专利名称：一种复合微生物驱油剂及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合微生物驱油剂，具体涉及含有铜绿假单胞菌发酵全培养物和嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物的复合微生物驱油剂及其在油田驱油、油井解堵及油田水包油型采出液和水包油型乳化液破乳中的应用。
背景技术：
提高石油采收率是石油工业中的关键问题。尽管目前使用的物理和化学手段均能达到有效驱油的目的，但是高能耗高环境污染却成为限制石油工业发展的瓶颈。近年来，国内外对使用微生物驱油剂在油田驱油、解堵、破乳和环境保护等领域进行了大量的研究，然而因生产成本高、驱油效果不佳等因素而尚未能广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驱油能力强、生产成本较低、无毒无害、不燃不爆、可降解、对油层无污染、施工安全可靠、易于大规模生产和无环境污染的复合微生物驱油剂， 该复合微生物驱油剂通过微生物发酵过程中产生的糖脂和脂肽等代谢产物达到驱油目的， 并可同时通过微生物在油层高渗透地带繁殖实现调剖驱油的目的。为达到上述目的，本发明的实现过程如下
本发明公开的用于制备复合微生物驱油剂的菌种为假单胞菌和地芽孢杆菌，其中假单胞菌最好为铜绿假单胞菌，地芽孢杆菌最好为嗜热脱氮地芽孢杆菌。铜绿假单胞菌和嗜热脱氮地芽孢杆菌均来源于美国典型培养物保藏中心，保藏号分别为 ATCC9027 和 ATC(^9492。首先以铜绿假单胞菌为生产菌株，以植物油为主要碳源进行发酵，获得铜绿假单胞发酵全培养物；然后以嗜热脱氮地芽孢杆菌为生产菌株，以蔗糖和淀粉为主要碳源进行发酵，获得嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物；最后将铜绿假单胞菌发酵全培养物和嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物以一定比例混合后即得复合微生物驱油剂，具体步骤为
铜绿假单胞菌的培养与发酵以铜绿假单胞菌为菌株，选择植物油为碳源，通过血平板划线培养和摇瓶培养获得高效溶血菌株；将菌种接种于种子培养液中，30°C，通气培养 12 24h，获得种子液；将种子液接种于10倍体积的铜绿假单胞菌发酵培养基中，通气培养 24 144h收获发酵全培养物。嗜热脱氮地芽孢杆菌的培养和发酵以嗜热脱氮地芽孢杆菌为菌株，选择蔗糖和淀粉为碳源，通过血平板划线培养和摇瓶培养获得高效溶血菌株。将菌种接种于种子培养液中，60°C，通气培养12 Mh，获得种子液；将种子液接种于10倍体积的发酵培养基中， 静态培养M 7 收获发酵全培养物。种子培养基含鱼粉0 30. Og/L,酵母提取物1 20. Og/L和氯化钠5 20. Og/ L0铜绿假单胞菌发酵培养基含尿素0. 1 2. Og/L, K2HPO4 0. 1 5. Og/L,
3MgSO4. 6Η20 1. 0 5. Omg/L, FeCl3. 6H20 0. Ol 0. 50 mg/L, ZnSO4. 7H20 1· O 5· O mg/L, CuSO4. 5Η20 0. 05 O. 30mg/L, MnSO4. 4H20 0. 5 5. Omg/L, H3BO3 0. Ol 0. 05mg/L，鱼粉 3. O 12. Og/L，植物油 1 100mL/L。嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵培养基含蔗糖1 20. Og/L，淀粉1 10. O g/L, NH4Cl 0. 1 10. Og/L, MgSO4. 7Η20 0· 1 0. 5g/L, KH2PO4 1. O 10. Og/L, Na2HPO4 1. O 20. Og/ L, EDTA 0. 01 0. 30g/L, CaCl2 0. 01 0. 20g/L，鱼粉 3· O 12. Og/L。本发明铜绿假单胞菌适合的培养温度为20 40°C，适合的PH值为6. O 8. O ；嗜热脱氮地芽孢杆菌适合的培养温度为50 65°C，适合的pH值为6. O 8. O。复合微生物驱油剂的配置将铜绿假单胞菌发酵全培养物和嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物以体积比1:10 10:1混合即得复合生物驱油剂。复合微生物驱油剂的保存温度4 50°C。本发明复合微生物驱油剂与化学表面活性剂进行复配后使用效果更佳，所述化学表面活性剂为石油磺酸盐、0P-10、8390等。本发明复合微生物驱油剂可用于油田驱油或油田水包油型采出液或水包油型乳化液破乳处理。在驱油时，将复合微生物驱油剂与地下水以1 :1 1 :200稀释，利用油田注水站注入地下油层后即可有效驱油，达到提高采收率的目的。也可将微生物发酵全培养物与原油混合后实现破乳，利用油田及其他行业现有的加药、搅拌、沉降以及油水分离设施可实现对水包油型采出液以及其它乳化液的有效破乳。本发明复合微生物驱油剂具有以下优点
1)无毒无害、易降解，是环境友好性生物制剂；
