专利名称：控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于微生物制剂领域，具体为一种控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂及其应用，为适用于控制油田二次采油硫酸盐还原菌(SRB)数量和活性的微生物控制技术。
背景技术：
在石油工业中，由微生物导致的地面及地下设施腐蚀以及硫化物污染问题非常严重，已造成了严重的经济、环境和安全生产等问题。注水系统中硫酸盐还原菌的大量繁殖是造成这一危害的主要原因。目前，油田二次采油工艺采出水系统含有的硫酸盐还原菌(SRB)，能产生大量的H2S和硫化物，导致腐蚀和硫化物污染。油田防治硫酸盐还原菌的主要手段是投加大量的化学杀菌剂，不仅不能从根本上解决问题，而且费用很高、并造成严重的环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂及其应用，通过改变注水系统微生物群落结构，抑制硫酸盐还原菌的数量和活性，从而减少因硫酸盐还原菌引起的腐蚀和硫化物危害。
本发明的技术方案是一种控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂，其成分及含量如下反硝化菌培养物0.1-10重量份；营养元素硝酸盐、亚硝酸盐或磷酸盐，(5-100)×10-3重量份；协同营养元素专一性硫酸盐还原菌抑制物，(1-200)×10-6重量份；其中，所述反硝化菌培养物的组成为反硝化菌1×106～8×109个细菌/mL，水余量。
所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂，所述反硝化菌为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)或脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrifican)等。
所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂，为配合微生物制剂的效果，需投加协同营养元素，协同营养元素为钼酸盐或钨酸盐等专一性硫酸盐还原菌(SRB)抑制物，投加的专一性SRB抑制物浓度范围在1-200ppm。
所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂的制备方法，具体步骤如下首先将反硝化菌培养物按所述比例通过常规的好氧发酵技术制备，营养元素和抑制物为市售产品，然后将营养元素、协同营养元素与反硝化菌培养物均匀混合而成。或者，在使用时，分别加入反硝化菌培养物、营养元素、协同营养元素亦可。
对反硝化菌进行发酵培养，目的是为了获得要求数量的反硝化菌，获得的反硝化菌中不可避免会有些培养基成分的残留，如，NH4Cl0.01-0.5g/L；MgSO40.01-0.4g/L；CaCl20-0.03g/L；MnSO40-0.02g/L ；FeCl30-0.02g/L；KNO30-5.0g/L；这些物质的加入对水体作用很小或无作用，可以忽略。
所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂的应用，该微生物制剂投加至待处理水中，投加量分别占处理水的比例为反硝化菌培养物，0.01-1％wt；营养元素，5-100mg/L；协同营养元素，1-200ppm。
所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂的应用，该微生物制剂连续式或间歇式投加于表面水处理系统或/和回注水系统中，连续式投加的投加速度为10-500L/min；间歇式投加的投加速度为10-1000L/min，每天投加1-12小时，停歇23-12小时(需根据油井现场注水速度和数量等相关参数确定微生物制剂的投加工艺参数)。
本发明设计一种微生物制剂，1)有益菌群，其繁殖需硫化物作为食物的一部分，因此会直接消耗水体中的硫化物；2)添加营养元素，改变系统的氧化还原势，使系统发生的生物化学过程由硫化物的产生，改变成为硝酸盐的还原。已产生的硫化物转变成亚硫酸盐、硫酸盐及硫；3)有益菌的生长，抑制排斥硫酸盐还原菌的生长；4)专一性抑制剂，选择性性抑制硫酸盐还原菌。
本发明的优点及有益效果是(1)消除生物起源的H2S污染，保持无硫油气的价值；(2)减少基础设施和生产设备防腐费用；(3)消除储层和设备的硫化铁堵塞；(4)改善安全生产环境，保障工人健康；(5)降低采油成本；
(6)不再需要生产、运输和使用有毒的化学杀菌剂。
