用于减轻原油、天然气及相关设备中的硫化氢和微生物腐蚀的组合物和方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求以下美国临时申请的权益：2017年2月9日提交的序列号为62/456,979；2017年2月27日提交的序列号为62/463,864；2017年5月18日提交的序列号为62/507,904；和2017年7月5日提交的序列号为62/528,731，其各自通过引用整体并入本文。
背景技术：
：烃组合物是用于生产燃料、润滑剂、塑料和无数其他产品的关键资源。由于对烃组合物的高需求，其生产和传输的安全性和效率是至关重要的。影响原油和天然气生产的安全性和效率的一个主要因素是硫化氢(h2s)气体的存在。h2s气体以很低含量天然存在于石油和天然气中；然而，据说当h2s水平变高时，油或气会变得”酸味”。由于各种原因，硫化氢是石油和天然气工业中的一个问题。例如，h2s可以成为炼油厂附近和石油和天然气开采(extraction)区域内的空气污染物。h2s的大气排放代表了重大的公共卫生问题。h2s毒性极强。暴露于高于100ppm的浓度会导致内脏器官受损，并且暴露于高于600ppm的浓度会迅速致命。另一组含硫化合物也可存在于油田和气田中。这些有机硫化合物被称为硫醇，含有与碳键合的巯基，并且主要作为杂质存在于许多烃流中。它们类似于醇，但用硫(s)原子取代氧原子。一些硫醇呈现强烈的气味，并且可能对日常生活造成严重破坏。人类对非常低水平的硫醇非常敏感。出于这个原因，硫醇用作消费者和商业天然气中的加味剂，以发出气体泄漏信号。一些硫醇可以导致腐蚀，并且在某些条件下经常导致铜带测试失败。硫醇还可以通过竞争对相同的活性区的进入，而对催化和固体吸附床(诸如硅胶或氧化铝)产生负面影响。为了减少硫排放，硫醇去除是必要的，因为含硫醇化合物的燃烧和散发将导致sox地层。除了直接的健康问题外，h2s和硫醇还会导致石油和天然气生产和传输设备的腐蚀。管道、阀门、配件和罐的腐蚀可能导致石油和天然气收集系统的损坏，还会对员工和公众构成严重威胁。此外，修理和更换腐蚀的设备可能导致大笔费用。由微生物存在引起的腐蚀，即微生物诱发腐蚀(mic)，对于石油和天然气生产和传输是重大问题。当井内表面或其他表面暴露于自然环境时，它们被周围环境中天然存在的细菌迅速定殖(colonize)，这进而可形成生物膜。生物膜的上层大多是需氧的，而下面的区域可能是厌氧的，因为生物膜对氧气的耗竭作用。某些微生物可以定殖这些厌氧生态位并产生副产物，这降低了原油和天然气的质量，导致金属腐蚀，并对健康和环境构成重大威胁。mic一直被认为与金属(例如在石油和航运业的管线和海上石油钻井平台中的金属)的劣化有关。其他环境也受到影响，包括工业环境(setting)中的冷却水再循环系统以及污水处理设施和管线。作为造成mic的原因的微生物包括硫酸盐还原细菌(“srb”)和产酸细菌(“apb”)。apb通过厌氧发酵产生腐蚀诱导化合物。这些化合物可包括有机酸(诸如挥发性脂肪酸)和醇。由于有机酸的产生，apb生物膜下方的ph可以显著低于主流流体(buckfluid)的ph，因此有助于细菌生长其上的结构的劣化。srb和古细菌获得能量是通过氧化有机化合物或分子氢(h2)、同时将硫酸盐(so2-4)还原为h2s。从某种意义上说，这些生物以无氧呼吸的形式“呼吸”硫酸盐而不是氧气。大多数srb还可以将其他氧化的无机硫化合物(诸如亚硫酸盐、硫代硫酸盐或元素硫)还原为硫化氢。srb显著有助于原油和天然气中硫化氢和硫醇浓度的增加，从而影响了石油和天然气的质量，以及油田和天然气设备和生产的安全性和完整性。另外，srb产生的h2s导致在缺氧、富含硫酸盐的环境中铁的逐渐腐蚀。srb腐蚀铁还可以通过直接利用该金属本身，这可能是在含硫酸盐的缺氧环境中驱动铁腐蚀的主要过程。此外，由srb产生的h2s被硫氧化生物(诸如硫代芽孢杆菌)代谢成硫酸-已知的最强酸之一。硫酸的降解可以对石油和天然气工业中使用的管道和其他设备造成极大的破坏，并且在美国每年都会造成数以十亿计的美元的腐蚀损失。优选的生物腐蚀消除策略取决于所处理的环境中存在哪些生物。例如，古细菌对抗微生物剂的易感性不同于变形杆菌的易感性。古细菌的特征在于，例如，它们对抗微生物剂的广谱抗性。具体地，古细菌的壁缺乏肽聚糖(因此，它们是革兰氏阴性的)，这使得它们对许多干扰肽聚糖生物合成的抗微生物剂具有抗性。然而，古细菌易感于干扰蛋白质合成的抗微生物剂。另一方面，变形杆菌可能具有不同的敏感性和/或抗性，这是由于其他因素，诸如例如，它们含有的肽聚糖的类型、囊的存在、孢子的形成、以及分子靶标(moleculartarget)的修饰。因此，鉴于这些差异，期望开发和应用具有高效力的广谱抗菌策略以消除腐蚀性细菌并减少原油、天然气和井筒盐水中的h2s。常规的腐蚀抑制策略涉及多种策略。这些包括改变设备安装环境的ph值、氧化还原电位和/或电阻率；无机涂料；阴极保护；以及“传统”抗微生物剂的使用。然而，这些策略大多在石油和天然气生产操作中不实用。在这些对抗生物腐蚀的方法中，最常用的方法通常包括传统的抗微生物剂。氧化性抗微生物剂(oxidizingbiocides)，诸如氯化性化合物，可用于某些系统；以及非氧化性抗微生物剂，诸如胺类化合物和醛。非氧化性抗微生物剂更稳定，并且可用于各种环境。尽管通常使用抗微生物剂，但抗微生物剂的成本以及将大量无机化合物排放到环境中所造成的潜在危害是显著的。近年来变得流行的一种替代方法是硝酸盐处理。硝酸盐技术基于硝酸盐还原细菌(“nrb”)的选择性生长，其取代有害的srb并减弱srb广泛生长的能力。许多硝酸盐化合物可溶于水，不溶于油，对盐含量不敏感，并且具有低毒性。此外，硝酸盐化合物可以完全消耗，它们的活性随时间增加，并且它们不是温度敏感的。即使硝酸盐的单位成本不高，大规模处理的成本(诸如在石油和天然气装置中)也可能非常高。此外，硝酸盐处理还有其他缺点。例如，它们对于重力线(gravitylines)可能效率低，并且可能增加废水中的氮含量。另外，所得的n2气体(或残留的no3)可能对水处理厂造成问题；在长保留时间线(longretentiontimeline)中，预防模式(preventionmode)的成本可能过高，这可能受到高bod水平的影响；并且生物介导的氧化模式可能需要若干个小时，使得硝酸盐在某些应用中不那么有效。因此，由mic造成的对石油和天然气工业的损失，特别是由h2s造成的损失，仍然是严重的。由于腐蚀的影响、对“酸味”天然气和原油进行清洁的需要、以及为减轻各种h2s引起的环境危害的措施的实施，这些行业每年都会遭受数以十亿计的美元的损失。如上所述，许多抗微生物剂处理不是环境友好的并且不是高效的。硝酸盐处理可以更安全，并且更有效，但它们可能会带来很大的成本。因此，本领域需要一种有效的、环境友好的、并且经济上可接受的减少h2s和硫醇的方法，以及防止或抑制在石油和天然气地层中和在用于石油和天然气生产的各个方面的设备表面的srb生长。技术实现要素：本发明提供环境友好的组合物和方法，以减少和/或消除石油和天然气中的硫化氢(h2s)和其它含硫化合物，同时同步地提高油的采收率。在一个实施方式中，这是通过高效防治(control)硫酸盐还原细菌(srb)来实现的。该组合物和方法也可用于减轻原油和天然气的“酸味”。本发明进一步提供用于减轻和/或消除微生物诱发腐蚀(“mic”)的组合物和方法。该方法和组合物可用于石油和天然气工业、农业、环境清理以及生物膜和其他因微生物生长引起复杂情况的其他行业，所述复杂情况诸如例如，产生有毒副产物诸如h2s和硫醇、设备腐蚀及制成品质量降低。在某些实施方式中，本发明提供了通过用包含微生物和/或其副产物的组合物处理钻井地点的，用于提高石油和/或天然气质量、同时提高油采收率的材料和方法。在优选的实施方式中，提供第一组合物用于减少h2s并防治存在于油和天然气生产环境中的生物腐蚀性细菌，同时提高油采收率，其中第一组合物包含抗微生物的生物表面活性剂掺合物、螯合剂(chelatingagent)和一种或多种h2s清除剂。在一些实施方式中，抗微生物的生物表面活性剂掺合物包括一种或多种生物表面活性剂。所述一种或多种生物表面活性剂可包括糖脂，诸如例如槐糖脂、鼠李糖脂和/或其组合。