2)生产成本低廉，易于大规模生产和应用；
3)使用温度范围大(10 100°C)，能够对高粘度原油乳化液进行有效破乳；
4)与高硬度地下水混合后不产生沉淀，适用于低渗、特低渗油田的驱油解堵和破乳；
5)驱油破乳效率高；
6)添加浓度低，驱油时最大稀释系数为1:500，破乳时最低量加入仅为乳化液体积 0. 5%ο
具体实施例方式以下通过实施例对本发明作进一步说明，本发明不受下述具体文字描述的限制。 本发明可在权利要求所概括的范围内做各种改变，这些改变均在本发明保护范围之内。实施例中未注明具体条件者，按常规或制造商建议的条件进行。实施例1铜绿假单胞菌发酵全培养物的制备
将冻存的铜绿假单胞菌划线接种于含10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、10g/L NaCl 和15g/L琼脂的LB平板上，置于37°C、饱和湿度条件下过夜培养。挑取LB平板培养的菌落，接种于含10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物和10g/L NaCl的LB培养基中，37°C、220rpm 过夜培养。将过夜培养物以1:10比例接种于含有5. 0g/L鱼粉的LB培养基中，37°C、通气量1. OVVM条件下培养12h，获得铜绿假单胞菌种子液。将种子液以1:10比例接种于含尿素 0. 5g/L, K2HPO4 2. 0g/L, MgSO4. 6H20 5. 0mg/L, FeCl3. 6H20 0. 16mg/L, ZnSO4. 7H20 1. 5mg/ L, CuSO4. 5H20 0. 15mg/L, MnSO4. 4H20 1. 5mg/L, H3BO3 0. 03mg/L，植物油 80mL/L，鱼粉 5. Og/L的发酵培养液中，在30°C、通气量1. OVVM条件下发酵72h，获得铜绿假单胞菌发酵全培养物，分装后室温保存备用。实施例2铜绿假单胞菌发酵全培养物与化学表面活性剂的复配
在实施例1铜绿假单胞菌发酵全培养物中加入非离子表面活性剂0P-10至终浓度为 6%，分装后室温保存备用。实施例3地芽孢杆菌发酵全培养物的制备
将冻存的嗜热脱氮地芽孢杆菌划线接种于含10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、10g/L NaCl和15g/L琼脂的LB平板上，置于60°C、饱和湿度条件下过夜培养。挑取LB平板培养的嗜热脱氮地芽孢杆菌，接种于含10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物和10g/L NaCl的LB培养基中，60°C、220rpm过夜培养。将嗜热脱氮地芽孢杆菌过夜培养物以1:10比例接种于LB 培养基中，60°C、通气量1. OVVM条件下培养12h，获得嗜热脱氮地芽孢杆菌种子液。将嗜热脱氮地芽孢杆菌种子液以1:10比例接种于含蔗糖10.0g/L，淀粉10.0g/L，NH4Cl 6. 0g/L, MgSO4. 7H20 0. 2g/L, KH2PO4 4. 0g/L, Na2HPO4 12. Og/L, EDTA 0. 14g/L, CaCl2 0. 08g/L，鱼粉 3. Og/L的发酵培养基中，在60°C静态发酵48h，获得嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物，分装后室温保存备用。实施例4嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物与化学表面活性剂的复配在嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物中加入阴离子表面活性剂8390至终浓度为10%，
分装后室温保存备用。实施例5复合微生物驱油剂的配置
将实施例1的铜绿假单胞菌发酵全培养物和实施例3的嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物以体积比3:7比例混合后分装即得复合微生物驱油剂，分装后室温保存备用。实施例6复合微生物驱油剂的配置
将实施例2含表面活性剂的铜绿假单胞菌发酵全培养物和实施例4含表面活性剂的嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物以体积比7:3比例混合后分装即得复合微生物驱油剂，分装后室温保存备用。实施例7复合微生物驱油剂与化学表面活性剂的复配
将实施例1的铜绿假单胞菌发酵全培养物和实施例3的嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物以体积比5:5比例混合后分装即得复合微生物驱油剂，在复合微生物驱油剂中加入非离子表面活性剂0P-10至终浓度为5%，或者加入阴离子表面活性剂8390至终浓度为10%， 分装后室温保存备用。实施例8复合微生物驱油剂室内岩芯驱油实验
