專利名稱：一種驅(qū)油用微生物及含有該微生物的復合型驅(qū)油劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石油三采強化采油，尤其是一種驅(qū)油用微生物及含有該微生物的復合型驅(qū)油劑。
背景技術：
地下原油經(jīng)過一次、二次開采后，仍有40%以上原油滯留在地層中；若地層條件不理想，一次、二次采油后甚至還有80%的原油殘留在地層中。目前，我國主要油田已進入高含水期，地下原油處于不連續(xù)的分散狀態(tài)，其驅(qū)油技術主要利用堿、聚合物和表面活性劑協(xié)同效應達到增油降水效果，提高原油采收率。堿/聚合物/表面活性劑三元復合驅(qū)驅(qū)油體系雖然能夠大幅度提高原油采收率， 但在大規(guī)模工業(yè)化應用過程中也伴隨一些問題1、堿的使用會引起多價離子沉淀、巖石礦物溶蝕，從而破壞油層和油井結構，嚴重損壞地層，而且，需每隔10-15天清洗一次泵桶，增加了采油成本；2、堿的存在不僅會大幅度增加聚合物使用量，還會大大降低聚合物粘彈性， 尤其是聚合物彈性；3、堿的使用還會導致采出液為粘度較高的W/0型乳化液，既影響了油井產(chǎn)能，又增加了破乳難度。據(jù)檢索，發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相關的三篇專利文獻，其中CN1580486公開了一種驅(qū)油方法，順序包括以下步驟將蠟狀芽孢桿菌(Baci lluscereus) HP，CGMCC Ns. 1141，和短短芽孢桿菌(BrevikiciIlus brevis)HT，CGMCC Na . 1142中至少一株在以原油為碳源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)得到發(fā)酵液；將得到的發(fā)酵液注入油層中3至5天；再用三元復配體系驅(qū)油，該發(fā)明利用HP、HT得到的微生物發(fā)酵液作用原油后，原油物性得到改善，作用后原油與現(xiàn)有三元配方界面張力較未作用原油降低，稀釋2-12倍微生物發(fā)酵液加入少量的烷基苯磺酸鹽表活劑S1(0. 01wt% -0. 04wt% )，界面張力可達到10-3mN/m，大大降低了成本，并具有較好的穩(wěn)定性。專利申請CN101544885公開了一種提高原油采收率的復合微生物驅(qū)油劑，由重量的麥類加工的副產(chǎn)品、1-8%重量的玉米類加工的副產(chǎn)品、0. 5-6%重量的木業(yè)加工的副產(chǎn)品和余量為水組成的混合液，加入5-10mg/L微量元素和300-500mg/L的聚丙烯酰胺組成，農(nóng)、木業(yè)加工副產(chǎn)品的粒徑小于0. 5mm。CN15045^公開了一種稠油乳化降粘劑，包括 1)選自石油磺酸鹽甲醛縮合物和木質(zhì)素磺酸鹽的陰離子表面活性劑，幻選自非離子-磷酸酯鹽型、非離子-硫酸酯鹽型、非離子-羧酸鹽型和非離子-磺酸鹽型的非離子-陰離子型表面活性劑，和幻水。其中，陰離子表面活性劑與非離子-陰離子型表面活性劑的重量比為1 0.2-10，水量是表面活性劑總量的0.5-9倍。通過比較上述專利文獻與本專利的主要區(qū)別在于首先上述專利中的微生物不是與其他成分一起使用，而是將微生物與其他試劑分步驟加入到采油層，其次本發(fā)明中無堿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種驅(qū)油用微生物及含有該微生物的復合型驅(qū)油劑，本復合型驅(qū)油劑不含堿、低界面張力、抗鹽性能好，可在無堿、高溫及高礦化度條件下，使油、水間形成10_3mN/m的超低界面張力。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種驅(qū)油用微生物，菌種分類命名為白黃精朊細菌(ftOtaminobacter albofiavus)，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為 2011年03月15日，保藏編號為=CGMCC 4670，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院 3號，中國科學院微生物研究所。一種復合型驅(qū)油劑，含有權利要求1所述的驅(qū)油用微生物。一種含有上述微生物的復合型驅(qū)油劑，組成成分及重量份數(shù)如下
微生物CGMCC 4670菌液20-40%
表面活性劑6-30%
高分子改性劑5-10%
降粘劑1-10%