有利地，生物表面活性剂可以以相对低的浓度使用以抑制细菌(特别是革兰氏阳性细菌)的生长。在一些实施方式中，抗微生物的生物表面活性剂掺合物进一步包含一种或多种脂肽生物表面活性剂，诸如例如表面活性素。表面活性素的使用拓宽了抗微生物活性的范围以包括革兰氏阴性细菌。在一些实施方式中，第一组合物进一步包含螯合剂。在具体的实施方式中，螯合剂是edta。在一些实施方式中，第一组合物进一步包含一种或多种能够将h2s转化为更惰性形态的h2s清除剂。一种或多种h2s清除剂可以是例如硝酸盐或亚硝酸盐溶液。在具体的实施方式中，h2s清除剂选自硝酸盐或亚硝酸盐，包括但不限于硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸铵、亚硝酸铵、硝酸钾和亚硝酸钾。在另一个实施方式中，h2s清除剂可包括乙二醛。在某些实施方式中，第一组合物可包含一种或多种具有已知抗微生物性质的天然生物物质，特别是针对革兰氏阴性微生物。在一个实施方式中，天然生物物质可包含乳链球菌肽(nisin)，其是通过培养乳酸乳球菌(lactococcuslactis)获得的一种抗微生物多肽。在另一个实施方式中，天然生物物质可包括香茅油(citronella)(香茅草提取物)。香茅油可用于抑制革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌二者，以及一些真菌和酵母。在一个实施方式中，提供第二组合物，其用于稳定和延长第一组合物的抗微生物性和减少硫化氢的效果，以及提高石油采收率，例如，通过防止任何剩余srb的繁殖。第二组合物可以包含能够在常见碳源和能量源上竞争胜过残余srb的微生物，从而抑制srb的再生长；并且可选地包含，用于确保微生物培养物在厌氧条件下有效生长的营养素源，包括但不限于亚硝酸盐、硝酸盐、磷、镁、蛋白质源和/或碳。优选地，第二组合物的微生物是孢子形态。因此，在一个实施方式中，第二组合物可包含用于提高孢子萌发的物质，诸如例如l-丙氨酸和/或锰。在一个实施方式中，第二组合物的微生物是形成孢子、产生生物表面活性剂的细菌菌株。在优选的实施方式中，细菌可以作为硝酸盐还原细菌(“nrb”)引入。在一个实施方式中，细菌是芽孢杆菌进化枝的一种。在一个实施方式中，细菌是假单胞菌属(pseudomonas)进化枝的一种。在优选的实施方式中，第二组合物的细菌是枯草芽胞杆菌的菌株。甚至更具体地，枯草芽胞杆菌可以是枯草芽孢杆菌变种位点(locuses)b1和/或b2的菌株，它们是脂肽表面活性素的有效生产者。在一个实施方式中，细菌是假单胞菌的菌株，诸如例如绿脓假单胞菌(p.aeruginosa)。绿脓假单胞菌是鼠李糖脂生物表面活性剂的有效生产者。在一个实施方式中，第一组合物和第二组合物可用于抑制srb和其他生物腐蚀性细菌的h2s产生，同时提高石油和/或天然气的采收率。有利地，组合物可以具有广谱抗微生物性质，这意味着它们可以用于防治例如革兰氏阳性和革兰氏阴性二者的细菌以及其他生物腐蚀性微生物。在一个实施方式中，生物腐蚀性细菌是生物膜的形态。在一个实施方式中，第一组合物和第二组合物可用于减轻在其中和在其上生长有生物腐蚀性细菌的金属设备和结构的腐蚀和劣化，具体地，用于原油和天然气生产的设备和结构的腐蚀和劣化。在一个实施方式中，提供了一种两阶段方法用于改善石油和天然气的生产。具体地，该方法可用于抑制由srb和其他生物腐蚀性细菌生成h2s，以及减轻原油和天然气的“酸味”，同时同步地提高石油和天然气的采收率。该方法可进一步用于减少甜味油向酸味油和气的转化，增加酸味油和气向甜味油和气的转化，和/或保持石油和天然气的甜度。该方法可进一步用于减少井内或井外的石油中h2s和硫醇的含量。在某些实施方式中，两阶段方法可进一步用于减轻和/或消除用于原油和天然气生产的设备和结构的微生物诱发腐蚀(“mic”)。在该实施方式中，该方法的第一阶段包括将本发明的第一组合物施加到含有石油和天然气的地层中，例如，通过将第一组合物尽可能深地注入井筒中；关闭在地层中；泵抽出该组合物；并打开地层以恢复石油和/或天然气的采收。优选地，第一阶段是在持续监测地层内的硫化氢水平的同时执行的。在第一阶段的一个实施方式中，执行关闭在地层中的步骤，直至硫化氢的水平降低到所需的浓度。例如，关闭期可持续约3至约60天，或直至硫化氢水平降低至约0ppm至约50ppm、优选地约0ppm至约25ppm的浓度。该方法的第一阶段可以作为针对以下的初始处理：(a)防治生物腐蚀性细菌，(b)降低地层中的h2s浓度，以及(c)提高地层中的石油和天然气的采收率。在一个实施方式中，该方法的第二阶段包括从地层中采收石油和/或天然气，直至观察到硫化氢浓度的增加；将本发明的第二组合物施加到地层，例如，通过将其尽可能深地注入井筒中，关闭在地层中；并打开地层以恢复石油和/或天然气的采收。优选地，所述第二阶段是在持续监测地层内的硫化氢水平的同时执行的。在一个实施方式中，在第二阶段中施加第二组合物之前观察到的硫化氢浓度的增加是高于最低观察到的浓度的约1ppm至约50ppm至约100ppm或更高的增加。在一个实施方式中，在施加第二组合物之前观察到的硫化氢浓度的增加是使硫化氢浓度达到约50至约100ppm或更高水平的任何增加。在第二阶段的一个实施方式中，执行关闭在地层中的步骤，直至硫化氢的水平降低到所需的浓度。例如，关闭期可持续约3至约60天，或直至硫化氢水平降低至约0ppm至约50ppm，优选地约0ppm至约25ppm的浓度。该方法的第二阶段可用于提高生物腐蚀性细菌的防治，降低硫化氢浓度，并且提高石油和天然气的采收率。第二阶段也可用于稳定和延长第一阶段的抗微生物和硫化氢减少效应，例如，通过防止任何残余srb的繁殖。在本主题方法的一个实施方式中，仅采用第一阶段而没有第二阶段。在一个实施方式中，在没有预先的第一阶段的情况下，采用第二阶段。有利地，可以使用本发明而不将大量无机化合物排放到环境中。另外，该组合物和方法使用可生物降解且毒理学安全的组分。因此，本发明可作为“绿色”处理用于石油和天然气生产(或其他工业)中。附图说明图1显示了通过槐糖脂对枯草芽胞杆菌变种位点b1和b2的生长抑制。图2显示了在水平井(speechleysand，宾夕法尼亚州)中使用本发明方法的第一阶段和第二阶段处理之前和之后的每日的石油产量、天然气产量和h2s的浓度。具体实施方式本发明提供环境友好的组合物和方法，以减轻和/或消除石油和天然气中的硫化氢(h2s)和其它含硫化合物，并且同步地提高石油采收率。在一个实施方式中，这是通过高效防治硫酸盐还原细菌(srb)来实现的。该组合物和方法也可用于减轻原油和天然气的“酸味”。本发明进一步提供用于减轻和/或消除微生物诱发腐蚀(“mic”)的组合物和方法。该方法和组合物可用于石油和天然气工业、农业、环境清理以及生物膜和其他因微生物生长引起复杂情况的行业，所述复杂情况诸如例如，产生有毒副产物诸如h2s和硫醇，设备腐蚀，以及制成品质量降低。在某些实施方式中，本发明提供了通过使用包含微生物和/或其副产物的组合物处理钻井现场，用于提高石油和/或天然气质量同时提高油采收率的材料和方法。选定的定义如本文中使用的，提及“基于微生物的组合物”意指包含作为微生物或其他细胞培养物生长的结果所产生的组分。因此，基于微生物的组合物可以包含微生物本身和/或微生物生长的副产物。微生物可以处于营养状态、孢子形态、菌丝体形态、任何其他繁殖体形态或这些的混合物。微生物可以为浮游生物或生物膜形态，或者这二者的混合物。生长的副产物可以例如是代谢产物、细胞膜组分、表达的蛋白和/或其他细胞组分。微生物可以是完整的或裂解的。在优选的实施方式中，微生物与其中生长微生物的基底存在于基于微生物的组合物中。细胞可以例如以每毫升组合物1×104、1×105、1×106、1×107、1×108、1×109、1×1010或1×1011个或更多的繁殖体的浓度存在。如本文中使用的，繁殖体是可以形成新生和/或成熟生物的微生物的任何部分，包括但不限于细胞、孢子、分生孢子、菌丝体、芽孢和种子。本发明进一步提供“基于微生物产品”，其是在实践中要被施加以取得所需的结果的产品。基于微生物产品可以仅仅是从微生物培养过程收获的基于微生物的组合物。可选地，基于微生物产品可以包含已经添加的其他成分。