驅(qū)油微生物菌劑的油田現(xiàn)場生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及驅(qū)油微生物在油田現(xiàn)場生產(chǎn)發(fā)酵菌液的方法，屬于微生物驅(qū)油菌劑生產(chǎn)領(lǐng)域。驅(qū)油微生物是已經(jīng)篩選確定的具有驅(qū)油的各微生物菌株，包括內(nèi)源和外源微生物，可提高原油采收率。本發(fā)明于配料罐中采用煮沸5～20倍濃度培養(yǎng)基，再轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐中并直接加入未經(jīng)處理的生活飲用級自來水或地下水稀釋至所需濃度，然后接種1～20％(V/V)種子液，按照菌株的生長所需要求進(jìn)行保溫發(fā)酵至合適的時(shí)間，發(fā)酵菌劑用于油井注入。本發(fā)明無需對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌及無菌處理，通過簡易、低成本、現(xiàn)場生產(chǎn)驅(qū)油微生物菌劑，可現(xiàn)場提高菌劑的生產(chǎn)效率，減少菌劑工廠生產(chǎn)運(yùn)輸成本，保證菌劑的活力。為一種操作簡便的發(fā)酵菌劑現(xiàn)場生產(chǎn)方法，減少雜菌污染問題，并提高微生物驅(qū)油效果的技術(shù)。
【專利說明】驅(qū)油微生物菌劑的油田現(xiàn)場生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及驅(qū)油微生物在油田現(xiàn)場生產(chǎn)發(fā)酵菌劑的方法，屬于微生物驅(qū)油菌劑生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及微生物發(fā)酵營養(yǎng)物質(zhì)不需高壓蒸汽、過濾等滅菌處理，在油田現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】 [0002]提高原油采收率是石油開采工業(yè)中的關(guān)鍵問題之一。近年來，國內(nèi)外對使用驅(qū)油微生物菌劑及代謝物在油田驅(qū)油、降低粘度、提高乳化等進(jìn)行了大量的研究與現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)場實(shí)施情況分析表明，不僅菌劑注入量小，且油田應(yīng)用規(guī)模也較小，這是因?yàn)楝F(xiàn)場微生物菌劑的發(fā)酵生產(chǎn)未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，不能滿足現(xiàn)場大量注入要求，發(fā)酵工廠生產(chǎn)成本高且增加運(yùn)輸成本，從而影響增油效果。在油井生產(chǎn)現(xiàn)場，針對已經(jīng)篩選確定的菌株進(jìn)行低成本、快速發(fā)酵，增加菌劑注入量，是提高微生物菌劑提高增油效果期需解決的問題之一。已有的研究及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)均采用發(fā)酵工業(yè)工廠中生產(chǎn)的純種發(fā)酵法，過程中需要采用嚴(yán)格的高壓蒸汽滅菌，除去培養(yǎng)用營養(yǎng)物質(zhì)、水及發(fā)酵設(shè)備、管路等所含微生物。該種培養(yǎng)方法需要設(shè)備特殊、嚴(yán)格的無菌管理及措施，設(shè)備投入大，成本高，因此難以滿足油田現(xiàn)場大規(guī)模、低成本發(fā)酵生產(chǎn)菌劑要求。
[0003]已有專利(CN03111810.0、CN03214578.0、CN200610000167.3)中，利用油田污水
進(jìn)行本源及外源微生物發(fā)酵生產(chǎn)并注入油井不同?，F(xiàn)有油田的處理后的污水中由于處理硫酸鹽還原菌等微生物而需要加入殺菌劑，因而影響污水直接用于驅(qū)油微生物的發(fā)酵使用。且污水中含有各種微生物，包括有益及有害微生物。其中硫酸還原菌為有害微生物。污水中即使是少量硫酸還原菌，在利用油田污水進(jìn)行發(fā)酵的過程中，數(shù)量也會(huì)增加，從而對生產(chǎn)設(shè)備造成危害。且該方法所培養(yǎng)的菌劑微生物濃度為IO7個(gè)/mL。
[0004]在驅(qū)油微生物所需要的營養(yǎng)物包括魚粉、酵母膏、蛋白胨、糖蜜、玉米漿、無機(jī)鹽等，這些營養(yǎng)物中均含有一定量的微生物，因此不進(jìn)行殺菌處理會(huì)導(dǎo)致驅(qū)油微生物在現(xiàn)場發(fā)酵時(shí)，所占比例逐漸降低，從而影響了所注入菌劑中微生物的組成及注入后的驅(qū)油效果。煮沸法可以起到殺死95~100%數(shù)量的微生物。同時(shí)生活飲用級水中所含在菌落總數(shù)低于100CFU/mL，遠(yuǎn)低于油田污水中103_4CFU/mL菌落總數(shù)。通過接種種子液可以使所需要培養(yǎng)的目標(biāo)菌株數(shù)量占絕對優(yōu)勢，從而在適宜的培養(yǎng)條件下可以迅速生長，從而減少雜菌比例，使得所培養(yǎng)的菌劑滿足油田現(xiàn)場注入要求。
