本发明涉及石油工业油田化学剂技术领域，具体涉及一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂及其制备方法。
背景技术：
在石油开采过程中，随着井筒温度和压力的下降，原油中的蜡质组分常常会在油管析出、长大和沉积，进而形成油井结蜡，严重影响油井生产的正常进行。因此，必须采取有效措施控制油井结蜡。同时，由于油井中硫酸盐还原菌(srb)的活动产生硫化氢(h2s)，而硫化氢(h2s)对油井金属管材和设备具有强烈的腐蚀作用。因此，必须采取有效措施控制油井的微生物腐蚀。
目前，控制油井结蜡的方法主要有物理法、化学法和微生物法。但物理法(主要包括热洗、机械刮蜡)存在着成本高、对地层伤害大等缺点，化学法(主要包括化学清蜡剂和化学清防蜡剂)则存在着用量大、成本高、安全环保性能差等缺点，常规微生物法以防蜡为主，清蜡为辅，不具备防腐蚀作用。
目前，控制油井微生物腐蚀的方法主要是化学法，即通过加入化学杀菌剂来杀灭硫酸盐还原菌(srb)，进而控制硫化氢(h2s)所产生的微生物腐蚀，但化学杀菌剂具有成本高、易产生耐药性等缺点。化学杀菌剂不具备防蜡作用。反硝化菌(dnb)能够抑制硫酸盐还原菌(srb)，减少硫化氢(h2s)的产生，因此具有防止油井微生物腐蚀的作用。
常规的微生物防蜡剂是由多种兼性厌氧菌为主的石油烃降解菌混合菌，不含或极少含反硝化菌(dnb)，因此，微生物防蜡剂只有防蜡作用而不具备防腐蚀作用；而常规的反硝化菌(dnb)菌剂只有防腐作用而不具备防蜡作用。若能采取有效措施，兼顾石油烃降解菌和反硝化菌(dnb)的生长、繁殖和代谢条件，将石油烃降解菌和反硝化菌(dnb)置于同一环境即同一产品中，有效发挥石油烃降解菌的防蜡作用，同时发挥反硝化菌(dnb)的防腐作用，从而实现一剂两用的目的，据此，本专利提出一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂及其制备方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂及其制备方法，其兼顾了石油烃降解菌和反硝化菌(dnb)的生长、繁殖和代谢条件，有效发挥石油烃降解菌的防蜡作用，同时发挥反硝化菌(dnb)的防腐作用，从而达到了一剂两用的目的。
本发明第一方面提供了一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，所述微生物菌剂包括：以重量百分比计，工业盐：10.0％～18.0％；无机铵盐：2.0％～4.0％；硝酸盐：4.0％～6.0％；无机磷盐：1.0％～2.0％；无机硫酸盐：0.5％～1.0％；白油：8.0％～12.0％；微生物防蜡菌种5.0％～10.0％；反硝化菌种5.0％～10.0％；水：37.0％～64.5％；所述微生物防蜡菌种包括：假单胞菌、棒状杆菌、小球菌；所述反硝化菌种包括：脱氮假单胞菌、脱氮副球菌。
本发明第二方面提供了上述用于油井防蜡防腐的微生物菌剂的制备方法，步骤包括：按比例称取工业盐、无机铵盐、硝酸盐、无机磷盐、无机硫酸盐、白油和水加入真空发酵罐中，搅拌均匀，加热至115～125℃灭菌25-30分钟，降温至92-96℃，按比例投加微生物防蜡菌种和反硝化菌种到真空发酵罐中，再降温至55～65℃，发酵48h-72h后停止加热；边搅拌边冷却至15～35℃，即得到微生物菌剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，能有效控制油井结蜡和腐蚀(因硫酸盐还原菌产生硫化氢所导致的腐蚀)，且可避免传统化学清防蜡剂和化学杀菌剂的使用所带来的用量大、成本高和安全环保性能差等问题。
2、本发明所述的一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，可靠性强，经济效益高，使用方便且效果好。
具体实施方式
本发明第一方面提供了一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，所述微生物菌剂包括：以重量百分比计，工业盐：10.0％～18.0％；无机铵盐：2.0％～4.0％；硝酸盐：4.0％～6.0％；无机磷盐：1.0％～2.0％；无机硫酸盐：0.5％～1.0％；白油：8.0％～12.0％；微生物防蜡菌种5.0％～10.0％；反硝化菌种5.0％～10.0％；水：37.0％～64.5％；所述微生物防蜡菌种包括：假单胞菌、棒状杆菌、小球菌；所述反硝化菌种包括：脱氮假单胞菌、脱氮副球菌。