这些另外的成分可以包括例如稳定剂、缓冲剂、恰当载剂诸如水、盐溶液，或者任何其他恰当载剂、为支持进一步的微生物生长而添加的营养素、非营养素生长促进剂，和/或有利于在已施加微生物和/或其组合物的环境中追踪微生物和/或其组合物的制剂。基于微生物产品还可以包含基于微生物的组合物的混合物。基于微生物产品还可以包含已经以某种方式诸如但不限于过滤、离心、裂解、干燥、纯化等处理的基于微生物的组合物的一种或多种组分。如本文所用，在微生物发酵的背景下的“收获(harvested)”是指从生长容器中移出一些或全部基于微生物的组合物。在一些实施方式中，根据本发明使用的微生物是“表面活性剂过量生成(surfactantover-producing)”的。例如，该菌株可以产生至少0.1-10g/l，例如0.5-1g/l的表面活性剂。例如，与其他油采收微生物菌株相比，该细菌可以产生至少10％、25％、50％、100％、2倍，5倍、7.5倍、10倍、12倍、15倍或更多的表面活性剂。具体地，枯草芽胞杆菌atcc39307在本文中用作参考菌株。如本文所用，“施加(applying)”组合物或产品是指使其与靶标或地点接触，使得组合物或产品能够对该靶标或地点产生影响。该影响可归因于例如微生物生长和/或生物表面活性剂或其他生长副产物的作用。例如，可以将基于微生物的组合物或产品注入石油井和/或与石油井相关的管道、泵、罐等中。如本文所用，“表面活性剂”是指减小两种液体之间或液体和固体之间的表面张力(或界面张力)的化合物。表面活性剂用作洗涤剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂和/或分散剂。由微生物产生的表面活性剂是指“生物表面活性剂”。如本文所用，“硫醇(mercaptan)”是硫醇(thiol)的另一个术语。硫醇是含有与碳键合的巯基的有机硫化合物。它们的化学结构类似于醇，但包含硫原子代替氧原子。一些硫醇，特别是纯净形态，呈现强烈的令人不快的气味，类似于大蒜或臭鸡蛋。其他是形成烘焙咖啡或葡萄柚的香气的原因。即使在非常低的水平，人类对硫醇也非常敏感。在本申请中对h2s的任何提及应包括硫醇和其他含硫化合物。如本文所用，“生物膜”是微生物的复杂聚集体，诸如细菌，其中细胞在表面上彼此粘附。生物膜中的细胞在生理上不同于同一生物的浮游细胞，其是可在液体培养基中漂浮或游浮的单细胞。如本文所用，“石油和天然气生产”是指从地球中提取原油和/或天然气、加工以及通过消费者最终购买和使用所涉及的任何和所有操作。石油和天然气的生产可包括但不限于石油和/或天然气的钻井、泵送、采收、压裂、注水、传输、加工、精炼、运输和储存。“代谢物”是指由代谢产生的任何物质或参与特定代谢过程所必需的物质。代谢物可以是有机化合物，其是起始材料(例如，葡萄糖)、中间体(例如乙酰-coa)或代谢的终产物(例如正丁醇)。代谢物的实例可包括但不限于酶、毒素、酸、溶剂、醇、蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质、微量元素、氨基酸、聚合物和表面活性剂。“石油和天然气生产环境”是指任何环境、设备、结构或表面，无论是天然存在的还是人造的，其中发生石油和天然气生产和加工的一个或多个方面，包括但不限于，含石油和天然气的地层、钻井平台、炼油厂、井筒、油井杆、流水线、分离器、泵、管道(pipe)、管道(tubing)、套管、阀门、配件、收集系统和储存罐。如本文所用，术语“防治(control)”用于提及由生物表面活性剂或产生生物表面活性剂的微生物产生的活性，其延伸到杀死、禁用(disabling)、固定(immobilizing)或减少生物体的种群数量的行为，或以其他方式使生物基本上不能造成危害。关于生物膜，防治可进一步指破坏生物膜的形成和/或分解现有生物膜。如本文所用，术语“生物腐蚀性微生物(biocorrosivebacteria)”或“生物腐蚀性微生物(biocorrosivemicroorganism)”指已知有助于金属和/或非金属材料的微生物诱发腐蚀(“mic”)的细菌(或微生物)的任何分类群。非限制性实例包括化能自养生物、硫酸盐还原细菌、铁氧化细菌、硫氧化细菌、硝酸盐还原细菌、产甲烷菌和产酸细菌。这些细菌能够直接还原金属，产生腐蚀性的代谢产物(例如，硫化氢气体)，和/或导致能够改变当地环境以促进腐蚀的生物膜地层。如本文所用，提及石油和/或天然气质量的短语“提高质量(improvingthequality)”可包括减少甜味油和气向酸味油和气的转化，增加酸味油和气向甜味油和气的转化，保持油和气的甜度，降低石油和/或天然气(井内或井外，例如在储存罐中)中含硫化合物诸如硫化氢和硫醇的浓度，并且抑制石油和天然气中srb和其他生物腐蚀性微生物的生长。用于减少硫化氢和硫醇的组合物本发明提供了微生物以及它们生长的副产物，诸如生物表面活性剂的有利用途。在某些实施方式中，本发明提供了基于微生物的产品，以及它们在改进油采收方面的用途。在具体的实施方式中，本文所描述的方法和组合物利用微生物和/或其生长副产物来改善石油和天然气的质量，改善用于生产石油和天然气的设备的完整性，并提高来自地层的石油和天然气的采收率。在本发明优选的实施方式中，提供第一组合物和第二组合物用于减少h2s和硫醇，并防治存在于石油和天然气生产环境中的生物腐蚀性细菌。由于降低的h2s浓度，该组合物可以进一步防止、减轻和/或消除在其中和其上生长有生物腐蚀性细菌的设备和结构的腐蚀和劣化，特别是那些由金属制成的设备和结构。在具体的实施方式中，该组合物可用于减轻用于石油和天然气生产的设备和结构的mic和劣化。在优选的实施方式中，第一组合物包含抗微生物的生物表面活性剂掺合物、螯合剂和一种或多种h2s清除剂。在一些实施方式中，抗微生物的生物表面活性剂掺合物包括一种或多种生物表面活性剂。优选地，所述一种或多种生物表面活性剂包含至少一种糖脂和至少一种脂肽。有利地，生物表面活性剂可以以相对低的浓度使用以抑制细菌(包括革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌)的生长。生物表面活性剂是由微生物产生的结构多样的表面活性物质。所有生物表面活性剂都是两亲物。它们由两部分组成：极性(亲水)部分和非极性(疏水)基团。由于它们的两亲结构，生物表面活性剂增加了疏水性水不溶性物质的表面积，增加了这些物质的水生物利用度，并改变了细菌细胞表面的性质。生物表面活性剂在界面处积累，从而减小界面张力并导致溶液中聚集的微孔结构的形成。生物表面活性剂形成孔并使生物膜不稳定的能力允许它们用作抗微生物剂、抗真菌剂和溶血剂。结合低毒性和生物降解性的特点，生物表面活性剂有利于在石油和天然气工业中用作srb生长的有效抑制剂并因此导致硫化氢产生的减少。生物表面活性剂包括低分子量糖脂、脂肽、黄素脂(flavolipid)、磷脂和高分子量聚合物，诸如脂蛋白、脂多糖-蛋白复合物和多糖-蛋白-脂肪酸复合物。脂肪酸的烃链作为生物表面活性剂分子的共同亲脂部分起作用，而亲水部分由中性脂质的酯基或醇基形成，由脂肪酸或氨基酸(或肽)的羧酸基形成，对于黄素脂的情况由有机酸形成，或者对于糖脂的情况由碳水化合物形成。微生物生物表面活性剂由多种微生物产生，诸如细菌、真菌和酵母。示例性产生生物表面活性剂的微生物包括假单胞菌属某些种(pseudomonasspp.)(绿脓假单胞菌(p.aeruginosa)、恶臭假单胞菌(p.putida)、荧光假单胞菌(p.florescens)、草莓假单胞菌(p.fragi)、丁香假单胞菌(p.syringae))；拟酵母属某些种(蚜虫拟酵母(p.aphidis))；黄杆菌属某些种(flavobacteriumspp.)；毕赤酵母属某些种(pichiaspp.)(异常毕赤酵母(p.anomala)、林菲迪伊毕赤酵母(p.lynferdii))、季也蒙毕赤酵母(p.guilliermondii)、赛道威毕赤酵母(p.sydowiorum)，芽孢杆菌属某些种(bacillusspp.)(枯草芽孢杆菌(b.subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(b.amyloliquefaciens)、短小芽孢杆菌(b.pumillus)、蜡样芽孢杆菌(b.cereus)、地衣芽孢杆菌(b.licheniformis))；威克汉姆酵母菌属某些种(wickerhamomycesspp.)