添加劑1-5%
其余加水至100%。所述微生物CGMCC 4670菌液濃度為IO8-IOiq個/g。而且，所述微生物CGMCC 4670菌液的培養(yǎng)條件為培養(yǎng)基重量百分比蔗糖 20-30 %、KH2PO41-5 %、MgSO41-5 %、(NH4) 2S041_5 %、玉米漿 1-5 %、氮源 20-30 %、其余加水至 100%，pH 6-7。而且，所述高分子改性劑為山梨醇、木糖、明膠、還原膠、可溶性淀粉、甲基纖維素鈉、甲基纖維素M20、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙二醇600、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇的一種或兩種以上的混合物。而且，所述表面活性劑包括非離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑，其占驅(qū)油劑總量的重量百分比分別為非離子類表面活性劑3-15%兩性表面活性劑3_15%。而且，所述非離子表面活性劑為異辛基酚基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、油酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯醚、六次甲基次胺和聚氧乙烯烷基胺的其中一種或兩種以上。而且，所述兩性離子表面活性劑為羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿、N-烷基硫代羧酸甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿的其中一種或兩種以上。而且，所述降粘劑包括非離子-磷酸酯鹽型、非離子-硫酸酯鹽型、非離子-羧酸鹽型和非離子-磺酸鹽型、月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯的其中一種或兩種以上。而且，所述添加劑包括異丙醇、正丁醇、正丙醇、乙醇的其中一種或兩種以上。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是(1)本發(fā)明組分中使用的微生物為兼性厭氧菌，是一種在有氧或無氧環(huán)境中均能生長繁殖的微生物，其來源于地下采出物中分離出來經(jīng)優(yōu)選培養(yǎng)而得到的微生物。(2)本發(fā)明的成分中不含有堿，克服了堿降低聚合物粘彈性，以及堿所形成的堿垢破壞地層結構和卡泵洗井作業(yè)問題，即符合環(huán)保要求，又降低了生產(chǎn)成本。
(3)本發(fā)明組分中使用的表面活性劑、高分子改性劑集其他聚合物均為工業(yè)化生產(chǎn)的精細化學品，原料易得，組分中的水為普通清水，亦可為回注污水，環(huán)保效果好，生產(chǎn)成本低廉。(4)本發(fā)明所涉及的驅(qū)油劑在高溫、高礦化度條件下，可提高原油采收率30%以上；并經(jīng)實驗證明，在45-75°C、1500-20000mg/L礦化度條件下，粘度達到16. 8mPa/s，可與原油形成l(T3mN/m超低界面張力。(5)本發(fā)明經(jīng)過實驗證明，在驅(qū)油條件下，表面活性劑與高分子改性劑可有效降低聚合物鏈的自由度，增大高分子的流體力學體積，使溶液獲得高粘度，具有較強抗鹽性能； 而且，在非離子表面活性劑與兩性表面活性劑協(xié)同作用下，該表面活性劑能夠有效降低體系界面張力。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明的技術內(nèi)容做進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。關于菌種本發(fā)明所用的菌種為白黃精朊細菌(ftOtaminobacter albof iavus)，保藏單位 中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為2011年03月15日，保藏編號為CGMCC 4670，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所。本菌種的培養(yǎng)方法如下在無菌的狀態(tài)下向保存菌種的斜面試管中加入無菌水約3毫升，震蕩后，用無菌吸管吸取1毫升，加入到裝有99毫升無菌水的三角瓶中，并從中取1毫升液體加入到裝有 9毫升無菌水的三角瓶中，如此依次操作，直至稀釋到10_6倍。用無菌吸管取0. 