專利名稱：Srb生物抑制劑的制備和抑制原油中srb的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油集輸技術(shù)領(lǐng)域，涉及利用微生物抑制硫酸鹽還原菌的方法，具體涉及一 SRB生物抑制劑的制備和抑制原油中SRB的方法。
背景技術(shù)：
在原油集輸系統(tǒng)中對油田地面采油系統(tǒng)危害最大的是硫酸鹽還原菌(sulfatereducing bacteria,簡寫SRB),硫酸鹽還原菌是一種能在厭氧條件下將硫酸鹽還原成硫化氫的多種細(xì)菌的總稱，包括脫硫弧菌屬(Desultphovibrio)和脫硫腸狀菌屬(Desulphfotomaculum)的細(xì)菌,廣泛存在于油田污水回注系統(tǒng)和油層缺氧環(huán)境中。SRB菌群的活動可產(chǎn)生毒性氣體H2S,使地層產(chǎn)出的油中攜帶H2S,危害人身安全，增加設(shè)備腐蝕，另外，硫酸鹽還原菌代謝活動所形成的次生產(chǎn)物FeS還會對地層造成非選擇性堵塞，進(jìn)一步加劇現(xiàn)場管道和設(shè)備的腐蝕。目前，物理或化學(xué)直接殺滅硫酸鹽還原菌的方法中，物理殺菌法對游離的硫酸鹽還原菌殺滅效果顯著，但由于作用域的限制，對遠(yuǎn)距離的硫酸鹽還原菌或附著型的硫酸鹽還原菌難以達(dá)到殺滅效果?；瘜W(xué)殺菌法中，廣泛使用的殺菌劑主要有季胺鹽、醛類、雜環(huán)類以及它們的復(fù)配物，但由于硫酸鹽還原菌常與其他微生物共存于微生物產(chǎn)生的多糖膠中而被保護(hù)起來，殺菌劑不易穿透；對于一般的氧化型殺菌劑而言，由于微生物處于硫化氫的還原性環(huán)境中，殺菌劑很難起到有效的殺菌效果；生物膜的存在，使殺菌效率降低、甚至失效，以至于產(chǎn)生耐藥菌；并且殺菌`劑的大量使用，也給環(huán)境帶來新的污染負(fù)荷。存在硫酸鹽還原菌殺滅率低、油田設(shè)備仍然遭受硫離子腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種SRB生物抑制劑的制備和抑制原油中SRB的方法，使微生物在井底固定區(qū)域具有較高的密度，亞硝酸鈉的加入不僅為外源微生物提供充足氮源，而且將油層本源微生物激活，利用本源和外源微生物改變系統(tǒng)生長環(huán)境快速抑制石油集輸系統(tǒng)中硫酸鹽還原菌的生長，從而從源頭抑制硫化氫氣體的產(chǎn)生，減少因硫酸鹽還原菌引起的腐蝕和硫化物危害。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種SRB生物抑制劑的制備方法，以聚乙烯醇、海藻酸鈉、反硝化菌菌懸液、碳酸鈣、硼酸、氯化鈣、二氧化硅以及水為原料，制取過程為:(I)包埋劑制取:向反應(yīng)器中加入聚乙烯醇、海藻酸鈉、碳酸鈣和水，其百分比質(zhì)量濃度計聚乙烯醇6% 10%，海藻酸鈉0.6% 2%，碳酸鈣0.3% - 0.5%，其余為水；將反應(yīng)器中以上物質(zhì)攪拌混勻后加熱至80°C后恒溫，攪拌直至完全溶解，然后冷卻至35°C恒溫保存；( 2 )微生物混合液制備:將含IXlO6 8X109個/ml反硝化菌菌懸液與步驟(I)中制備的包埋劑按照積比為1:2混合；(3)固定化反硝化細(xì)菌小球制備:將步驟(2)中制備的微生物混合液用蠕動泵逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5% - 7%的硼酸、1% - 2%的氯化鈣、3.5% - 4%的二氧化硅的水溶液中，常溫下交聯(lián)8 — 10小時后濾出小球，用生理鹽水洗滌2 3次后冷藏備用。更進(jìn)一步，所述包埋劑制備過程中反應(yīng)器中還加有百分比質(zhì)量濃度計的甲基二乙醇胺33%、亞硝酸鈉5%以及活性炭10%，與聚乙烯醇、海藻酸鈉以及碳酸鈣一起攪拌混勻后加熱。所述生物抑制劑顆粒大小通過蠕動泵管徑進(jìn)行調(diào)整，范圍在2 7mm。