专利名称：嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一株应用于石油开采的微生物，特别涉及一株能够降解、乳化石油原油并提高石油采油率的嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂，本发明进一步涉及它们在石油开采中的应用，属于微生物驱油剂领域。
背景技术：
石油是工业的血液，是现代文明的神经动脉，在人类社会的发展进程中起着极其重要的作用。同时石油作为一种不可再生资源，随着石油资源的日益短缺和勘探费用的不断增加，二次注水采油技术效率变低，已不能满足人们对石油资源有增无减的需求。为了有效地利用石油资源，世界各国正在努力寻找提高石油采收率的办法，以开采那些滞留在地 层岩心中用常规方法难以开采的石油。近年来以微生物提高原油米收率(Microbial EnhancedOil Recovery,ME0R)为代表的三次采油方法正逐渐受到广泛的重视。该技术是继热力驱、化学驱、混相驱等传统“三采”方法之后的一项综合性技术。微生物采油技术是指将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层或单纯注入营养液激活油藏内源微生物，使注入微生物或油层内微生物生长繁殖，产生有利于提高采收率的代谢产物或者微生物的生命活动直接作用于原油改善原油的某些物化特性，从而改善原油的流动性以提高原油采收率的采油方法。该方法具有工艺简单、成本低、环境友好、可循环使用等优点，是目前最具发展前景的一项采油技术。历史上，美国科学家Beckman于1926年最早提出微生物采油的设想，到1946年，Zobell获得了第一项微生物采油专利，该项技术研究取得了明显进展。苏联于1954年在Lisbon油田开始了第一次微生物提高采收率矿场实验，美国BAc公司和NPC公司于1986年联合开发出了油田专用系列的微生物产品，促进了微生物采油技术的进一步发展。中国的微生物采油技术开始于“七五”和“八五”期间，大庆油田是中国最早开始该项技术研究的单位，在此期间取得一些进展。20世纪90年代以后微生物采油技术发展日趋成熟，已从单纯的微生物采油实验研究发展到建立系统的数学模型和数值模拟模型，微生物采油技术正在形成一整套系统的研究方法。在油藏的轻质油和中质油是较容易被采出的，随着这些油逐渐被采尽，油井的产油量也逐渐下降，而油藏中的重油、稠油、高凝油和浙青砂较难采出，但是逐渐成为已知可采原油资源中的最大潜能部分。目前在中国已探明石油储量中，重油、稠油接近40亿吨，而世界范围内约有1000xl08t重油和浙青质资源。重油，稠油，高凝油中含有丰富的蜡质，胶质和浙青质，具有高凝固点、难流动等特点因此难开采并且开采成本高。利用微生物作用于稠油可以从两个方面改善稠油物性1、通过降解作用减少稠油中的大分子组分，降低其平均分子量，从而使原油凝固点得到降低；2、微生物产生的生物表面活性物质、酸、气等代谢产物能够大幅度降低原油粘度。通过上述两个方面的作用，微生物可以使原油流动性增加，进而使残余稠油的洗油效率得到提高，从而达到提高采收率的作用。尽管如此，到目前为止，中国乃至世界范围内仍未形成一套专门用于重油开采的微生物体系，主要是因为油藏中的环境条件如温度、盐度、pH、压力、可利用的营养物质等比较复杂，要求采油功能微生物具有较强的适应能力。利用微生物采收重质高凝原油的成功与否，关键取决于微生物能否适应诸如温度、压力和盐度等油层环境条件并很好的生长。特别是在一些高温油藏进行微生物采油，采油功能菌种的嗜热性就显得十分重要。采油功能菌种需要在高温、缺氧的环境条件下利用原油为碳源和能源物质，进行生长繁殖和有效代谢。上世纪末辽河油田率先在国内开展稠油、高凝油微生物开采技术的室内研究和现场试验，取得一定成果。长江大学2001-2004年在大港孔店油田(稠油胶质浙青质含量27%，59°C黏度73mPa. s)进行了本源微生物开采稠油技术的实验研究和现场应用，增油16000余吨。Singer等人从含稠油、浙青的土壤中富集培养分离出产表活剂的菌，对委内瑞拉Monagas稠油(粘度> 25000mPa. s)降粘率达到98%。Potter等人对Cerro Negro稠油浙青质进行微生物降解，降解率达到40%。张廷山于2001分离选育出能降解浙青质(降解率为69. 6%)、降低稠油粘度(降粘率为30. 41%)，耐高温的高效稠油采油功能菌，并成功应用于稠油开采。因此利用微生物进行稠油、高凝油开采是一项技术上可行、成本上节约；环境上友好的方法。
从整体上讲，目前微生物采油技术在国内外还处于试验研究阶段，工业化的项目还不多，但是随着稠油微生物开采技术研究的不断深入及其在稠油开采领域良好潜力的展现，该技术在国内许多油田开始受到重视。筛选研究具有广谱温度适宜能力，能降解石蜡、胶质、浙青质的微生物，最终使其适用于稠油、高凝油油田帮助提高石油采收率显得尤为关键。
发明内容