(异常威克汉姆酵母(w.anomalus))；球拟酵母属某些种(starmerellaspp.)(球拟假丝酵母s.bombicola)；念珠菌属某些种(candidaspp.)(白色念珠菌(c.albicans)、皱落念珠菌(c.rugosa)、热带念珠菌(c.tropicalis)、解脂念珠菌(c.lipolytica)、球拟念珠菌(c.torulopsis))；红球菌属某些种(rhodococcusspp.)；节杆菌属某些种(arthrobacterspp.)；曲杆菌属某些种(campylobacterspp.)；玉米叶杆菌属某些种(cornybacteriumspp.)等。生物表面活性剂可以通过本领域已知的发酵方法获得。在一些实施方式中，抗微生物掺合物中使用的生物表面活性剂包括糖脂，诸如鼠李糖脂(rlp)、槐糖脂(slp)、海藻糖脂质或甘露糖赤藓糖醇脂质(mannosylerythrithollipid)(mel)。在某些实施方式中，所述一种或多种生物表面活性剂可包括一种或多种糖脂，诸如例如槐糖脂、鼠李糖脂或其组合。在一些实施方式中，抗微生物的生物表面活性剂掺合物进一步包含脂肽生物表面活性剂，例如表面活性素或地衣素(lichenysin)。多种芽孢杆菌细菌能够产生脂肽，诸如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌等。表面活性素特别地是一系列被称为孔洞(porens)的脂肽生物表面活性剂之一。它具有抗微生物、抗病毒、抗真菌性质，特别地具有对抗革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌二者的抗菌作用。因此，表面活性素的使用拓宽了抗微生物活性的范围以包括革兰氏阴性细菌。表面活性素可以从本领域已知的发酵过程中获得。在一些实施方式中，第一种组合物的生物表面活性剂是纯化形态。在其他实施方式中，生物表面活性剂由存在于施加地点的微生物现场产生。生物表面活性剂可用于抑制相对低浓度的细菌生长。在优选的实施方式中，本发明组合物中使用的总生物表面活性剂浓度为1,000ppm至3,000ppm或更高。在具体的实施方式中，生物表面活性剂浓度为约2,500ppm。用于本发明的生物表面活性剂的掺合物可以使用任何数量的组合和比例配制。在某些实施方式中，生物表面活性剂掺合物包括slp、rlp和表面活性素。在一个实施方式中，生物表面活性剂掺合物包含比例为掺合物的30％至90％的slp。在一个实施方式中，生物表面活性剂掺合物包含比例为掺合物的10％至60％的rlp。在一实施方式中，生物表面活性剂掺合物包含比例为掺合物的2％至40％的表面活性素。在一个实施方式中，生物表面活性剂掺合物包含比例为60/30/10％的slp、rlp和表面活性素。在另一个实施方式中，生物表面活性剂掺合物包含比例为40/40/20％的slp、rlp和表面活性素。在优选的实施方式中，生物表面活性剂掺合物包含比例为15：1：1的slp、rlp和表面活性素。在一些实施方式中，该组合物进一步包含螯合剂(chelator)或螯合剂(chelatingagent)。如本文所用，“螯合剂(chelator)”或“螯合剂(chelatingagent)”是指能够通过形成络合物从系统中去除金属离子的活性剂，使得金属离子不能容易地参与或催化氧自由基形成。适用于本发明的螯合剂的实例包括但不限于二巯基琥珀酸(dmsa)、2,3-二巯基丙磺酸(dmps)、α-硫辛酸(ala)、硫胺四氢糠基二硫化物(thiaminetetrahydrofurfuryldisulfide)(ttfd)、青霉胺、乙二胺四乙酸(edta)和柠檬酸。有利地，螯合剂通过修饰例如革兰氏阴性细菌的细胞壁来提高抗微生物表面活性剂掺合物的功效，使其对表面活性剂处理更具易感性。因此，渗透革兰氏阴性细菌的能力拓宽了本发明的抗微生物能力的范围。可以以高达约5g/l或更高的量将螯合剂加入组合物中。在具体的实施方式中，螯合剂是edta，浓度为约4g/l至约5g/l。在一些实施方式中，该组合物进一步包含一种或多种h2s清除剂。如本文所用，“硫化氢清除剂(hydrogensulfidescavenger)”是指可以与一种或多种含硫物质(包括硫醇)反应并且可以将其转化为更惰性形态的任何化学制品。有效的清除是基于在清除剂和一种或多种含硫物质之间取得不可逆和完全的化学反应。在本发明组合物中使用的一种或多种h2s清除剂可以是例如硝酸盐或亚硝酸盐溶液。在某些实施方式中，h2s清除剂选自乙二醛和硝酸盐或亚硝酸盐，包括但不限于硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸铵、亚硝酸铵、硝酸钾和亚硝酸钾。在具体实施方式中，h2s清除剂为5g/l的硝酸钾和/或5g/l硝酸钠和/或5g/l乙二醛。在一个实施方式中，通过添加一种或多种具有已知抗微生物性质(包括对抗革兰氏阴性微生物的抗微生物性质)的天然生物物质，可以进一步提高第一组合物的抗微生物影响的效力。在一个实施方式中，天然生物物质可包含乳链球菌肽，一种通过培养乳酸乳球菌取得的抗微生物多肽。包含在第一组合物中的乳链球菌肽的总浓度可以为至少200ppm、250ppm、300ppm或更高。在一个实施方式中，天然生物物质是香茅油(香茅草提取物)。香茅油是一种廉价的植物衍生物质，其可用于抑制革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌二者，以及一些真菌和酵母。包含在第一组合物中的香茅油的总浓度可为约30ppm至约100ppm，优选约50ppm。在一个实施方式中，第一组合物可以包含任何组合的任何数量的上述生物表面活性剂、螯合剂、天然抗微生物物质和硫化氢清除剂，使得可以防治最广泛可能范围的生物腐蚀性细菌，并且可以减少最大量的硫化氢和硫醇。在一个实施方式中，提供了第二组合物，其包含能够在常见碳源和能量源上竞争胜过残余srb的微生物(例如氮还原细菌)从而抑制srb的再生长；并且，可选地，用于确保微生物在厌氧条件下有效生长的营养素源。在一个实施方式中，第二组合物中使用的微生物包括能够产生脂肽生物表面活性剂的芽孢杆菌菌株，例如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌(b.firmus)、侧孢芽孢杆菌(b.laterosporus)、巨大芽孢杆菌(b.megaterium)和/或解淀粉芽孢杆菌。优选地，芽孢杆菌菌株选自枯草芽胞杆菌变种位点b1和/或b2的菌株，它们是表面活性素的有效产生者。在一个实施方式中，b1和/或b2充当硝酸还原细菌(“nrb”)。在优选实施方式中，第二组合物中的b1和/或b2的初始稳定生长浓度在105到107cfu/ml之间。甚至更优选地，b1和/或b2的初始稳定生长浓度为第二组合物的至少106cfu/ml。在一些实施方式中，根据本发明使用的芽孢杆菌菌株能够在低氧和/或高盐条件下生长。因此，在某些实施方式中，在厌氧条件下培养出芽孢杆菌菌株。本发明还设想了其他芽孢杆菌菌种的使用，诸如产生地衣素的地衣芽孢杆菌和产生环脂肽和丰原素(fengycin)的解淀粉芽孢杆菌。在一个实施方式中，第二组合物进一步包含营养素源，包括但不限于亚硝酸盐、硝酸盐、磷、镁、蛋白质源和/或碳。在一个实施方式中，营养素源如下添加到第二组合物中：约1.0至约10g/l的nh4nh3；至少0.5g/l的kno3；至少0.2g/l的mg(no3)2；和约2.0至约6.0g/l的碳水化合物诸如糖蜜或葡萄糖，和0.1-0.5g/l的酵母膏。在一种实施方式中，第二组合物进一步包含一种或多种用于提高微生物的萌发的物质。也就是说，通过向第二组合物中添加微摩尔量的l-丙氨酸、锰、l-缬氨酸和l-天冬酰胺或任何其他已知的萌发增强子，可以提高微生物的活化和/或芽孢形成。根据本发明，可以使用其他微生物菌株，包括例如能够积累大量例如糖脂和/或脂肽-生物表面活性剂的其他细菌菌株。例如，芽孢杆菌菌株可以单独使用，或与另一种微生物诸如假单胞菌属进化枝细菌组合使用。例如，绿脓假单胞菌是鼠李糖脂的有效生产者。