本发明兼顾石油烃降解菌和反硝化菌(dnb)的生长、繁殖和代谢条件，选取特定的微生物防蜡菌种和反硝化菌种，使同属兼性厌氧菌的石油烃降解菌和反硝化菌(dnb)，可以在同一环境中生长、繁殖和代谢，分别保持良好的防蜡和防腐效果的同时均衡生长，抑制硫酸盐还原菌生长，且石油烃降解菌的代谢产物为dnb提供碳源，促进dnb生长繁殖，两种菌相互配合协同，进一步的，严格控制组分中铵盐与硝酸盐的比例，并控制制备过程中发酵温度，确保两种菌量比例平衡，保证dnb浓度，从而使微生物菌剂保持最佳的防蜡以及防腐效果。
优选的，所述微生物防蜡菌种包括：以重量百分比计，假单胞菌70～90％、棒状杆菌5～15％、小球菌5～15％；所述反硝化菌种包括：以重量百分比计，脱氮假单胞菌65～75％、脱氮副球菌25～35％。
更加优选的，所述微生物防蜡菌种包括：以重量百分比计，假单胞菌80％、棒状杆菌10％、小球菌10％；所述反硝化菌种包括：以重量百分比计，脱氮假单胞菌70％、脱氮副球菌30％。
更加优选的，所述微生物菌剂包括：以重量百分比计，工业盐：12.0％～15.0％；无机铵盐：3.0％～3.5％；硝酸盐：4.5％～5.5％；无机磷盐：1.5％～1.8％；无机硫酸盐：0.6％～0.8％；白油：9.0％～11.0％；微生物防蜡菌种6.0％～8.0％；反硝化菌种6.0％～8.0％；水：46.4％～57.4％。
优选的，所述工业盐为工业氯化钠，无机铵盐为工业氯化铵，硝酸盐为工业硝酸钠，无机磷盐为工业磷酸钠，无机硫酸盐为工业硫酸镁。在本发明的几个实施例中，工业盐、无机铵盐、硝酸盐、无机磷盐、无机硫酸盐分别采用氯化钠、工业氯化铵、工业硝酸钠、工业磷酸钠、工业硫酸镁，但并不局限于以上这几种物质。
本发明第二方面提供了上述用于油井防蜡防腐的微生物菌剂的制备方法，步骤包括：按比例称取工业盐、无机铵盐、硝酸盐、无机磷盐、无机硫酸盐、白油和水加入真空发酵罐中，搅拌均匀，加热至115～125℃灭菌25-30分钟，降温至92-96℃，按比例投加微生物防蜡菌种和反硝化菌种到真空发酵罐中，再降温至55～65℃，发酵48h-72h后停止加热；边搅拌边冷却至15～35℃，即得到微生物菌剂。
按上述方法制备得到的微生物菌剂，可直接投加使用于油井，即可兼具良好的防蜡及防腐效果，使用方法简单。
为了便于理解本发明，下文将结合实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、菌株、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
本实施例提供了一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，所述微生物菌剂组分为：以重量百分比计，氯化钠：15％；工业氯化铵：3％；工业硝酸钠：5％；工业磷酸钠：1.5％；工业硫酸镁：0.5％；白油：12％；微生物防蜡菌种6％；反硝化菌种8％；水：49％；所述微生物防蜡菌种为：以重量百分比计，假单胞菌80％、棒状杆菌10％、小球菌10％；所述反硝化菌种为：以重量百分比计，脱氮假单胞菌70％、脱氮副球菌30％。
上述用于油井防蜡防腐的微生物菌剂的制备方法，步骤包括：按上述比例称取氯化钠，工业氯化铵，工业硝酸钠，工业磷酸钠，工业硫酸镁，白油和水加入到洗净的具有搅拌、温控及真空系统的发酵罐中，搅拌均匀，加热至121℃灭菌30分钟，缓慢降温至95℃，按比例投加微生物防蜡菌种和反硝化菌种到发酵罐中，再降温至60℃，在不断搅拌下发酵72h后停止加热，边搅拌边冷却至30℃，即得到微生物菌剂。
实施例2
本实施例按实施例1配比制备微生物菌剂，并将微生物菌剂用于采油厂进行防蜡防腐试验。
微生物菌剂配制：1、分别称取工业盐(工业氯化钠)150公斤、无机铵盐(工业氯化铵)30公斤、硝酸盐(工业硝酸钠)50公斤、无机磷盐(工业磷酸钠)15公斤、无机硫酸盐(工业硫酸镁)5公斤、白油120公斤、水490公斤，加入到洗净的具有搅拌、温控及真空系统的1000l的发酵罐中，搅拌均匀，加热至121℃灭菌30分钟，降温至95℃，加入微生物清防蜡菌种(假单胞菌80％、棒状杆菌10％、小球菌10％)60公斤，反硝化菌种(脱氮假单胞菌70％、脱氮副球菌30％)80公斤，再降温至60℃；在不断搅拌下发酵72小时后停止加热。