2毫升上述稀釋后的溶液，放入配制好的培養(yǎng)皿中，用玻璃涂棒涂勻，放入培養(yǎng)箱中下培養(yǎng)48小時后，表面皿上會出現(xiàn)均勻的、不透明的光滑橙色圓形菌落。無菌條件下選取其中任一菌落，制成涂片，電子顯微鏡下觀察，此菌為單細胞、無芽孢短桿狀。革蘭氏染色檢測為陰性。菌種的發(fā)酵過程如下以下發(fā)酵和培養(yǎng)過程所用的培養(yǎng)基組成均為重量百分比)蔗糖20-30 %、 KH2PO41-5%, MgSO41-5%, (NH4)2S041-5%、玉米漿 1-5%、普通氮源 20-30% (如牛肉膏、蛋白胨等)、其余加水至100%，調(diào)整pH 6.5，具體配比見下述。1、在無菌室內(nèi)進行無菌操作，將試管中的菌種移入小三角瓶中，置于搖床上震蕩 (280C )并跟蹤檢測，保證培養(yǎng)過程中無雜菌產(chǎn)生，約24h后，菌種達到最佳生長狀態(tài)時移入大三角瓶中擴大培養(yǎng)，同樣約)后進行監(jiān)測，達到無雜菌、最佳狀態(tài)時停止發(fā)酵。2、空氣系統(tǒng)處理將發(fā)酵裝置的空氣系統(tǒng)進行蒸汽消毒，完畢后通風，經(jīng)過過濾和除水處理，使空氣質(zhì)量達到無菌狀態(tài)，濕度小于5%。3、空消和實消將發(fā)酵罐用清水洗凈后，封閉并用蒸汽消毒，溫度控制在117°C， 時間為35分鐘，結束后按照配方(重量百分比)蔗糖23%、KH2P04 2%, MgS04 1%, (NH4) 2S042 %、玉米漿2 %、牛肉膏20 %，調(diào)整pH為6. 5 (pH調(diào)整如果所用自來水品質(zhì)較好，采用此配方培養(yǎng)基配制好以后PH無需調(diào)整。如果pH不對可用飽和NaOH水溶液或飽和濃鹽酸調(diào)節(jié)，在培養(yǎng)基滅菌前調(diào)整即可)，將上述原材料按照比例配好后，將罐體升溫至 117°C，保持30分鐘后，冷卻至發(fā)酵要求的溫度即可；4、將上面搖瓶中培養(yǎng)好的菌液無菌操作條件下移入到小發(fā)酵罐中(已進行過空消和實消)，通入無菌空氣，約Mh)，觀察菌種達到最佳生長狀態(tài)時移入到大發(fā)酵罐中(已進行過空消和實消)擴大培養(yǎng)，通入無菌空氣約)，達到無雜菌、最佳狀態(tài)時停止發(fā)酵后下罐裝車；5、檢驗評定上述發(fā)酵的產(chǎn)品要達到的質(zhì)量標準包括兩個方面，即外觀為乳白色液體，略有魚腥味；經(jīng)過濃度檢測，要求達到IO8個/g以上，雜菌的含量要低于細菌總量的 10%。以下實施例使用的微生物均為上述保藏的菌種，所述微生物菌液的濃度為IO8個/ g及以上含量的菌液。實施例1 一種復合型驅(qū)油劑，其構成成分及其重量分別為其中甲基纖維素M20、為高分子改性劑，還可以用山梨醇、木糖、明膠、還原膠、可溶性淀粉、甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙二醇600、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇的其中一種或兩種以上混合代替，均為市售產(chǎn)品。異辛基酚基聚氧乙烯醚和油酸聚氧乙烯酯為非離子表面活性劑，還可以用烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、油酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯醚、六次甲基次胺和聚氧乙烯烷基胺的其中一種或兩種以上代替該物質(zhì)，均為是首次產(chǎn)品。非離子-磷酸酯鹽型降粘劑為降粘劑，降粘劑還包括非離子-磷酸酯鹽型、非離子-硫酸酯鹽型、非離子-羧酸鹽型和非離子-磺酸鹽型、月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯的其中一種或兩種以上，均為市售產(chǎn)品。異丙醇為添加劑，還可以用異丙醇、正丁醇、正丙醇、乙醇的其中一種或兩種以上來代替異丙醇。上述復合型驅(qū)油劑的制備方法是微生物30. 0g、異辛基酚基聚氧乙烯醚15. 0g、 甲基纖維素M205. 0g、油酸聚氧乙烯酯1. 0g、非離子-磷酸酯鹽型降粘劑7. 0g、異丙醇2. Og 和清水至IOOg加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌池，即得分子復合型表面活性劑成品。測定油水界面張力體系
微生物菌液
油酸聚氧乙烯酯
異辛基酚基聚氧乙烯醚