根据本发明有用的其他生物表面活性剂包括甘露糖蛋白(mannoprotein)、β-葡聚糖和具有生物乳化和表面/界面张力降低性质的其他代谢物。有利地，在一个实施方式中，本发明组合物和方法可用于防止石油和天然气生产环境和石油和天然气地层中的srb种对抗菌处理形成抗性。有利地，可以使用本发明的组合物而不将大量无机化合物排放到环境中。另外，该组合物使用可生物降解且毒理学安全的组分。因此，本发明作为“绿色”处理可用于石油和天然气生产的所有操作中。硫还原细菌和mic在一个实施方式中，该组合物可用于防治srb和其他生物腐蚀性细菌。在一个实施方式中，生物腐蚀性细菌是生物膜的形态。许多srb属于变形细菌门。其中，一组专性厌氧菌(obligateanaerobe)应列入δ-蛋白菌纲(classdeltaproteobacteria)。该组包括脱硫单胞菌属(desulfuromonas)、硫还原菌属(desulfurella)、地杆菌(geobacter)和暗杆菌属(pelobacter)。其他变形杆菌类包括微需氧菌(microaerophile)，其包括沃廉菌属(wolinella)、曲杆菌属(campylobacter)、希瓦氏菌属(shewanella)、硫磺单胞菌属(sulfurospirillum)和geospirillumbamesi。许多其他srb属于系统发生学不同类别的古细菌，并且属于(但不限于)以下顺序：热球菌目(thermococcales)、热变形菌目(thermoproteales)、pyrodictales和硫化叶菌目(sulfolobales)。此外，srb存在于其他几个系统发育系中。目前，已知含有超过220种的60属的srb。在某些实施方式中，本发明的组合物可具有广谱抗微生物性质，这意味着它们可用于防治革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌二者以及其他生物腐蚀性微生物。通过本发明组合物可以防治进一步的实例的微生物，其是造成天然气和石油中的劣化过程的原因，并且其已经从油、盐水、石油和天然气设备中分离出来，包括但不限于以下：弯曲甲烷杆菌(methanobacteriumcurvum)、耐盐甲烷卵圆形菌(methanocalculushalotolerans)、甲烷袋状菌属某些种(methanoculleusspp.)、甲烷泡菌属某些种(methanofollisspp.)(例如，m.liminatans)、甲烷八叠球菌属某些种(methanosarcinaspp.)(例如，巴氏甲烷八叠球菌(m.barkeri)、西西里甲烷八叠球菌(m.siciliae))、亨氏甲烷螺菌(methanospirillumhungatei)、游动厌氧杆菌(anaerobaculummobile)、黄石热脱硫弧菌(thermodesulfovibrioyellowstonii)、脱硫弧菌属某些种(desulfovibriospp.)(例如，普通脱硫弧菌(d.vulgaris))、栖热袍菌属某些种(thermotogaspp.)(例如，极端栖热袍菌(t.hypogea)、新阿波罗栖热袍菌(t.neapaitan))、梭菌属某些种(clostridiumspp.)(例如，孢子梭菌(c.sporogenes)、双酶梭菌(c.bifermentas)、速生梭菌(c.celerecrescens))、脱硫肠状菌属(desulfotomaculumspp.)(例如，d.kuznetsorii)、脱硫弧菌(desulfovibriodesulfuricans)、佛氏柠檬酸杆菌(citrobacterfreundii)、萨默醋酸杆菌属(cetobacteriumsomerae)、肺炎克雷白杆菌(klebsiellapneumonia)、不动杆菌某些种(acinetobacterspp.)(例如，琼氏不动杆菌(a.junii))、大肠杆菌和耳葡萄球菌(staphylococcusauriculari)。在一个实施方式中，该组合物可通过防治生物腐蚀性细菌来抑制srb和其他生物腐蚀性细菌产生h2s。在另一个实施方式中，该组合物可以降低存在于含石油的地层或石油生产设备中的硫化氢的浓度。微生物的培养在一些实施方式中，提供了用于培养微生物和/或产生其生长副产物的方法，例如生物表面活性剂，用于本发明的组合物和方法。根据本发明生长的微生物可以是形成孢子的细菌。这些微生物可以是天然的，或遗传改性微生物。例如，微生物可以利用特定基因转化以展现出特定的特性。微生物也可以是所需菌株的突变体。制备突变体的方法在微生物学领域中是众所周知的。例如，为此目的广泛使用紫外线和亚硝基胍。在优选的实施方式中，微生物是包括革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的细菌。细菌可以是，例如芽胞杆菌(例如枯草芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、)梭菌(例如，丁酸梭菌(c.butyricum)、酪丁酸梭菌(c.tyrobutyricum)、醋酪酸梭状芽胞杆菌(c.acetobutyricum)、梭菌niper7(clostridiumniper7)和拜氏梭菌(c.beijerinckii))、固氮菌(azobacter)(例如，维氏固氮菌(a.vinelandii)、褐色球形固氮菌(a.chroococcum))、假单胞菌属(例如，p.chlororaphissubsp.aureofaciens(kluyver)、绿脓假单胞菌)、放射形土壤杆菌(agrobacteriumradiobacter)、巴西固氮螺菌(azospirillumbrasiliensis)、根瘤菌属(rhizobium)、少动鞘氨醇单胞菌(sphingomonaspaucimobilis)、真氧产碱杆菌(ralsloniaeulropha)和/或深红红螺菌(rhodospirillumrubrum)。在具体实施方式中，微生物是芽孢杆菌菌株，其能够产生脂肽生物表面活性剂，例如，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和/或解淀粉芽孢杆菌。优选地，芽孢杆菌菌株选自枯草芽胞杆菌变种位点b1和/或b2的菌株，它们是表面活性素的有效生产者。本发明还设想了使用芽孢杆菌的其他种，诸如产生地衣素的地衣芽孢杆菌和产生环状脂肽和丰原素的解淀粉芽孢杆菌。在一个实施方式中，微生物是假单胞菌属的非致病性菌株，诸如例如，绿脓假单胞菌。优选地，假单胞菌属菌株是鼠李糖脂(rlp)生物表面活性剂的生产者。本发明利用微生物培养和微生物代谢物的生产和/或微生物生长的其他副产物的方法。本发明进一步利用适用于所需规模微生物培养和微生物代谢物的生产的培养方法。微生物培养系统通常使用浸没培养物发酵；然而，也可以使用表面培养物和混合系统。如本文所用，“发酵(fermentation)”是指在受控条件下细胞的生长。生长可能是有氧的或厌氧的。在一个实施方式中，根据本发明的组合物通过从小规模到大规模的培养过程获得。这些培养过程包括但不限于浸没培养、表面培养、固态发酵(ssf)及其组合。在一个实施方式中，本发明提供了通过在适于生长和生物表面活性剂生产的条件下培养本发明的微生物菌株来生产生物表面活性剂；并纯化生物表面活性剂的材料和方法。本发明还提供了通过在适于生长和代谢物表达的条件下培养本发明的微生物菌株来产生酶或其他代谢物；并纯化酶或其他代谢物的方法。在一个实施方式中，本发明提供用于生产生物质(例如，活细胞材料)、细胞外代谢物(例如小分子和排泄蛋白)、残留营养素和/或细胞内组分(例如酶和其他蛋白质)的材料和方法。根据本发明使用的微生物生长容器可以是任何用于工业用途的发酵罐或培养反应器。在一个实施方式中，该容器可具有功能控制器/传感器或可连接至功能控制器/传感器以测量培养过程中的重要因子，诸如ph、氧气、压力、温度、搅拌轴功率、湿度、粘度和/或微生物密度和/或代谢物浓度。在进一步的实施方式中，该容器还能够监测容器内微生物的生长(例如细胞数和生长期的测定)。可选地，可以从容器中取出日样品，并通过本领域已知的技术诸如稀释涂布技术(dilutionplatingtechnique)进行计数。