[0005]本發(fā)明中采用高于驅(qū)油微生物發(fā)酵所需的適宜濃度5~20倍以上的濃度進(jìn)行配料罐煮沸殺菌，在達(dá)到殺滅原料中微生物的作用同時(shí)，又抑制了其它菌的生長，降低殺菌過程能耗。實(shí)現(xiàn)純種菌株發(fā)酵、降低生產(chǎn)成本目的及效果。同時(shí)，本發(fā)明接合目標(biāo)驅(qū)油微生物的特性，選擇其適宜發(fā)酵培養(yǎng)基及條件，也可以起到抑制雜菌的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)油田現(xiàn)場對驅(qū)油微生物菌液的大規(guī)模生產(chǎn)培養(yǎng)，降低驅(qū)油微生物菌液生產(chǎn)成本,促進(jìn)微生物驅(qū)油技術(shù)應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]1.將驅(qū)油微生物菌株在工廠生產(chǎn)獲得一定量的種子液，運(yùn)至油田現(xiàn)場。種子液可以是單一菌株或復(fù)合菌株。所使用是菌株包括銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、瓊氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter junii)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、微球菌(Micrococcus)、節(jié)桿菌(Arthrobacter)、甲燒桿菌(Methanobacterium)等。
[0009]2.根據(jù)優(yōu)化的菌株發(fā)酵培養(yǎng)基所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，包括碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子等，在配料罐中加入生活飲用級自來水或地下水，按照發(fā)酵培養(yǎng)基比例配置為菌株發(fā)酵所需濃度的5~20倍培養(yǎng)基溶液。并加熱至85~100°C維持5~30min，然后通過泵轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐。煮沸后無需人工冷卻。
[0010]3.在發(fā)酵罐中加入生活飲用級自來水或地下水進(jìn)行稀釋，稀釋至菌株生長所需的各營養(yǎng)物質(zhì)濃度，同時(shí)按照菌體生長所需的PH條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0011]4.接種工廠生產(chǎn)的高活力種子液，種子液的接種量為發(fā)酵液總體積的I~20%(V/V)。發(fā)酵溫度按照菌株需要進(jìn)行保溫發(fā)酵，至菌體適宜注入需要的濃度、或碳源及氮源殘留量、pH、菌體形態(tài)等指標(biāo)滿足要求終止發(fā)酵。即獲得用于油井注入的驅(qū)油微生物菌劑。
[0012]5.根據(jù)不同目標(biāo)油藏及條件，將獲得的驅(qū)油微生物菌劑(單一菌劑或復(fù)合菌劑)注入油井，用于微生物驅(qū)油，提高原油開采生產(chǎn)。注入時(shí)也可根據(jù)接種種子液量的要求，剩余部分發(fā)酵液用于下一批次發(fā)酵生產(chǎn)菌劑。
[0013]本發(fā)明所使用的發(fā)酵罐、配料罐具有攪拌裝置，可以采用配料罐的加熱裝置進(jìn)行加熱煮沸。發(fā)酵罐為具有保溫夾層及其連接的冷熱水進(jìn)出罐、攪拌裝置、種子液接入口、料液排除口、清潔及檢修口等。油田現(xiàn)場油井注入，需根據(jù)不同目標(biāo)油藏及條件，選擇單一或復(fù)合菌液，采用調(diào)驅(qū)結(jié)合、吞吐與驅(qū)替結(jié)合或內(nèi)源與外源驅(qū)油微生物驅(qū)相互結(jié)合的油井注入方式，提高微生物驅(qū)油效果。培養(yǎng)菌株所營養(yǎng)物質(zhì)不需高壓蒸汽、過濾等滅菌處理，發(fā)酵所需設(shè)備簡單，減少菌液工廠生產(chǎn)運(yùn)輸成本，保證菌劑的活力，減少雜菌污染問題，并提高微生物驅(qū)油效果。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0014]圖1:驅(qū)油微生物油田現(xiàn)場生產(chǎn)流程【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明的所采用發(fā)酵罐可將現(xiàn)有發(fā)酵罐進(jìn)行改造滿足要求，或直接使用現(xiàn)有發(fā)酵罐，且發(fā)酵罐體積滿足生產(chǎn)要求。