所述反硝化菌為惡臭假單胞菌或脫氮硫桿菌。所述顆粒亞硝酸鈉為球形或卵形顆粒狀體，粒徑0.5 3mm，制備方法是將亞硝酸鈉加熱成液相，然后采用高位槽、低位造粒塔進(jìn)行噴射造粒。上述制備所得SRB生物抑制劑應(yīng)用于抑制原油中SRB的方法，在油井套管口先加入亞硝酸鈉顆粒，加藥濃度為50mg/l - 100mg/l原油；然后再加入所述SRB生物抑制劑，加藥濃度為5mg/l - 15mg/l原油，最后加入3m3水將兩種藥劑沖入井底，每次加藥間隔15天，由此實現(xiàn)長期抑制硫酸鹽還原菌生長的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明利用亞硝酸鈉顆粒為反硝化細(xì)菌提供氮源，將油層本源與外緣反硝化細(xì)菌微生物激活，利用本源和外源微生物改變系統(tǒng)生長環(huán)境快速抑制油井硫酸鹽還原菌的生長，從而從源頭抑制 硫化氫氣體的產(chǎn)生，減少因硫酸鹽還原菌引起的腐蝕和硫化物危害。其中包埋劑中加入甲基二乙醇胺(MDEA)，作為硫化氫的瞬間抑制劑，能瞬間解決硫化氫超標(biāo)問題和因為硫離子濃度高微生物不容易生存的問題，包埋劑中亞硝酸鈉提供反硝化菌生存氮源和電子受體，活性炭則可以起到吸附微生物和提供微生物生長的營養(yǎng)物質(zhì)的作用，并且添加的活性炭使得固定化小球的承載能力增強(qiáng)，不容易溶脹等優(yōu)勢。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實施例一一種SRB生物抑制劑的制備方法，以聚乙烯醇、海藻酸鈉、惡臭假單胞菌菌懸液、碳酸鈣、硼酸、氯化鈣、二氧化硅以及水為原料，制取過程為:(I)包埋劑制取:向反應(yīng)器中加入聚乙烯醇、海藻酸鈉、碳酸鈣和水，其百分比質(zhì)量濃度計聚乙烯醇6%，海藻酸鈉0.6%，碳酸鈣0.5%，其余為水；將反應(yīng)器中以上物質(zhì)攪拌混勻后加熱至80°C后恒溫，攪拌直至完全溶解，然后冷卻至35°C恒溫保存；( 2 )微生物混合液制備:將含8X109個/ml惡臭假單胞菌菌懸液與步驟(I)中制備的包埋劑按照積比為I: 2混合；(3)固定化反硝化細(xì)菌小球制備:將步驟(2)中制備的微生物混合液用蠕動泵逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)7%的硼酸、2%的氯化鈣、4%的二氧化硅的水溶液中，常溫下交聯(lián)8小時后濾出小球，用生理鹽水洗滌3次后冷藏備用。實施例二一種SRB生物抑制劑的制備方法，以聚乙烯醇、海藻酸鈉、惡臭假單胞菌菌懸液、碳酸鈣、硼酸、氯化鈣、二氧化硅以及水為原料，制取過程為:(I)包埋劑制取:向反應(yīng)器中加入聚乙烯醇、海藻酸鈉、碳酸鈣和水，其百分比質(zhì)量濃度計聚乙烯醇10%，海藻酸鈉2%，碳酸鈣0.3%，其余為水；將反應(yīng)器中以上物質(zhì)攪拌混勻后加熱至80°C后恒溫，攪拌直至完全溶解，然后冷卻至35°C恒溫保存；( 2 )微生物混合液制備:將含8 X IO9個/ml惡臭假單胞菌菌懸液與(I)中制備的包埋劑按照積比為1:2混合；(3)固定化反硝化細(xì)菌小球制備:將(2)中制備的微生物混合液用蠕動泵逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的硼酸、1%的氯化鈣、3.5%的二氧化硅的水溶液中，常溫下交聯(lián)10小時后濾出小球，用生理鹽水洗滌2次后冷藏備用。