本发明的目的之一是提供一株能应用于石油开采的微生物菌株；本发明的目的之二是提供一种含有上述微生物菌株的菌剂或由该微生物菌株制备的发酵液；本发明的目的之三是将所述的微生物菌株、其菌剂或发酵液应用于石油开采。本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的本发明提供了一株嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp. ) JD-50CGMCCN0. 5818。该菌是从高热油井水样中分离，以原油为唯一碳源的情况下60°C反复驯化培养五个轮次(每轮次为一周)而获得的；该菌株已经在2012年2月29日提交保存；保藏编号为=CGMCCNO. 5818 ;保藏单位中国微生物保藏管理委员会普通微生物中心；保藏地址中国北京朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所；该菌株的分类命名为嗜热球形脲芽抱杆菌 Ureibacillus thermospaericus。本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp. ) JD-50 (CGMCCN0. 5818)的细胞形态特征如下在LB平板上培养一天的菌落直径为3_4mm，菌落形态呈圆形，边缘整齐，表面湿润透亮，棕黄色；菌体呈短杆状，显微镜下多呈散状分布；生长温度范围40-65°C，最适合生长温度为55°C;生长pH范围为6-11，最适合pH值为8 ；NaCl耐受性0_6%，降解原油和烷烃产生乳化剂；部分生化特性如表I所示表I嗜热脲芽孢杆菌(Ureibaci I Ius sp. ) JD-50的生化特性
权利要求
1.嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillussp. )JD_50，其特征在于，其微生物保藏号是=CGMCCNO. 5818。
2.ー种微生物菌剂，其特征在于，包括权利要求I所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp. ) JD-50 和营养培养基。
3.如权利要求2所述的微生物菌剂，其特征在于，所述的营养培养基选自牛肉膏-蛋白胨培养基、LB营养琼脂培养基、添加葡萄糖或糖蜜的无机盐降解基础培养基或以植物油或石油原油为碳源的无机盐乳化培养基中的任意ー种。
4.如权利要求3所述的微生物菌剂，其特征在于按质量百分比计；所述的无机盐降解基础培养基的各组分为NaCl 0. 5%, (NH4)2SO4 0. 1%, MgSO4 *7H20 0. 05%, NaNO3 0. 2%, KH2PO40.5%, K2HPO4 I. 0%，FeSO4 7H20 0. 01%，酵母膏 0. 1%，余量为水；pH 值为 7. 0-8. 0 ;测定石油降解率时加入原油量为5%; 所述的无机盐乳化基础培养基的各组分为0. 3%糖蜜，0. 2%磷酸氢ニ铵，0. 2%硝酸钠，MgSO4 7H20 0. 05%, FeSO4 7H20 0. 01%, CaCl2 2H20 0. 02%, FeCl3 6H20 0. 002%，微量元素0.5%，石油原油5%，余量为水；pH值为7. 0-8. O。
5.如权利要求2所述的微生物菌剂,其特征在于所述嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillussp. ) JD-50和营养培养基的质量比为1-10:100。
6.权利要求I所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillussp. ) JD-50或权利要求2_5任何一项所述的微生物菌剂在降解石油原油中的应用。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于所述的降解石油原油是降低原油非烃、胶质、浙青质的含量，增加饱和烃含量。
8.权利要求I所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillussp. ) JD-50或权利要求2_5任何一项所述的微生物菌剂在乳化石油原油或柴油中的应用。
9.权利要求I所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillussp. ) JD-50或权利要求2_5任何一项所述的微生物菌剂在降低石油原油粘度或凝固点、増加石油原油流动性中的应用。
10.权利要求I所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillussp. ) JD-50或权利要求2_5任何一项所述的微生物菌剂在石油开采中作为微生物驱油剂的应用。
全文摘要
本发明公开了嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂和应用。本发明从高热油井水样中分离获得一株嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50，其微生物保藏编号为CGMCC NO.5818。本发明还公开了由所述嗜热脲芽孢杆菌菌株和营养培养基组成的微生物菌剂。本发明进一步公开了它们在石油开采中的应用。试验结果表明，本发明嗜热脲芽孢杆菌或其菌剂能够降解并乳化石油原油或柴油，能有效降低石油原油粘度或凝固点，增加石油原油流动性。作为微生物驱油剂，本发明嗜热脲芽孢杆菌或其菌剂能显著提高石油的采收率。
文档编号C12R1/01GK102851235SQ20121022202
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者王小通, 姜利滨, 李东安 申请人:北京世纪金道石油技术开发有限公司, 李东安