[0016]實(shí)施例1:
[0017]1).將銅綠假單胞菌菌株在工廠生產(chǎn)獲得300L的種子液，運(yùn)至油田現(xiàn)場。
[0018]2).銅綠假單胞菌的發(fā)酵培養(yǎng)基為:糖蜜7g/L，酵母膏2g/L，魚粉3g/L，NaNO3IOg/L，K2HPO40.4g/L，MgSO4.6Η200.2g/L。在配料罐中糖蜜 42kg，酵母膏 12kg，魚粉 18kg，NaN0360kg,K2HP042.4kg,MgSO4.6Η201.2kg，加入生活飲用級自來水或地下水1.2噸，并加熱至10(TC維持lOmin，然后通過泵轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐。
[0019]3).在發(fā)酵罐中加入生活飲用級自來水或地下水稀釋至培養(yǎng)基總體積為5.7噸，同時(shí)酸堿液調(diào)節(jié)pH至7.0。
[0020]4).接種工廠生產(chǎn)的高活力種子液，種子液的接種量為發(fā)酵液總體積的5% (V/V)，即加入種子液300L。發(fā)酵溫度為37°C。發(fā)酵至12h，菌體濃度不低于108CFU/mL，菌體形態(tài)桿狀、無自溶時(shí)結(jié)束發(fā)酵。即獲得用于油井注入的銅綠假單胞菌菌劑。
[0021]5).菌劑用于油井注入。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]I).將枯草芽孢桿菌菌株在工廠生產(chǎn)獲得1.2噸的種子液，運(yùn)至油田現(xiàn)場。
[0024]2).枯草芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基為:蔗糖5g/L，蛋白胨4g/L，玉米漿lg/L，NH4C17g/L，KH2PO41 g/L, MgSO4.6Η200.3g/L，CaCl20.lg/L。在配料罐中蔗糖 30kg，蛋白胨24kg，玉米漿 6kg，NH4C142kg, KH2P046kg, MgSO4.6H201.8kg，CaCl20.6kg，加入生活飲用級自來水或地下水300L，并加熱至85°C維持30min，然后通過泵轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐。
[0025]3).在發(fā)酵罐中加入生活飲用級自來水或地下水稀釋至培養(yǎng)基總體積為4.8噸，同時(shí)酸堿液調(diào)節(jié)PH至7.4。
[0026]4).接種工廠生產(chǎn)的高活力種子液，種子液的接種量為發(fā)酵液總體積的20% (V/V)，即加入種子液1.2噸。發(fā)酵溫度為37°C。發(fā)酵至20h，菌體濃度不低于108CFU/mL，菌體形態(tài)桿狀、無自溶時(shí)結(jié)束發(fā)酵。即獲得用于油井注入的枯草芽孢桿菌菌劑。
[0027]5).菌劑用于油井注入。
[0028]實(shí)施例3:
[0029]I).將銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌菌株在工廠生產(chǎn)獲得各0.3噸的種子液，運(yùn)至油田現(xiàn)場。
`[0030]2).符合發(fā)酵培養(yǎng)基為糖蜜7g/L，酵母膏2g/L，魚粉3g/L，NaN0310g/L,K2HPO40.4g/L，MgSO4.6Η200.2g/L。在配料罐中糖蜜 42kg，酵母膏 12kg，魚粉 18kg，NaN0360kg,K2HP042.4kg,MgSO4.6Η201.2kg，加入生活飲用級自來水或地下水0.8噸，并加熱至90°C維持20min，然后通過泵轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐。
[0031]3).在發(fā)酵罐中加入生活飲用級自來水或地下水稀釋至培養(yǎng)基總體積為5.4噸，同時(shí)酸堿液調(diào)節(jié)PH至7.4。
[0032]4).接種工廠生產(chǎn)的高活力種子液，種子液的接種量為發(fā)酵液總體積的10% (V/V)，即加入種子液0.6噸。發(fā)酵溫度為37°C。發(fā)酵至18h，菌體濃度不低于108CFU/mL，菌體形態(tài)桿狀、無自溶時(shí)結(jié)束發(fā)酵。即獲得用于油井注入的銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌復(fù)合菌劑。
[0033]5).菌劑用于油井注入。
【權(quán)利要求】