實施例三一種SRB生物抑制劑的制備方法，以聚乙烯醇、海藻酸鈉、脫氮硫桿菌菌懸液、碳酸鈣、甲基二乙醇胺、亞 硝酸鈉、活性炭、硼酸、氯化鈣、二氧化硅以及水為原料，制取過程為:(I)包埋劑制取:向反應(yīng)器中加入聚乙烯醇、海藻酸鈉、碳酸鈣和水，其百分比質(zhì)量濃度計聚乙烯醇8%，海藻酸鈉1%，碳酸鈣0.4%，其余為水；將反應(yīng)器中以上物質(zhì)攪拌混勻后加熱至80°C后恒溫，攪拌直至完全溶解，然后冷卻至35°C恒溫保存； (2)微生物混合液制備:將含8X108個/ml脫氮硫桿菌菌懸液與步驟(I)中制備的包埋劑按照積比為1:2混合；(3)固定化反硝化細(xì)菌小球制備:將步驟(2)中制備的微生物混合液用蠕動泵逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%的硼酸、1.5%的氯化鈣、3.8%的二氧化硅的水溶液中，常溫下交聯(lián)9小時后濾出小球，用生理鹽水洗滌2次后冷減備用。實施例四—種SRB生物抑制劑的制備方法，以聚乙烯醇、海藻酸鈉、脫氮硫桿菌菌懸液、碳酸鈣、甲基二乙醇胺、亞硝酸鈉、活性炭、硼酸、氯化鈣、二氧化硅以及水為原料，制取過程為:(I)包埋劑制取:向反應(yīng)器中加入聚乙烯醇、海藻酸鈉、碳酸鈣和水，其百分比質(zhì)量濃度計聚乙烯醇8%，海藻酸鈉0.9，碳酸鈣0.35%，甲基二乙醇胺33%，亞硝酸鈉5%以及活性炭10%，其余為水；將反應(yīng)器中以上物質(zhì)攪拌混勻后加熱至80°C后恒溫，攪拌直至完全溶解，然后冷卻至35 °C恒溫保存；( 2 )微生物混合液制備:將含6X107個/ml脫氮硫桿菌菌懸液與步驟(I)中制備的包埋劑按照積比為1:2混合；(3)固定化反硝化細(xì)菌小球制備:將步驟(2)中制備的微生物混合液用蠕動泵逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.5%的硼酸、1.5%的氯化鈣、3.8%的二氧化硅的水溶液中，常溫下交聯(lián)9小時后濾出小球，用生理鹽水洗滌3次后冷藏備用。上述各實施例中，生物抑制劑顆粒大小通過蠕動泵管徑進(jìn)行調(diào)整，范圍在2 7mm，顆粒亞硝酸鈉為球形或卵形顆粒狀體，粒徑0.5 3mm，制備方法是將亞硝酸鈉加熱成液相，然后采用高位槽、低位造粒塔進(jìn)行噴射造粒。上述各實施例中，制備所得SRB生物抑制劑可應(yīng)用于抑制原油中SRB，方法是在油井套管口先加入亞硝酸鈉顆粒，加藥濃度為50mg/l - 100mg/l原油；然后再加入所述SRB生物抑制劑，加藥濃度為5mg/l — 15mg/l原油,最后加入3m3水將兩種藥劑沖入井底,每次加藥間隔15天，由此實現(xiàn)長期抑制硫酸鹽還原菌生長的目的。本發(fā)明所激活的本源菌群中的反硝化細(xì)菌指具有反硝化(脫氮)作用的細(xì)菌(Denitrifying Bacteria, DNB),例如惡臭假單胞菌或脫氮硫桿菌等。他們以含氮化合物作為終端電子受體，由于硝酸鹽還原酶在足量氧供應(yīng)的環(huán)境下不能形成，這類細(xì)菌一般生活在較為厭氧的條件下，因此在在油層缺氧環(huán)境中可以發(fā)現(xiàn)脫氮菌。在硝酸鹽和揮發(fā)性脂肪酸等有機(jī)物存在的條件下，異養(yǎng)脫氮菌迅速繁殖，一方面可以代謝產(chǎn)生大量的N2, CO2和N2O等氣體以及增粘劑等利于驅(qū)油的物質(zhì)，另一方面可以清除掉體系中的硫化物，同時通過生存競爭抑制硫酸鹽還原菌的生長，抑制新的硫化物的產(chǎn)生，降低毒性氣體H2S對生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕以及FeS等不溶性硫化物對地`層造成的傷害。當(dāng)油層中缺少揮發(fā)性脂肪酸等可溶性有機(jī)底物時，地層中的硫酸鹽又可以被硫酸鹽還原菌利用，這樣反硝化菌屬的脫氮硫桿菌(Thiobacillus denitrificans)和硫酸鹽還原菌構(gòu)成了共生關(guān)系,脫氮硫桿菌也可抑制H2S0同時利用微生物產(chǎn)生利于驅(qū)油的有機(jī)酸、N2、表面活性劑等代謝產(chǎn)物提高原油采收率。本發(fā)明所投加的顆粒亞硝酸鈉的目的:1)在井底緩慢溶解，為有益菌群提供營養(yǎng)元素；2)激活系統(tǒng)中本源微生物；3)提高系統(tǒng)中氧化還原電位不利于SRB的生長。本發(fā)明所投加外源高效反硝化包埋固定化小球目的:1)包埋可以提高反硝化細(xì)菌對環(huán)境條件的抗性，盡最大限度的保持菌體的生物活性，提高反硝化細(xì)菌的抗沖擊能力；2)外源微生物的投加使得抑制SRB活性的時間大大縮短。
