采油微生物复合菌剂驱油性能评价研究

刘蕊娜 （大庆油田有限责任公司第一采油厂，黑龙江 大庆163453）

微生物提高原油采收率技术是目前最具发展前景的一项采油技术，与其他采油技术相比，该技术具有适应范围广、工艺简单、投资少、见效快和无污染等优点［1-3］。利用该技术的关键是相关微生物菌种能够在油藏条件下生存并产生对驱油有利的代谢产物［4-6］。因此，开发能适应不同区块油藏的微生物并研究其相关的理化性质尤为重要。下面，笔者在模拟地层条件下，对从大庆油田采出液中分离筛选的4种菌株的复合菌剂性质及驱油效果进行研究，为下一步的配伍和矿场试验提供参考依据。

1 材料及方法

1．1 试验菌种

4种采油微生物菌种分离自大庆油田油水样，经梅里埃菌种鉴定仪鉴定，分别为脱蜡棒杆菌（Corynebceterium deparraffinicum）、野油采黄单胞菌 （Xanthemones compesteris）、志贺氏菌属兼性厌氧杆菌 （Shigella sp）、枯草芽孢杆菌 （Bacillus subtilis）。

1．2 培养基

细菌富集培养基：无机盐＋微量元素＋原油＋聚合物；无机盐培养液：原油20g，K2HPO410g，NaH2PO45g，（NH4）2SO42g，Yeast 1g，MgSO4·7H2O 200mg，CaCl2·2H2O 1mg，FeSO4·7H2O 1mg，pH值7．0～7．2；平板培养基：蛋白胨10g、牛肉膏3g、NaCl 5g、琼脂18g、蒸馏水 （或自来水）1000ml，pH值为7．0～7．2，121℃。

1．3 主要试验仪器

Leica LB30S电子显微镜 （德国徕卡仪器有限公司）；高温高压蒸汽灭菌锅 （哈尔滨市松花江医疗器械厂）；数显振荡培养箱 （常州国华电器公司）；超净工作台。

2 结果与分析

2．1 试验菌的特性研究

在培养试验菌作用于原油的试验中，主要有2种方法：在摇床振荡培养观察细菌的生长情况与乳化原油的程度和将培养液放入厌氧培养箱中观察细菌作用后原油的变化。室内培养温度为25～70℃，培养时间为7～15d［4-5］。

1）试验菌的耐温性 微生物对温度十分敏感，细胞内的各种酶在最适温度下才有高活性，温度过高酶加速失活，活力迅速降低，导致细胞死亡。将菌株分别置于不同温度下培养后，24h后检测菌体的存活率。筛选菌种最适生长温度范围为40～55℃，当温度超过60℃后，存活率开始降低 （见图1）。

2）试验菌的抗盐性 在经发酵扩培后的菌液中，分别加入定量的NaCl，使发酵液配制成不同浓度的盐溶液，室温放置24h后检测存活菌体的浓度。检测结果表明，当盐浓度高达104mg／L时，微生物浓度达到了106cell／ml以上，表明菌株对盐有较强的耐受性。由于大庆油田注入水、采出水的矿化度含量在700～12000mg／L之间，属于低矿化度的盐水，pH值范围在7．5～9．5，水型均为NaHCO3，水中各项离子的浓度都在微生物生长条件的范畴内，所以筛选的菌种能在油层水中生长繁殖。

图1 复合菌剂在不同温度下的存活度

2．2 试验菌对原油物化性质的影响

用油田产出污水配制的培养液分装到三角瓶中，灭菌后接入含有4株菌种的复合菌剂，并保留一空白样，加入5%～7%原油，放入摇床中45℃条件下发酵10d，摇床转速120rpm。发酵结束后，将发酵液在3000rpm条件下冷冻离心20min，然后进行油水分离，取上层油样进行分析。

1）菌种的筛选及原油乳化试验 取萨中西部过渡带5口井的油、产出水、注入水进行了菌种与地层条件的配伍性研究，筛选出的菌种与原油发酵后原油被乳化并完全分散，形成水包油或油包水乳状液，摇动摇瓶，原油从玻璃壁表面完全脱离，说明细菌能与原油发生作用并产生代谢活性物质。

2）试验菌对原油含蜡含胶量变化的影响 用常规方法检测复合菌剂作用前、后对原油含蜡含胶量变化的影响，结果如表1所示。由表1可知，复合菌剂作用前、后，试验油样的的含蜡含胶量具有明显变化，并经过后期试验证明特别是对原油粘度大于80mPa·s，含蜡含胶均大于20%的油样作用效果突出，其中效果最显著的一组试验含蜡率降低达到16．47%，含胶率降低达到7．26%，而且平行试验结果的重复稳定性较好。

表1 微生物对原油腊、胶作用对比表

3）试验菌对原油凝固点的作用 用常规方法检测复合菌剂作用前、后对原油凝固点的影响，试验结果如表2所示。由表1可知，复合菌剂作用前、后，原油的凝固点下降，其中变化最大的由35℃降到33℃。

2．3 试验菌对水质的作用

用滴定法［6］检测复合菌剂作用前、后水质的变化，分析结果如表3所示。由表3可知，经微生物作用后矿化度、pH值有所降低，且硫酸根离子的含量大大增加，说明微生物进行代谢作用后有硫酸根生成。

表2 微生物对原油凝固点作用对比表

表3 水质分析结果

3 结 论

1）从大庆油田采出液中分离出的4种可用于微生物驱油技术菌株的复合菌剂，其最适生长温度范围为40～55℃，耐受的矿化度可达104mg／L。

2）在45℃时模拟油层条件进行复合菌剂乳化原油试验，原油含蜡率降低达到16．47%，含胶率降低达到7．26%，原油凝固点下降。证明该菌剂具有乳化原油、降蜡、降胶的功效。此外，该菌剂的代谢作用对水质成分也产生一定影响。

［1］王修坦 ．俄罗斯利用微生物提高石油采收率的新进展 ［J］．微生物学通报，1995，22（6）：382-384．

［2］张荣荣 ．微生物驱油技术在陕北油田实验研究 ［J］．石油化工应用，2009，28（8）：11-15．

［3］陈星杙，刘伟，李蕾，等 ．微生物提高采收率作用机理研究 ［J］．内蒙古石油化工，2009，17：16-17．

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［6］张树政，王修垣 ．工业微生物学成就 ［M］．北京：科学出版社，1988．