度范围和最适温度、pH值范围和最适pH值、矿化度范围和最适矿化度、最佳碳源、最佳氮源和最佳碳氮比等特性；并评价了菌株的产酸、产气、产表面活性剂性能，以及菌株作用后原油组成和性质的变化；还通过室内物理模拟试验，测定了微生物提高残余油的采收率。 通过对取自胜利油田产出液和被原油污染的污泥样品中的嗜热菌进行分离纯化，得到23株嗜热菌，并优选出两株来进行研究，菌株编号为NA-3和NA-4，经鉴定为芽孢杆菌属，菌株经革兰氏染色都呈阳性，杆状，产芽孢，兼性厌氧，能够以原油为碳源。研究了它们的生长条件，得到它们生长的温度范围为60～75℃，最适生长温度为70℃左右；生长的pH范围为5.O～9.0，最适生长pH为7.0～8.O；NA-3生长的矿化度范围为0～10.0g/L，最适矿化度为2.0～5.0g/L，NA-4生长的矿化度范围为0～15.0g/L，最适矿化度为0.8～2.0g/L。采用单因子法研究碳源、氮源和碳氮比对菌株生长的影响，得到菌株的最佳厌氧培养基：葡萄糖20.Og/L,蛋白胨2.0g/L，NaCI2.0g/L，NH<,4>CL0.5g/L，K<,2>HPO<,4>·3H<,2>O2.0g/L，MgSO<,4>o.02g/L；菌株NA-4的最佳厌氧培养基为：蔗糖20.Og/L，蛋白胨2.0g/L，NaCl2.0g/L，NH<,4>Cl0.5g/L，K<,2>HPO<,4>·3H<,2>O2.Og/L，MgSO<,4>0.02g/L。 两株菌都有很好的产气、产酸、产表面活性剂的特性。NA-3培养液的表面张力由72mN/m降为34mN/m，pH值由7.0降为5.2，产生的乙酸根浓度可维持在440mg/L左右。NA-4培养液的表面张力由72mN/m降为46mN/m，pH值由7.0将为5.4，培养的第三天乙酸根浓度最高为460mg/L，随后下降，可能是作为营养被消耗了。 对菌株作用前后原油组成和性质的进行了测定，结果表明两株菌都能在一定程度上降解部分重质组分，改善了原油的性质。NA-3作用后原油C<,20>以上烷烃组分含量减少了14.2[％]，主峰碳数由C<,20>变为C<,15>，黏度降低12.1[％]，凝固点降低6.0<'。>C，含腊量降低4.3[％]，界面张力降低19.5[％]。NA-4作用后原油C<,20>以上烷烃组分含量减少了10.84[％]，黏度降低13.8[％]，凝固点降低5.5<'。>C，含腊量降低2.1[％]，界面张力降低15.4[％]。这些变化提高了原油的流动性，都有益于提高原油采收率。进行了室内物理模拟试验，对人工填置的岩芯进行营养加菌液的驱替，在70<'。>C放置一段时间，再进行同样的营养加菌液驱替，总共为五个轮次近70天，每次计算出残余油采收率。试验结果表明：NA-3和NA-4提高残余油采收率分别为8.7[％]和10.5[％]，两株菌在MEOR技术领域都有很好的应用前景。试验中还发现：驱出的残余油原油有一半左右是在打开阀门时随着大量的气体喷出的；菌株在含油岩芯中的生长周期不止10天，较在厌氧培养基中长很多；驱替时注入压力先升高后降低，可能是由于开始时菌体吸附原油、阻塞孔隙，后来原油减少使阻力降低所至。其具体的驱油机理还有待进一步研究。 本论文的研究成果可为嗜热采油微生物的开发和外源微生物采油技术的现场应用提供理论和技术支持。

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