使用实施例5复合微生物驱油剂在天然岩芯进行驱油实验，结果显示复合微生物驱比水驱平均提高采收率约24. 6%，驱出液含水量显著下降。使用渗透率不同的人造均质岩芯进行并联合注分采驱油实验，结果显示水驱结束时，高、中、地渗透层产液量占总液量的比例分别为75. 7%,23. 4%和0. 9%，表明水驱时注入液主要在高渗透层流动，并且高渗透层水驱采出程度高，约为62. 9%。而中低渗透层采出程度则仅为32. 6%和4. 9%，未动用油较多。单独使用实施例1铜绿假单胞菌发酵全培养物驱油结束时，高、中、地渗透层产液量占总液量的比例分别为82. 3%、16· 7%和0. 7%，采出程度分别为68. 2%、15· 5%和3. 2%。表明在使用铜绿假单胞菌发酵全培养物驱油时，注入液主要在高渗透层流动，并通过提高高渗透层原油采出程度增加采收率。单独使用实施例3嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物驱油结束时，高、中、地渗透层产液量占总液量的比例分别为63. 5%,32. 7%和3. 8%，原油采出程度分别为58. 7%,32. 6% 和9. 3%。该结果表明嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物能够明显通过改善层间矛盾并提高中低渗透层原油采出程度。复合微生物驱油结束时，高、中、地渗透层产液量占总液量的比例分别为58. 1%、 32. 5%和9. 4%，原油采出程度分别为69. 1%、37. 1%和17. 8%，表明复合微生物驱能显著改善层间矛盾。将微生物驱后的并联岩芯置于60°C模拟地层环境48小时后进行水驱，高、中、地渗透层产液量占总液量的比例分别为38. 9%、41.洲和19. 9%，表明在模拟地层条件下复合微生物驱能更加有效的改善层间矛盾，从而通过动员未动用油提高原油采收率。综上所述，由铜绿假单胞菌发酵全培养物和嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物配伍(实施例5-7)而成的复合微生物驱油剂能够显著增加原油流动性，改善不同渗透率地层间矛盾。与单独使用铜绿假单胞菌发酵全培养物和单独使用嗜热脱氮地芽孢杆菌发酵全培养物相比，本发明提供的复合微生物驱油剂能够更加有效的提高原油采收率，尤其是能够显著提高中低渗透层的原油采出程度。
权利要求
1.一种复合微生物驱油剂，其特征在于包括假单胞菌发酵全培养物和地芽孢杆菌发酵全培养物，两种菌发酵全培养物体积比为ι: 1(Γ10:1。
2.根据权利要求1所述的复合微生物驱油剂，其特征在于假单胞菌发酵全培养物由铜绿假单胞菌在含尿素 0. 1 2. Og/L, K2HPO4 0. 1 5. Og/L, MgSO4. 6Η20 1· 0 5. Omg/L, FeCl3. 6H20 0. 01 0. 50 mg/L, ZnSO4. 7H20 1. 0 5. 0 mg/L, CuSO4. 5H20 0. 05 0. 30mg/ L, MnSO4. 4H20 0. 5 5. Omg/L, H3BO3 0. 01 0. 05mg/L，鱼粉 3. 0 12. Og/L，植物油 1 lOOmL/L的培养基中以30 40°C，通气量0. 5 5. OVVM条件发酵24 144h获得。
3.根据权利要求2所述的复合微生物驱油剂，其特征在于假单胞菌发酵全培养物适合的培养温度为20 40°C，适合的pH值为6. 0 8. 0。
4.根据权利要求1所述的复合微生物驱油剂，其特征在于地芽孢杆菌发酵全培养物由嗜热脱氮地芽孢杆菌在含蔗糖1 20. 0g/L，淀粉1 10. 0 g/L, NH4Cl 0. 1 10. 0g/L, MgSO4. 7Η20 0· 1 0. 5g/L, KH2PO4 1· 0 10. Og/L, Na2HPO4 1· 0 20. Og/L, EDTA 0. 01 0. 30g/L, CaCl2 0· 01 0. 20g/L,鱼粉3. 0 12. 0g/L的培养基中以50 65°C静态发酵或低通气发酵对 7池获得。
5.根据权利要求4所述的复合微生物驱油剂，其特征在于地芽孢杆菌发酵全培养物适合的培养温度为50 65°C，适合的pH值为6. 0 8. 0。
6.根据权利要求1所述的复合微生物驱油剂，其特征在于添加有非离子表面活性剂 0P-10和/或阴离子表面活性剂8390。
7.权利要求1所述的复合微生物驱油剂在油田驱油、油井解堵、油田水包油型采出液和水包油型乳化液破乳中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种复合微生物驱油剂，其包括假单胞菌发酵全培养物和地芽孢杆菌发酵全培养物，两种菌体积比为1:10~10:1。本发明无毒无害、易降解，是环境友好性生物制剂；生产成本低廉，易于大规模生产和应用；使用温度范围大(10～100℃)，能够对高粘度原油乳化液进行有效破乳；与高硬度地下水混合后不产生沉淀，适用于低渗、特低渗油田的驱油解堵和破乳；本发明驱油破乳效率高。
文档编号C09K8/52GK102391847SQ20111029316
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月7日 优先权日2011年10月7日
发明者曹力元, 李立文, 李锁良 申请人:曹力元, 李立文, 李锁良