本技术属于微生物发酵产氢，具体涉及一种地下废弃油藏制氢工艺。
背景技术：
1、制氢是一种非常重要的能源生产方式，因为氢气可以作为清洁的能源储存和使用，而且在氢气燃烧过程中产生的唯一废气是水蒸气，因此制氢技术一直受到广泛的关注。目前的制氢方法主要是通过化学反应或电解水制氢，但是这些方法都有一些问题。例如，通过化学反应制氢需要大量的化学药品，这些药品的制备和运输都需要耗费大量的能源，同时这种方法还会产生大量的有害废物，电解水制氢虽然不会产生有害物质，但是需要消耗大量的电能，这会导致成本较高。
2、近年来，越来越多的人开始关注利用微生物菌群来制氢的方法，这种方法具有成本低、环保的优点，并且还可以利用一些废弃物质作为营养源，因此备受瞩目，然而目前研究较多的仍旧是利用碳水化合物为底物利用产氢微生物进行发酵产氢，对于利用原油中的烃类进行产氢的研究虽然也有所报道，但是仍旧存在产氢效率低的问题。由于在地下油藏的开发过程中，经一次开采和二次开采后，由于开采的成本提升和产出效率的降低而导致油藏成为废弃油藏，然而废弃油藏中仍旧有大量的原油未被利用，因此为了能够充分利用废弃油藏，亟需一种能够利用产氢微生物进行高效率产氢的方法。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，提供了一种地下废弃油藏制氢工艺，该方法能够利用废弃油藏使用产氢微生物进行发酵产氢，本技术提供的制氢工艺中通过对废弃油藏进行原生菌群的灭活预处理和油水交界面的预处理，提高产氢菌的生长繁殖效果以及产氢菌与油层的接触效果，从而提高产氢效率，除此之外在后续的产氢菌注入过程中保持惰性气体通入，能够提高产氢菌在油藏中的分布效果，提高产氢菌利用废弃油藏制氢的效率。
2、本技术提供了一种地下废弃油藏制氢工艺，包括以下步骤：
3、(1)灭菌前处理：向废弃油藏中注入铁离子溶液进行灭菌处理，之后向油藏中油水交界处通入还原性气体；
4、(2)油水交界面预处理：向油藏中油水交界处持续通入惰性气体进行改善处理；
5、(3)注入产氢菌：保持惰性气体通入的同时向油藏中注入产氢菌，停止通入惰性气体，继续注入产氢菌；
6、(4)发酵产氢后氢气提纯获得氢气。
7、该制氢工艺在注入产氢菌前对废弃油藏进行灭菌处理，杀灭废弃油藏中的原生菌群，能够提高产氢菌的生长和繁殖效果，还能减少产氢过程中杂气的产生，并且通过通入惰性气体改善油水交界面的性质，缩短产氢菌与油层的接触距离，进一步保持气体通入的状态并注入产氢菌，能够促进产氢菌的均匀分散，以及促进产氢菌进入岩层孔隙，促进产氢菌的生长和繁殖，从而提高产氢效率。
8、在产氢菌的注入过程中，首先保持惰性气体通入的同时通入产氢菌，能够促进产氢菌的分散均匀性，并促进产氢菌进入油藏岩壁的空隙之中，提高产氢菌的附着力从而促进产氢菌的生长繁殖、提高产氢效率，然而如果产氢菌的注入均保持通入惰性气体，会导致产氢菌过度集中于油藏的岩壁，而油藏中产生的产氢菌会在孔隙和裂缝表面附着并形成生物膜，这可能会导致油藏渗透率降低和堵塞，而在停止通入惰性气体后继续注入产氢菌，能够保证产氢菌下落至油藏中的油水交界面，既能缩短产氢菌与油层的接触距离，又能避免岩壁空隙中的产氢菌过多的问题。
9、本发明在产氢菌的注入过程中分为两阶段，主要是考虑到油藏的特殊发酵环境以及产氢菌的发酵特点，前一阶段保持通入气体的同时注入产氢菌，能够使产氢菌尽可能分布均匀并在通气的作用下进入油藏中岩壁的孔隙中，从而提高产氢菌的附着力促进产氢菌的生长和增殖，然而孔隙位于油藏的岩壁上，距离油层的距离较长，而第二阶段在停止通气后继续注入产氢菌，产氢菌的运动能力差，更多的会落入油水交界面处从而与油层的接触距离短，孔隙中的产氢菌可以在发酵的后期向油井中注入表面活性剂，帮助分散和去除生物膜，产氢菌落入油水交界面处，残余在孔隙中的产氢菌可以继续快速生长和繁殖，保证油藏中产氢菌的菌体含量。