稀释涂布是一种简单的用于估算样品中微生物数量的技术。该技术还可以提供用以比较不同环境或处理的指标。在一个实施方式中，所述方法包括给培养补充氮源。例如，氮源可以是硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、氨、尿素和/或氯化铵。这些氮源可以单独使用，或可以两种或以上组合使用。所述培养方法可为生长培养物提供氧化作用。一个实施方式利用空气的慢速运动来去除低氧含量的空气并引入含氧空气。含氧空气可以是每天通过机械补充的环境空气，所述机械包括用于机械搅动液体的叶轮以及用于将气泡供应到液体中以将氧气溶解到液体中的空气喷布器。该方法可进一步包括给培养补充碳源。碳源通常是碳水化合物诸如葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖、海藻糖、甘露糖、甘露醇和/或麦芽糖；有机酸，诸如乙酸、富马酸、柠檬酸、丙酸、苹果酸、丙二酸和/或丙酮酸；醇诸如乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、异丁醇和/或丙三醇；脂肪和油类诸如大豆油、米糠油、橄榄油、玉米油、芝麻油和/或亚麻籽油。这些碳源可单独使用或两种或以上组合使用。在一个实施方式中，培养基包括微生物的生长因子和痕量营养素。当生长的微生物不能产生它们所需要的所有维生素时，这是尤其优选的。培养基也可包括无机营养素，其包括诸如铁、锌、铜、锰、钼和/或钴的痕量元素。此外，可以包括维生素、必需氨基酸和微量元素的源，例如，以面粉或膳食的形态，诸如谷类粉，或以提取物的形态，诸如酵母膏、马铃薯提取物、牛肉提取物、大豆提取物、香蕉皮提取物等，或纯化形态。还可以包括氨基酸，诸如例如，可用于蛋白质生物合成的氨基酸，例如l-丙氨酸。在一个实施方式中，也可包括无机盐。可用无机盐可以是磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硫酸镁、氯化镁、硫酸铁、氯化铁、硫酸锰、氯化锰、硫酸锌、氯化铅、硫酸铜、氯化钙、碳酸钙和/或碳酸钠。这些无机盐可单独使用或以两种或以上的组合使用。在一些实施方式中，培养方法可以进一步包括在培养过程之前和/或在培养过程期间在液体培养基中添加另外的酸和/或抗微生物剂。抗微生物剂或抗生素用于保护培养物免受污染。此外，还可以添加消泡剂，以防止在培养过程中产生气体时泡沫的形成和/或积聚。混合物的ph应适合目标微生物。缓冲剂和ph调节剂(诸如碳酸盐和磷酸盐)可用于将ph值稳定在优选值附近。当金属离子以高浓度存在时，可能需要在液体培养基中使用螯合剂。用于培养微生物和产生微生物的副产物的方法和设备可以分批地、准连续的或连续的过程进行。微生物可以以浮游生物形态或作为生物膜生长。在生物膜的情况下，所述容器内可具有基底，微生物可以在基底上以生物膜状态生长。该系统还可具有例如施加促进因素(诸如剪切应力)的能力，其促进和/或改善生物膜生长特征。在一个实施方式中，微生物培养方法是在约5℃至100℃下执行的，优选在15至60℃，更优选在25至50℃下执行。在进一步的实施方式中，培养可以在恒定温度下连续执行。在另一个实施方式中，培养可以经受变化的温度。在一个实施方式中，该方法和培养过程中使用的设备是无菌的。诸如反应器/容器的培养设备可与消毒单元(例如高压釜)分离但与消毒单元相连。培养设备还可具有在接种开始之前现场消毒的消毒单元。可以通过本领域已知的方法对空气进行消毒。例如，可使环境空气在被引入容器之前通过至少一个过滤器。在其他实施方式中，可以对培养基进行巴氏消毒，或者可选地完全不加热，其中可以利用低水活性和低ph来防治细菌生长。发酵液的生物质含量可以是例如5g/l至180g/l或更多。在一个实施方式中，发酵液的固体含量为10g/l至150g/l。在一个实施方式中，本发明进一步提供了生产微生物代谢物，诸如乙醇、乳酸、β-葡聚糖、蛋白质、肽、代谢中间体、多不饱和脂肪酸和脂质的方法。通过该方法产生的代谢物含量可以是，例如至少20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。由目标微生物产生的微生物生长副产物可以保留在微生物中或分泌到液体培养基中。在另一个实施方式中，用于产生微生物生长副产物诸如生物表面活性剂的方法可以进一步包括浓缩和纯化目标微生物生长副产物的步骤。在进一步的实施方式中，液体培养基可含有稳定微生物生长副产物活性的化合物。在一个实施方式中，在完成培养后(例如，在例如达到所需孢子密度或液体培养基中特定代谢物密度后)去除所有微生物培养组合物。在该批次程序中，收获第一批产物后开始一个全新的批次。在另一个实施方式中，在任何一次仅除去发酵产物的一部分。在该实施方式中，具有活细胞的生物质作为新培养批次的接种剂保留在容器中。去除的组合物可以是无细胞液体培养基或含有细胞。以这种方式就形成了一个准连续系统。有利地，该方法不需要复杂的设备或高能耗。目标微生物可以现场小规模或大规模地培养。类似地，微生物代谢物或其他副产物也可以在需要的地点大量生产。有利地，基于微生物的产品可以在偏远地区生产。微生物生长设施可以通过利用例如太阳能、风能和/或水力发电而在电网外运行。基于微生物产品的制备本发明的一种基于微生物的产品简单地是含有微生物和/或微生物和/或任何残余营养素产生的微生物代谢物的发酵液。发酵产物可以直接使用而无需提取或纯化。如果需要，可以使用文献中描述的标准提取和/或纯化方法或技术容易地取得提取和纯化。基于微生物的产品中的微生物可以是活性或非活性形态。优选地，微生物是孢子形态。可以使用基于微生物的产品而无需进一步稳定、保藏和储存。有利地，直接使用这些基于微生物的产品可以保持微生物的高存活率，减少了外来试剂和不期望的微生物的污染的可能性，并保持微生物生长副产物的活性。微生物生长所产生的微生物和/或液体培养基可从生长容器中去除，并经由例如管道传输以供立即使用。在其他实施方式中，可将微生物和/或液体培养基放置在适当大小的容器中，同时考虑例如预期用途、预期施加方法、发酵罐的大小和任何从微生物生长设施到使用地点的任何运输模式。因此，放置基于微生物产品的容器可以是，例如1加仑至1000加仑的容器或更大的容器。在其他实施方式中，容器是2加仑、5加仑或25加仑的容器或更大的容器。从生长容器中收获微生物和/或液体培养基时，当将收获的产物放入容器和/或管道(或以其他方式运输使用)中时，可以添加其他组分。添加剂可以是，例如缓冲剂、载体、在相同或不同设施中产生的其他基于微生物的组合物、粘度调节剂、防腐剂、微生物生长的营养素、追踪剂、溶剂，抗微生物剂、其他微生物和其他特定用于预期用途的成分。可包含于根据本发明的制剂中的其他合适添加剂包括习惯用于这种制备的物质。这种添加剂的实例包括表面活性剂、乳化剂、润滑剂、缓冲剂、溶解度控制剂、ph调节剂、防腐剂、稳定剂和紫外线耐光剂。在一种实施方式中，产品可进一步包含包括有机和氨基酸或其盐的缓冲剂。合适的缓冲剂包括柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、乙酸盐、乳酸盐、草酸盐、天冬氨酸、丙二酸盐、葡庚糖酸盐(glucoheptonate)、丙酮酸盐、半乳酸盐(galactarate)、葡萄糖酸盐、酒石酸盐、谷氨酸盐、甘氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、半胱氨酸、精氨酸及其混合物。也可使用磷酸和亚磷酸或其盐。合成缓冲剂适合使用，但优选使用天然缓冲剂，诸如有机酸和氨基酸或上面列出的它们的盐。在进一步的实施方式中，ph调节剂包括氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钾或碳酸氢钾、盐酸、硝酸、硫酸及其混合物。基于微生物的产品的ph应适合目标微生物。在优选的实施方式中，基于微生物组合物的ph值在7.0-7.5之间范围。在一种实施方式中，制剂可包括其他组分诸如盐的水性制剂(例如碳酸氢钠或碳酸钠、硫酸钠、磷酸钠或磷酸二氢钠)。有利地，根据本发明，基于微生物的产品可以包含微生物生长的液体培养基。例如，产品按重量计可以是至少1％、5％、10％、25％、50％、75％或100％液体培养基。