总之，本发明提供一种控制油田硫酸盐还原菌腐蚀的微生物控制技术，用于油田二次采油硫酸盐还原菌数量和活性的控制，通过向系统中添加微生物制剂，使反硝化细菌竞争抑制SRB的生长，阻止SRB产生H2S，并去除系统中已经存在的硫化物，微生物产生的代谢产物(N2和表面活性剂等)提高了油田的采收率。
图1为在实验室模拟试验瓶中H2S的释放量对比曲线图。
具体实施例方式
实施例1首先，按所述比例通过常规的好氧发酵技术制备反硝化菌培养物，然后将营养元素、协同营养元素与反硝化菌培养物均匀混合而成。或者，在使用时，分别加入反硝化菌培养物、营养元素、协同营养元素亦可。
微生物制剂的成分及在处理水中的含量如下1)反硝化菌培养物组成恶臭假单胞菌5×107个细菌/mL，水余量；反硝化菌培养物添加量为占处理水的1％wt；2)硝酸钠5mg/L；3)钼酸钠或钼酸锂20ppm。
实施例2与实施例1不同之处在于，微生物制剂的成分及在处理水中的含量如下1)反硝化菌培养物组成恶臭假单胞菌2×108个细菌/mL，水余量；反硝化菌培养物添加量为0.5％wt；2)亚硝酸钠10mg/L；3)钨酸钠10ppm。
实施例3与实施例1不同之处在于，微生物制剂的成分及在处理水中的含量如下1)反硝化菌培养物组成脱氮硫杆菌2×108个细菌/mL，水余量；反硝化菌培养物添加量为0.01％wt；2)亚硝酸钠和磷酸钠各50mg/L；3)钨酸钠100ppm。
微生物制剂连续式或间歇式投加于表面水处理系统或/和回注水系统中，连续式投加的投加速度为10-500L/min；间歇式投加的投加速度为10-1000L/min，每天投加1-12小时，停歇23-12小时(需根据油井现场注水速度和数量等相关参数确定微生物制剂的投加工艺参数)方式一表面系统动态投加以实施例1为例，采取24小时连续投加方式，加药点在一段放水，随液流与一段放水、二段放水混合作用，随后进入污水沉降罐作用。第一周加入量为30mL/L，以后稳定在15mL/L。
方式二在油井注入水中投加以实施例2为例，根据注水量按浓度配比从环空加注。加药浓度为50mL/L，以后逐渐减少，稳定在15mL/L。
表1
表1中表示的是在实验室模拟试验瓶中SRB的数量(MPN计数法)，S为对照；K亚硝酸盐处理；NA硝酸盐处理。
由表1可以看出添加硝酸盐和亚硝酸盐后，SRB数量显著低于对照。
图1中表示的是在实验室模拟试验瓶中H2S的释放量，S为对照；K为亚硝酸盐处理；NA为硝酸盐处理。
由图1可以看出添加硝酸盐和亚硝酸盐后，H2S产生量几乎完全被抑制。
权利要求
1.一种控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂，其特征在于其成分及含量如下反硝化菌培养物0.1-10重量份；营养元素硝酸盐、亚硝酸盐或磷酸盐，(5-100)×10-3重量份；协同营养元素专一性硫酸盐还原菌抑制物，(1-200)×10-6重量份；其中，反硝化菌培养物的组成为反硝化菌1×106～8×109个细菌/mL；水余量。
2.按照权利要求1所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂，其特征在于所述反硝化菌为恶臭假单胞菌或脱氮硫杆菌等。
3.按照权利要求1所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂，其特征在于专一性硫酸盐还原菌抑制物为钼酸盐或钨酸盐等。
4.按照权利要求1所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂的应用，其特征在于该微生物制剂投加至待处理水中，投加量分别占处理水的比例为反硝化菌培养物，0.01-1％wt；营养元素，5-100mg/L；协同营养元素，1-200ppm。
5.按照权利要求4所述的控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂的应用，其特征在于该微生物制剂连续式或间歇式投加于表面水处理系统或/和回注水系统中，连续式投加的投加速度为10-500L/min；间歇式投加的投加速度为10-1000L/min，每天投加1-12小时，停歇23-12小时。
全文摘要
本发明属于微生物制剂领域，具体为一种控制油田硫酸盐还原菌危害的微生物制剂及其应用，为适用于控制油田二次采油硫酸盐还原菌数量和活性的微生物控制技术。油田二次采油工艺采出水系统含有的硫酸盐还原菌，能产生大量的H
文档编号C02F3/34GK1920004SQ200610047730
公开日2007年2月28日 申请日期2006年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者张颖, 董惠明, 赵劲毅, 王沈海, 任瑞霞, 李慧, 徐慧 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所