甲基纖維素M20
非離子-磷酸酯鹽型降粘劑
異丙醇
清水
加至IOOgo
30. Og I-Og 15. Og 5. Og 7. Og 2. Og
表面活性劑量聚丙烯酰胺和清水(或回注污水)原油
0. 濃度 IOOOppm
檢測量實驗檢測結果在溫度為45-75°C、礦化度1500-20000mg/L，DV-II型布氏粘度計 (UL接頭)在30轉(zhuǎn)/分種條件下，測得粘度為16. 5mPa. S，使用TX-500C界面張力儀，在旋轉(zhuǎn)速度5000轉(zhuǎn)/分鐘條件下，根據(jù)《SY/T5370-1999表面及界面張力測定方法及評價標準》， 測得最低界面張力為6X 10_3mN/m。實施例2 一種復合型驅(qū)油劑，其構成成分及其重量分別為其中，甜菜堿為兩性離子表面活性劑，還可以用羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿、N-烷基硫代羧酸甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿的其中一種或兩種以上來代替，均為是首次產(chǎn)品。上述復合型驅(qū)油劑的制備方法是微生物40g、脂肪醇聚氧乙烯醚10g、甜菜堿 4. 0g、聚乙烯吡咯烷酮4. 5g、還原膠3. 0g、六次甲基次胺3. 0g、非離子-硫酸酯鹽型降粘劑 3. 0g、正丁醇2. Og和清水至IOOg加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌濁。測定油水界面張力體系表面活性劑量0.1%濃度聚丙烯酰胺和清水(或回注污水)IOOOppm原油檢測量實驗檢測結果在溫度為45-75°C、礦化度1500-20000mg/L，DV-II型布氏粘度計 (UL接頭)在30轉(zhuǎn)/分種條件下，測得粘度為10. 5mPa. S，使用TX-500C界面張力儀，在旋轉(zhuǎn)速度5000轉(zhuǎn)/分鐘條件下，根據(jù)《SY/T5370-1999表面及界面張力測定方法及評價標準》， 測得最低界面張力為5X10_3mN/m。實施例3 一種復合型驅(qū)油劑，其構成成分及其重量分別為
微生物菌液脂肪醇聚氧乙烯醚甜菜堿
聚乙烯吡咯烷酮
還原膠
六次甲基次胺
非離子-硫酸酯鹽型降粘劑
正丁醇
清水
加至IOOgo
40. Og 10. Og 4. Og 4. 5g 3. Og 3. Og 3. Og 2. Og微生物菌液
40. Og I-Og 16. Og 4. Og 3. Og
還原膠甜菜堿
月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酉丨
正丙醇清水
加至IOOgo上述復合型驅(qū)油劑的制備方法是微生物40g、還原膠1. 0g、甜菜堿16. 0g、月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯4. 0g、正丙醇3. Og和清水至IOOg加入到裝有攪拌裝置的混合器中， 室溫攪拌2h。測定油水界面張力體系實驗檢測結果在溫度為45-75°C、礦化度1500-20000mg/L，DV-II型布氏粘度計 (UL接頭)在30轉(zhuǎn)/分種條件下，測得粘度為18. 5mPa. S，使用TX-500C界面張力儀，在旋轉(zhuǎn)速度5000轉(zhuǎn)/分鐘條件下，根據(jù)《SY/T5370-1999表面及界面張力測定方法及評價標準》， 測得最低界面張力為3X 10_3mN/m。本發(fā)明的原理是此復合型驅(qū)油劑為微生物與表面活性劑按比例進行復配得到的驅(qū)油體系，利用微生物吃長鏈的飽和烷烴(蠟)，通過含蠟量的減少，并通過衍生的輕組分去改變原油的粘度和組分，增加了地層流體向井中的流動性，從而實現(xiàn)對油藏流體的解堵、清蠟作用；同時利用多種表面活性劑的協(xié)同作用，降低油水界面張力，二者共同作用達到提高原油采收率的目的。上述參照實施例對該微生物與表面活性劑復合型驅(qū)油劑及其制備方法進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若千個實施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構思下的變化和修改，應屬本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。表面活性劑量聚丙烯酰胺和清水(或回注污水)原油
0. 濃度 1200ppm
檢測量
權利要求