權(quán)利要求
1.一種SRB生物抑制劑的制備方法，其特征在于，以聚乙烯醇、海藻酸鈉、反硝化菌菌懸液、碳酸鈣、硼酸、氯化鈣、二氧化硅以及水為原料，制取過程為: (1)包埋劑制取: 向反應(yīng)器中加入聚乙烯醇、海藻酸鈉、碳酸鈣和水，其百分比質(zhì)量濃度計聚乙烯醇6% 10%，海藻酸鈉0.6% 2%，碳酸鈣0.3% - 0.5%，其余為水；將反應(yīng)器中以上物質(zhì)攪拌混勻后加熱至80°C后恒溫，攪拌直至完全溶解，然后冷卻至35°C恒溫保存； (2)微生物混合液制備: 將含IXlO6 8X109個/ml反硝化菌菌懸液與步驟(I)中制備的包埋劑按照積比為I: 2混合； (3)固定化反硝化細(xì)菌小球制備: 將步驟(2)中制備的微生物混合液用蠕動泵逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5% - 7%的硼酸、1% -2%的氯化鈣、3.5% - 4%的二氧化硅的水溶液中，常溫下交聯(lián)8 — 10小時后濾出小球，用生理鹽水洗滌2 3次后冷藏備用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備SRB生物抑制劑的方法，其特征在于，所述包埋劑制備過程中反應(yīng)器中還加有百分比質(zhì)量濃度計的甲基二乙醇胺33%、亞硝酸鈉5%以及活性炭10%，與聚乙烯醇、海藻酸鈉以及碳酸鈣一起攪拌混勻后加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備SRB生物抑制劑的方法，其特征在于，生物抑制劑顆粒大小通過蠕動泵管徑進(jìn)行調(diào)整，范圍在2 7_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備SRB生物抑制劑的方法，其特征在于，所述反硝化菌為惡臭假單胞菌或脫氮硫桿菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備SRB生物抑制劑的方法，其特征在于，所述顆粒亞硝酸鈉為球形或卵形顆粒狀體，粒徑0.5 3mm，制備方法是將亞硝酸鈉加熱成液相，然后采用高位槽、低位造粒塔進(jìn)行噴射造粒。
6.權(quán)利要求1制備所得SRB生物抑制劑應(yīng)用于抑制原油中SRB的方法，其特征在于，在油井套管口先加入亞硝酸鈉顆粒，加藥濃度為50mg/l - 100mg/l原油；然后再加入所述SRB生物抑制劑，加藥濃度為5mg/l - 15mg/l原油，最后加入3m3水將兩種藥劑沖入井底，每次加藥間隔15天，由此實現(xiàn)長期抑制硫酸鹽還原菌生長的目的。
全文摘要
一種SRB生物抑制劑的制備方法，以聚乙烯醇、海藻酸鈉、反硝化菌菌懸液、碳酸鈣、硼酸、氯化鈣、二氧化硅以及水為原料，先制取包埋劑，再制備微生物混合液，最終制備得到固定化反硝化細(xì)菌小球，制備所得SRB生物抑制劑，可應(yīng)用于抑制原油中SRB，在油井套管口先加入亞硝酸鈉顆粒，然后加入SRB生物抑制劑，最后加水將兩種藥劑沖入井底，每次加藥間隔15天，由此實現(xiàn)長期抑制硫酸鹽還原菌生長的目的，本發(fā)明利用亞硝酸鈉顆粒為反硝化細(xì)菌提供氮源，將油層本源與外緣反硝化細(xì)菌微生物激活，利用本源和外源微生物改變系統(tǒng)生長環(huán)境快速抑制油井硫酸鹽還原菌的生長，從源頭抑制硫化氫氣體的產(chǎn)生，減少因硫酸鹽還原菌引起的腐蝕和硫化物危害。
文檔編號C12N11/04GK103114085SQ20131001981
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者金鵬康, 趙楠, 李巖, 周立輝, 任建科 申請人:西安建筑科技大學(xué)