2、边搅拌边冷却至常温，即得到1000公斤用于油井防蜡防腐的微生物菌剂。
将上述微生物菌剂用于某采油厂，具体使用情况如下：
某油田第一采油厂某作业区有1口采油井，日均产液量为8.0m3，原油平均含蜡量在15％以上，结蜡十分严重，日常采用投加化学清蜡剂(15公斤/周)，并每月热洗一次(每年需12次，每次0.3万元左右)，可维持该井不因结蜡而影响正常生产，该井每年清防蜡药剂费用为4.2万元左右；该井产出液平均含水率在50％以上，含硫酸盐还原菌(srb)104-106个/ml，平均腐蚀率为0.125mm/a,日常采用投加化学杀菌剂(每月40.0公斤)的方法控制硫酸盐还原菌(srb)，可保持平均腐蚀率在0.076mm/a左右，每年化学杀菌剂药剂费用0.8万元左右。因此，该井每年用于防蜡防腐的药剂费用为5.0万元左右。
采用本发明的防蜡防腐的微生物菌剂用于该井后，每月投加200公斤微生物菌剂，停加化学清蜡剂，每6个月热洗一次(每年仅需2次，每次0.3万元左右)，停加化学杀菌剂，可保持该井不因结蜡而影响正常生产，可保持平均腐蚀率在0.076mm/a以下。因此，该井每年用于防蜡防腐的费用由原来的5.0万元，降低到3.0万元，且不包括人工、影响油井正常生产等间接费用，且效果(平均腐蚀率)更好。
实施例3
本实施例提供了一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，所述微生物菌剂组分为：以重量百分比计，工业盐：18.0％；无机铵盐：2.0％；硝酸盐：6.0％；无机磷盐：2.0％；无机硫酸盐：0.5％；白油：8.0％；微生物防蜡菌种10.0％；反硝化菌种8.0％；水：45.5％；所述微生物防蜡菌种为：以重量百分比计，假单胞菌85％、棒状杆菌10％、小球菌5％；所述反硝化菌种为：以重量百分比计，脱氮假单胞菌75％、脱氮副球菌25％。
上述用于油井防蜡防腐的微生物菌剂的制备方法，步骤包括：按上述比例称取工业盐、无机铵盐、硝酸盐、无机磷盐、无机硫酸盐、白油和水加入到洗净的具有搅拌、温控及真空系统的发酵罐中，搅拌均匀，加热至125℃灭菌25分钟，缓慢降温至92℃，按比例投加微生物防蜡菌种和反硝化菌种到发酵罐中，再降温至65℃，在不断搅拌下发酵48h后停止加热，边搅拌边冷却至25℃，即得到微生物菌剂。
实施例4
本实施例提供了一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，所述微生物菌剂组分为：以重量百分比计，氯化钠：12％；工业氯化铵：3.5％；工业硝酸钠：5.5％；工业磷酸钠：1.8％；工业硫酸镁：0.8％；白油：9％；微生物防蜡菌种8％；反硝化菌种6％；水：53.4％；所述微生物防蜡菌种为：以重量百分比计，假单胞菌75％、棒状杆菌5％、小球菌15％；所述反硝化菌种为：以重量百分比计，脱氮假单胞菌65％、脱氮副球菌35％。
上述用于油井防蜡防腐的微生物菌剂的制备方法，步骤包括：按上述比例称取氯化钠，工业氯化铵，工业硝酸钠，工业磷酸钠，工业硫酸钠，白油和水加入到洗净的具有搅拌、温控及真空系统的发酵罐中，搅拌均匀，加热至123℃灭菌28分钟，缓慢降温至96℃，按比例投加微生物防蜡菌种和反硝化菌种到发酵罐中，再降温至55℃，在不断搅拌下发酵60h后停止加热，边搅拌边冷却至20℃，即得到微生物菌剂。
实施例5
本实施例提供了一种用于油井防蜡防腐的微生物菌剂，所述微生物菌剂组分为：以重量百分比计，氯化钠：16％；工业氯化铵：4％；工业硝酸钠：6％；工业磷酸钠：1％；工业硫酸镁：1％；白油：10％；微生物防蜡菌种5％；反硝化菌种10％；水：47％；所述微生物防蜡菌种为：以重量百分比计，假单胞菌83％、棒状杆菌8％、小球菌9％；所述反硝化菌种为：以重量百分比计，脱氮假单胞菌63％、脱氮副球菌37％。
上述用于油井防蜡防腐的微生物菌剂的制备方法，步骤包括：按上述比例称取氯化钠，工业氯化铵，工业硝酸钠，工业磷酸钠，工业硫酸镁，白油和水加入到洗净的具有搅拌、温控及真空系统的发酵罐中，搅拌均匀，加热至123℃灭菌30分钟，缓慢降温至93℃，按比例投加微生物防蜡菌种和反硝化菌种到发酵罐中，再降温至58℃，在不断搅拌下发酵68h后停止加热，边搅拌边冷却至35℃，即得到微生物菌剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。