产品中生物质的量按重量计可以是例如0％到100％的任何数，包括两者之间的所有百分比。可选地，产品可在使用前储存。储存时间优选短。因此，储存时间可少于60天、45天、30天、20天、15天、10天、7天、5天、3天、2天、1天或12小时。在优选的实施方式中，如果产品中存在活细胞，则将产品储存在较冷的温度下，诸如例如低于20℃、15℃、10℃或5℃。另一方面，生物表面活性剂组合物通常可储存在环境温度下。基于微生物的产品的本地生产在本发明优选的实施方式中，微生物生长设施以所需的规模生产新鲜的、高密度的目标微生物和/或微生物生长副产物。微生物生长设施可位于应用地点处或在应用地点附近。该设施以分批地、准连续或连续培养方式生产高密度基于微生物的组合物。本发明的分布的微生物生长设施可位于将使用基于微生物的产品的位置的位置。例如，微生物生长设施可以距离使用位置小于300、250、200、150、100、75、50、25、15、10、5、3或1英里。因为基于微生物的产品是本地产生的，而不依赖于传统微生物生产的微生物稳定、保藏、储存和运输过程，所以可以产生更高密度的营养细胞、生殖孢子、菌丝体、分生孢子和/或其他微生物繁殖体，从而需要基于微生物的产品用于现场应用的更小体积，或者在必要时允许更高密度的微生物应用以取得所需功效。这允许缩小的生物反应器(例如，较小的发酵罐和较小的起始材料、营养素、ph控制剂和消泡剂的供应)，这使系统高效。基于微生物的产品的本地生产也有助于将生长液体培养基包含在产品中。液体培养基可含有在发酵过程中产生的特别适合本地使用的试剂。本地生产的高密度、健硕的微生物培养物比那些已经经历营养细胞稳定或已经在供应链中停留一段时间的更有效。与其中细胞已经与发酵生长培养基中存在的代谢物和营养素分离的传统产品相比，本发明的基于微生物的产品是特别有利的。减少的运输时间允许按照当地需求的时间和量生产和交付新批次的微生物和/或其代谢物。本发明的微生物生长设施产生新鲜的基于微生物的组合物，其包括微生物本身、微生物代谢物和/或其中生长微生物的液体培养基的其他组分。如果需要，该组合物可具有高密度的营养细胞、生殖细胞、孢子、菌丝体、分生孢子、或其混合物。有利地，可以定制组合物以在指定位置使用。在一个实施方式中，微生物生长设施位于将使用基于微生物的产品的地点或在将使用基于微生物的产品的地点附近。有利地，这些微生物生长设施提供了解决当前问题的方案，该问题为：依赖于广泛的工业规模的生产者，其产品质量因上游处理延迟、供应链瓶颈、不适当的储存以及其他妨碍对例如可存活的高细胞计数产物和相关的其中细胞最初生长的液体培养基和代谢物的及时交付和应用的突发事件而受到影响。有利地，在优选的实施方式中，本发明的系统利用天然存在的本地微生物及其代谢副产物的能量来改善石油生产。各个容器的培养时间可以是例如1至7天或更长。培养产物可以以多种不同方式中的任何一种来收获。由于基于微生物的产品是在现场或应用现场附近产生的，不需要常规生产的稳定、保藏、长期储存和广泛的运输过程，就可以产生更高密度的活微生物，从而需要体积小得多的基于微生物的产品，用于现场应用。这使得生物反应器的规模缩小(例如，较小的发酵罐、较少的起始原料、营养素、ph控制剂和消泡剂等供应)，没有理由将细胞稳定化或将其与其培养物液体培养基分离，并且可以促进产品的可运输性，如果期望。微生物生长设施通过定制基于微生物的产品的能力提供制造多功能性，以改善与目的地地理区域的协同作用。本地生产和交付在例如24小时内的发酵产生纯的、高细胞密度组合物和基本上更低的运输成本。鉴于开发更有效和更强大的微生物接种剂的快速发展的前景，消费者将从这种快速交付基于微生物的产品的能力中极大受益。本地微生物可以基于例如耐盐性、在高温下生长的能力来鉴定。在一个实施方式中，根据本发明的组合物通过范围从小(例如，实验室环境)到大(例如工业环境)规模培养过程获得。这些培养过程包括但不限于浸没培养/发酵、表面培养、固态发酵(ssf)及其组合。减少含硫化合物、抑制mic和提高石油和天然气采收率的方法在一个实施方式中，提供了一种用于改善石油和天然气的生产的两阶段方法。具体地，该方法可用于抑制srb和其他生物腐蚀性细菌的h2s生成，以及减轻原油和天然气的“酸味”，并同时地提高石油和天然气的采收率。该方法可进一步用于减少甜味油向酸味油和气的转化，增加酸味油和气向甜味油和气的转化，和/或保持石油和天然气的甜度。该方法可进一步用于减少井内或井外的石油中h2s和硫醇的含量。在某些实施方式中，该两阶段方法可进一步用于减轻和/或消除用于原油和天然气生产的设备和结构的微生物诱发腐蚀(“mic”)。在一种实施方式中，该方法的第一阶段包括将本发明的第一组合物施加到含有石油和天然气的地层中，例如，通过将第一组合物尽可能深地注入井筒中；关闭在地层中；泵抽出组合物；并打开地层以恢复石油和/或天然气的采收。在优选的实施方式中，第一阶段使用的组合物(即，本发明的第一组合物)包括抗微生物的生物表面活性剂掺合物、螯合剂和一种或多种h2s清除剂。在一种实施方式中，抗微生物的生物表面活性剂掺合物包括一种或多种生物表面活性剂，该生物表面活性剂选自糖脂，例如，槐糖脂、鼠李糖脂和/或其组合，以及脂肽，例如，表面活性素、地衣素、丰原素和/或其组合。在一种实施方式中，螯合剂是edta。在一种实施方式中，一种或多种h2s清除剂选自乙二醛和硝酸盐或亚硝酸盐，包括但不限于硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸铵、亚硝酸铵、硝酸钾和亚硝酸钾。在一种实施方式中，第一种组合物进一步包含一种或多种具有已知抗微生物性质的天然生物物质，诸如例如，乳链球菌肽和/或香茅油(香茅草提取物)。优选地，第一阶段是在持续监测地层内的硫化氢水平的同时执行的。在第一阶段的一种实施方式中，在地层中执行关闭步骤，直至硫化氢水平降低到所需浓度。例如，关闭期可持续约3至约60天，或直至硫化氢水平降至约0ppm至约50ppm，优选约0ppm至约25ppm的浓度。该方法的第一阶段设计为初始处理，以(a)防治生物腐蚀性细菌，诸如srb，(b)降低地层中的h2s浓度，以及(c)提高地层中的石油和天然气的采收率。在一个实施方式中，该方法的第二阶段包括从地层中采收石油和/或天然气，直至观察到硫化氢浓度的增加；将本发明的第二组合物施加到地层，例如，通过将其尽可能深地注入井筒中；关闭在地层中；并打开地层以恢复石油和/或天然气的采收。优选地，第二阶段是在持续监测地层内的硫化氢水平的同时执行的。在一个实施方式中，第二阶段中使用的组合物(即，本发明的第二组合物)包含能够在常见碳源和能量源上竞争胜过残余srb的微生物，从而抑制srb的再生长；并且可选地，用于确保微生物培养物在厌氧条件下有效生长的营养素源，包括但不限于亚硝酸盐、硝酸盐、磷、镁、蛋白质源和/或碳。在一个实施方式中，营养素源包括在第二组合物中如下：约1.0至约10g/l的nh4no3；至少0.5g/l的kno3；至少0.2g/l的mg(no3)2；和约2.0至约6.0g/l的碳水化合物，诸如糖蜜或葡萄糖，和0.1-0.5g/l的酵母膏。优选地，第二组合物的微生物是孢子形态。因此，在一个实施方式中，第二组合物可包含用于提高孢子萌发的物质，诸如例如l-丙氨酸和/或锰。在一个实施方式中，第二组合物的微生物是形成孢子、产生生物表面活性剂的细菌菌株。在优选的实施方式中，细菌可以作为硝酸盐还原细菌(“nrb”)引入。在一个实施方式中，细菌是芽孢杆菌进化枝的一种。在优选的实施方式中，第二组合物的细菌是枯草芽胞杆菌的菌株。甚至更具体地，枯草芽胞杆菌可以是枯草芽孢杆菌变体位点b1和/或b2的菌株，它们是脂肽表面活性素的有效生产者。在一个实施方式中，细菌是假单胞菌属的菌株，诸如例如绿脓假单胞菌。绿脓假单胞菌是鼠李糖脂生物表面活性剂的有效生产者。在一个实施方式中，第二组合物包含芽孢杆菌进化枝细菌和假单胞菌属进化枝细菌的组合。在一个实施方式中，细菌孢子发芽并繁殖，同时现场产生生物表面活性剂诸如表面活性素和/或鼠李糖脂。因此，第二阶段通过将抗微生物能力的范围扩展到革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌二者，增强了该方法。因此，也提高了含有石油和天然气的地层的原油和天然气的采收率。