1.驅(qū)油微生物菌液在油田現(xiàn)場生產(chǎn)方法，其特征是將菌株發(fā)酵所需要的營養(yǎng)物質(zhì)于配料罐中配置高濃度溶液，并經(jīng)煮沸處理后，泵送至發(fā)酵罐，并在發(fā)酵罐中稀釋至菌株發(fā)酵所需濃度，然后接種種子、調(diào)整至菌株生長所需條件進(jìn)行發(fā)酵液培養(yǎng)，至菌劑所需要濃度或指標(biāo)時(shí)停止發(fā)酵，即可獲得用于驅(qū)油的微生物菌劑。用于油田現(xiàn)場油井注入，獲得微生物驅(qū)油效果的技術(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菌株包括經(jīng)過篩選確定的內(nèi)源和外源具有驅(qū)油作用的微生物，可以在實(shí)驗(yàn)室和工廠進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，具體包括銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、瓊氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter junii)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、微球菌(Micrococcus)、節(jié)桿菌(Arthrobacter)、甲燒桿菌(Methanobacterium)等?？梢允菃我痪N的發(fā)酵培養(yǎng),也可以進(jìn)行驅(qū)油微生物菌株性狀接近的菌種混合培養(yǎng)，生產(chǎn)單一或復(fù)合菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)物質(zhì)包括滿足菌株生長所需要的碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子等，具體涉及魚粉、酵母膏、蛋白胨、糖蜜、淀粉、玉米漿、硝酸鹽、銨鹽磷酸鹽、氯化鈉等。也可采用優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基，減少及避免雜菌生長。在配料罐中加入生活飲用級自來水或地下水，按照發(fā)酵培養(yǎng)基比例配置的濃度至發(fā)酵所需濃度的5~20倍培養(yǎng)基溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的煮沸處理?xiàng)l件為將配置的5~20倍濃度發(fā)酵培養(yǎng)基加熱至85~100°C維持5~30min，然后通過泵轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐。煮沸后無需人工冷卻。可以配料罐的加熱裝置進(jìn)行煮沸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵罐中發(fā)酵，需加入的用于稀釋培養(yǎng)基的水為生活飲用級自來水或地下水，稀釋的濃度為菌株生長所需的各營養(yǎng)物質(zhì)濃度，可為1/5~1/20稀釋，同時(shí)按照菌體生長所需的PH條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。接種工廠生產(chǎn)的高活力種子液，種子液的接種量為發(fā)酵液總體積的I~20% (V/V)。發(fā)酵溫度按照菌株需要進(jìn)行保溫發(fā)酵，至菌體適宜注入需要的濃度、或碳源及氮源殘留量、pH、菌體形態(tài)等指標(biāo)滿足要求終止發(fā)酵。即獲得用于油井注入的驅(qū)油微生物菌劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配料罐具`有攪拌裝置，便于營養(yǎng)物質(zhì)溶解及發(fā)酵過程溫度均一；發(fā)酵罐為具有保溫夾層及其連接的冷熱水進(jìn)出罐、攪拌裝置、種子液接入口、料液排除口、清潔及檢修口等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田現(xiàn)場油井注入，需根據(jù)不同目標(biāo)油藏及條件，選擇單一或復(fù)合菌劑，采用調(diào)驅(qū)結(jié)合、吞吐與驅(qū)替結(jié)合或內(nèi)源與外源驅(qū)油微生物驅(qū)相互結(jié)合的油井注入方式，提高微生物驅(qū)油效果。注入時(shí)也可根據(jù)接種種子液量的要求，剩余部分發(fā)酵液用于下一批次發(fā)酵生產(chǎn)菌液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7所述，培養(yǎng)菌株所營養(yǎng)物質(zhì)不需高壓蒸汽、過濾等滅菌處理，發(fā)酵所需設(shè)備簡單，減少菌劑工廠生產(chǎn)運(yùn)輸成本，保證菌劑的活力，減少雜菌污染問題，并提高微生物驅(qū)油效果。
【文檔編號】C12R1/125GK103555628SQ201310537728
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】熊曉輝, 陸利霞, 劉洋, 郭漢卿, 王雪梅 申請人:南京工業(yè)大學(xué)