10、可选的，所述步骤(1)中注入铁离子溶液进行灭菌处理不低于24h，铁离子溶液具有较强的氧化性，可以对废弃油藏中的原生菌群进行杀灭，避免原生菌群生成杂气以及与产氢菌竞争，灭菌处理足够长的时间保证对原生菌群的杀灭效果。
11、可选的，所述还原性气体为二氧化硫，二氧化硫能够还原多余的铁离子为二价铁离子，避免注入产氢菌后多余的铁离子对产氢菌造成杀菌效果，并且二氧化硫能够吸附废弃油藏中的氧气，为产氢菌营造厌氧环境，生成的硫酸根离子也能作为电子受体或电子供体参与微生物代谢过程，参与油的生物降解过程，促进油的分解和降解，能够增加油水交界面的面积，从而提高产氢效率。
12、可选的，所述铁离子溶液为氯化铁溶液，其中的氯离子是一种必需的微量元素，可以促进产氢菌的生长和代谢，可以提高产氢菌的产氢速率和氢气产量。
13、可选的，所述步骤(2)中持续通入惰性气体10～18h，通气量5～10m3/h，在注入产氢菌进行产氢生产之前，对油藏中的油水交界面进行改善，具体通过在油水交界面通入惰性气体并保持较高的通气量，对油水交界面持续通入惰性气体能够促进油层与水层的混合效果，在产氢菌注入后能够缩短产氢菌与油层的接触距离，从而促进产氢菌利用油层中烃类产氢的效率。
14、可选的，所述步骤(3)中惰性气体的通气量为1～3m3/h，在注入产氢菌的同时保持惰性气体的通入，提高油层的流动性，进而促进产氢菌在油藏中的分布效果，促进产氢菌进入油藏中岩石的空隙中，使得产氢菌容易附着，从而提高产氢菌的生长繁殖效果。
15、可选的，所述注入产氢菌为多点注入，采用多点注入能够提高产氢菌的分布均匀性，提高产氢菌在油藏中的分布效果，促进产氢菌的生长和繁殖。
16、可选的，所述惰性气体为氮气，通过通入惰性气体不仅能够排出过量的二氧化硫，还能进一步排出残留的氧气，为产氢菌营造厌氧环境。
17、可选的，所述步骤(1)之前还包括对废弃油藏的检测和筛选步骤，具体检测油层温度并选择油层温度在60～75℃范围内的废弃油藏。
18、本技术的有益效果包括但不限于：
19、1.根据本技术的地下废弃油藏制氢工艺，在利用产氢菌发酵产氢之前对废弃油藏进行灭菌处理，既能促进后续注入的产氢菌的生长繁殖从而提高产氢效率，又能去除油藏原生菌群减少杂质气体的产生从而降低提纯难度。
20、2.根据本技术的地下废弃油藏制氢工艺，在注入产氢菌之前采用惰性气体对油藏中油水交界面进行预处理，能够改善油层与水层的接触效果，从而降低产氢菌与油层的接触距离，提高产氢菌利用原油中烃类产氢的效率。
21、3.根据本技术的地下废弃油藏制氢工艺，在产氢菌注入的过程中保持惰性气体的通入，能够提高产氢菌在油藏中的分布均匀性，同时有利于产氢菌进入到废弃油藏岩壁的孔隙之中，有利于产氢菌的附着并提高产氢菌的生长繁殖效率。
22、4.根据本技术的地下废弃油藏制氢工艺，采用氯化铁作为氧化剂对废弃油藏原生菌进行灭菌处理，之后通入二氧化氯去除过量的铁离子后，油藏中包含硫酸根、二价铁离子和氯离子，其中氯离子作为一种必需的微量元素能够促进产氢菌的生长和代谢，从而提高产氢菌的产氢速率和产氢量，二价铁离子在产氢过程中可以作为电子受体参与微生物代谢过程中，促进细菌的代谢和生长，从而提高产氢菌的代谢活性和产氢速率。
23、5.根据本技术的地下废弃油藏制氢工艺，通入二氧化硫能够进一步消耗油藏中的氧气形成硫酸根，后续使用惰性气体能够排出过量的二氧化硫和残留的氧气，从而为后续产氢菌提供厌氧环境。
24、6.根据本技术的地下废弃油藏制氢工艺，对废弃油藏的油层温度进行筛选，选择适合产氢菌进行产氢的适宜温度，提高制氢工艺的产氢效率。