在一个实施方式中，在第二阶段中施加第二组合物之前观察到的硫化氢浓度的增加是高于最低观察到的浓度的约1ppm至约50ppm至约100ppm或更高的增加。在一个实施方式中，在施加第二组合物之前观察到的硫化氢浓度的增加是使硫化氢浓度达到约50至约100ppm或更高水平的任何增加。在第二阶段的一个实施方式中，执行关闭在地层中的步骤，直至硫化氢的水平降低到所需的浓度。例如，关闭期可持续约3至约60天，或直至硫化氢水平降低至约0ppm至约50ppm，优选约0ppm至约25ppm的浓度。该方法的第二阶段设计为将有益细菌重新填充到井筒和/或储存器中，这些有益细菌可以竞争胜过(outcompete)并且生长多于(overgrow)任何剩余的srb。第二阶段还可用于稳定和延长第一阶段的抗微生物和硫化氢减少效果，例如，通过防止任何剩余srb的繁殖。因此，第二阶段进一步提高了对生物腐蚀性细菌的防治、降低硫化氢浓度及石油和天然气采收率。在本发明方法的一种实施方式中，只采用第一阶段，没有采用第二阶段。在一种实施方式中，在没有预先的第一阶段的情况下，采用第二阶段。换言之，如果确定仅使用第一阶段就已出现足够的硫化氢减少，则第二阶段可以可选地被省略或延迟，直至确定硫化氢水平正在增加和/或石油采收量下降正在发生。在某些实施方式中，第一组合物和/或第二组合物可以以从50bbl到1000bbl到10000bbl范围的量施加，这取决于存在的硫化氢的量。在优选实施方式中，第一组合物和/或第二组合物可以以在50到1000bbl之间范围的量施加。在一个实施方式中，在本发明的方法的第一阶段和/或第二阶段之前进行确定地层中存在的硫化氢量(例如，以ppm)的步骤，然后确定所需处理组合物体积的步骤。本发明组合物的施加可在钻井作业期间(例如，钻井期间、孔的下钻或起钻期间(whiletripping-inortripping-outofthehole)、循环泥浆期间、套管期间、放置生产衬管期间和/或固井期间等)和/或作为产品处理进行。施加可包括泵送1小时、5小时、10小时或更长时间，取决于所施加的组合物的量。此外，可以进行施加于任何石油和天然气生产设备，例如，井筒、套管、环管、管道、罐、流线和/或分离器。在优选实施方式中，该方法进一步包括在第二阶段完成后，在处理后的任何数天或数月内持续监测地层中的h2s浓度的步骤，以确保硫化氢水平保持受控。如果硫化氢水平再次开始升高，则可以根据需要重复多次这种方法。在一个实施方式中，该方法可用于非井装置中以控制石油和天然气中存在的h2s和/或硫醇。通过将第一组合物和第二组合物施加到井外的石油和/或天然气，例如，在从井中抽出之后或在储存期间，本发明的微生物可以螯合h2s和/或硫醇以使它们作为盐沉淀。在一个实施方式中，使用生物性的洗涤器和本发明的组合物尤其地可以减少天然气的硫化氢含量。生物性的洗涤器利用微生物固定来脱硫天然气。在某些洗涤器中，气体通过含有培养基的容器流动，诸如筛网(screen)或液体基质，在其上或在其中促使微生物(诸如根据本发明的那些)生长。然后将空气注入容器中，并通过化学和生物反应氧化气体中的硫化氢。进一步定义与“包括(including)”或“含有(containing)”同义的过渡术语“包括(comprising)”是包含性的或开放性的，并且不排除另外的、未列举的要素或方法步骤。相反，过渡短语“由......组成(consistingof)”排除了权利要求中未指定的任何要素、步骤或成分。过渡短语“基本上由......组成(consistingessentiallyof)”将权利要求的范围限制于指定的材料或步骤“和那些不会对要求保护的发明的基本和新颖特征(一种或多种)产生实质影响的材料或步骤”。除非从上下文中特别说明或显而易见，否则如本文所用，术语“或(or)”应理解为包括在内。除非在上下文中特别说明或显而易见，否则如本文所用，术语“一个(a、an)”和“该(the)”应理解为单数或复数。除非从上下文中特别说明或显而易见，否则如本文所用，术语“约(about)”应理解为在本领域的正常耐受范围内，例如，在平均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％的所述值之内。除非另外从上下文清晰，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。本文中对变量的任何定义中的化学基团列表的叙述包括该变量作为任何单个组或所列组的组合的定义。对于本文的变量或方面，实施方式的叙述包括如任何单一实施方式或与任何其他实施方式或其部分的组合的实施方式。本文提供的任何组合物或方法可以与本文提供的任何其他组合物和方法中的一种或多种组合。本发明的其他特征和优点将从以下其优选实施方式和权利要求中的描述变得显而易见。本文引用的所有参考文献均通过引用特此并入本文实施例从以下通过说明的方式给出的实施例可以更好地理解本发明及其许多优点。以下实施例说明了本发明的一些方法、应用、实施方式和变体。它们不应被视为限制本发明。可以对本发明进行许多改变和改进。实施例1：生物表面活性剂对革兰氏阳性细菌的生长抑制作用对革兰氏阳性枯草芽胞杆菌b1和b2的菌苔进行了涂片(plated)。将20μl的2％槐糖脂滴加到涂片(plate)中央，在40℃下培养过夜。如图1所示，在彻夜培养后，菌苔中心出现了一个清净的区域，表明槐糖脂可以有效抑制枯草芽孢杆菌的生长或杀死枯草芽孢杆菌。实施例2：枯草芽胞杆菌的生产枯草芽胞杆菌变种位点的发酵可以在500l反应器中进行，该反应器具有350l营养素培养基，其含有(g/l)：葡萄糖18粉末糖蜜2蔗糖1kh2po40.5na2hpo4·7h2o2.1kcl0.1mgso40.5cacl20.05尿素2.5nh4cl1.24酵母膏2谷物蛋白胨(cornpeptone)0.5teknova痕量元素(ml)1培养温度为40℃，ph稳定在6.8-7.0，并且do稳定在30％(空气中的氧浓度设为100％)。培养的持续时间为24-32小时。细菌培养物的最终浓度不低于1×109cfu/ml。通过单一发酵周期制造的培养物的量允许生产超过2,000桶的含有106cfu的这种芽胞杆菌属菌株的最终处理制剂。实施例3：使用两阶段方法的第一阶段全面减少油田中的硫化氢在处理之前，井中的硫化氢水平测量为400ppm。在约5小时的过程中，将包含60％slp、30％rlp和10％表面活性素的80桶处理物注入井中。然后将井关闭3天。在恢复井的生产后，硫化氢水平测量为0ppm。这是本发明方法的第一阶段。然后可以用第二阶段补充处理，其中在约8小时的过程中，将1,000桶基于枯草芽胞杆菌的产品(本发明的第二组合物)施加于井。营养素可包括，例如，6g葡萄糖、10g/l硝酸铵、0.1-0.5g/l酵母膏、0.5g/lkno3和0.2g/lmg(no3)2。在井筒中生物表面活性剂的最终浓度可以为约1,000-2,000ppm之间，并且b1的最终浓度可以是例如106细胞/ml。然后可以关闭油井4-7天，或者为处理生效所需的任何时长。在处理后的任何天数或月份数内可以进行并且应该进行井的监测，以确保硫化氢水平保持受控。实施例4：使用两阶段方法对水平井进行井增产和硫化氢处理使用本发明两阶段方法处理具有200至400ppm范围的历史硫化氢水平的水平井。使用排水泵(draegerpump)测试硫化氢水平。第一阶段在第0天，在处理前以及整个处理中每天，测量现场的硫化氢水平。使用溶剂卡车将70bbl的本发明第一组合物泵送入井筒的套管中。本实施例中第一组合物的生物表面活性剂掺合物包含15:1:1的比例的槐糖脂、鼠李糖脂和表面活性素。10bbl的第一组合物也被泵送入罐、流线和分离器。然后关闭井4天。然后恢复泵送，直至处理液被回收(recover)。每天测量硫化氢和石油、天然气产量水平(图2)。第二阶段在第13天，2500bbl认证的干净压裂罐装载过滤盐水。使用泵卡车将60bbl营养素与浓缩的b1混合。以3.4至4.0bbl/min的速率将863bbl的盐水、营养素和b1组合物沿套管泵送。关井5天，然后恢复正常泵送。每天测量硫化氢和石油和天然气生产水平(图2)。结果图2显示了每日的石油和天然气生产中的硫化氢水平测量。由于使用本发明方法处理，硫化氢略微上升，但保持相对稳定在100ppm。当前第1页12