1.一種驅(qū)油用微生物，其特征在于菌種分類命名為白黃精朊細菌ftOtaminobacter albofiavus，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為2011 年03月15日，保藏編號為=CGMCC 4670，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號， 中國科學院微生物研究所。
2.一種復合型驅(qū)油劑，其特征在于含有權利要求1所述的驅(qū)油用微生物。
3.一種含有如權利要1所述微生物的復合型驅(qū)油劑，其特征在于組成成分及重量份數(shù)如下微生物CGMCC 4670菌液20-40%表面活性劑6-30%高分子改性劑5-10%降粘劑1-10%添加劑1-5%其余加水至100%。所述微生物CGMCC 4670菌液濃度為IO8-IOw個/g。
4.根據(jù)權利要求3所述的復合型驅(qū)油劑，其特征在于所述微生物CGMCC4670菌液的培養(yǎng)條件為培養(yǎng)基重量百分比蔗糖20-30%、KH2P04l-5%、MgS04l-5%、(NH4)2SO41-5%, 玉米漿1_5%、氮源20-30%、其余加水至100%, pH 6-7。
5.根據(jù)權利要求3所述的復合型驅(qū)油劑，其特征在于所述高分子改性劑為山梨醇、木糖、明膠、還原膠、可溶性淀粉、甲基纖維素鈉、甲基纖維素M20、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙二醇600、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇的一種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權利要求3所述的復合型驅(qū)油劑，其特征在于所述表面活性劑包括非離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑，其占驅(qū)油劑總量的重量百分比分別為非離子類表面活性劑3-15%兩性表面活性劑3-15%。
7.根據(jù)權利要求3所述的復合型驅(qū)油劑，其特征在于所述非離子表面活性劑為異辛基酚基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、油酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯醚、六次甲基次胺和聚氧乙烯烷基胺的其中一種或兩種以上。
8.根據(jù)權利要求5所述的復合型驅(qū)油劑，其特征在于所述兩性離子表面活性劑為羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿、N-烷基硫代羧酸甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿的其中一種或兩種以上。
9.根據(jù)權利要求3所述的復合型驅(qū)油劑，其特征在于所述降粘劑包括非離子-磷酸酯鹽型、非離子-硫酸酯鹽型、非離子-羧酸鹽型和非離子-磺酸鹽型、月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯的其中一種或兩種以上。
10.根據(jù)權利要求3所述的復合型驅(qū)油劑，其特征在于所述添加劑包括異丙醇、正丁醇、正丙醇、乙醇的其中一種或兩種以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種驅(qū)油用微生物與含有該微生物的復合型驅(qū)油劑及其制備方法，主要成分微生物20-40％，表面活性劑6-30％，高分子改性劑5-10％，降粘劑1-5％，添加劑1-5％，其余加水至100％，制備方法是按重量配比將微生物、表面活性劑、高分子改進劑、降粘劑、添加劑和水加入到帶有攪拌裝置的反應器中，室溫攪拌1.5-2.5h，即得成品。本發(fā)明利用具有結構互補和良好配伍性的多種締合與活性成分的表面活性劑分子間相互作用的機理配制而成的微生物與表面活性劑復合型驅(qū)油劑，該體系具有抗高溫、抗鹽、可降低原油粘度及降低油水界面張力等性能，且體系符合環(huán)保要求，適用于石油開采，可顯著提高原油采收率。
文檔編號C12R1/01GK102242076SQ20111010904
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權日2011年4月28日
發(fā)明者楊印海 申請人:工合聚能(天津)石油精化科技發(fā)展有限公司