劉江紅　賈云鵬　徐瑞丹　陳逸桐　王鑒

摘要： 利用從大慶含蠟原油中分離、純化得到的微生物清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種，經(jīng)鑒定清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種均為芽孢桿菌屬.以菌種對(duì)固體石蠟的降解率為指標(biāo)，按照不同的比例將清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種混合接種.當(dāng)清防蠟菌種與高產(chǎn)表活劑菌種的復(fù)配比例是5∶3時(shí)，培養(yǎng)7 d后，清蠟率達(dá)到59%，防蠟率達(dá)到57.4%，原油粘度降粘率為44.7%，原油凝固點(diǎn)降低了3.4 ℃，培養(yǎng)液表面張力降低46.5%.采用微生物清防蠟技術(shù)對(duì)大慶外圍榆樹(shù)林油田的3口井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，井12-36日產(chǎn)油增長(zhǎng)41.2%，洗井周期由40 d延長(zhǎng)至149 d，減少洗井次數(shù)4次；井13-39日產(chǎn)油增長(zhǎng)33.3%，洗井周期由45 d延長(zhǎng)至158 d，減少洗井次數(shù)5次；井14-43日產(chǎn)油增長(zhǎng)37.5%，洗井周期由30 d延長(zhǎng)至122 d，減少洗井次數(shù)5次.

關(guān)鍵詞：微生物；芽孢桿菌屬；蠟；降解；原油

中圖分類(lèi)號(hào)：TE357 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1材料與方法

1.1設(shè)備與材料

主要設(shè)備：高速離心機(jī)，長(zhǎng)沙英泰儀器有限公司；電子天平，島津國(guó)際貿(mào)易有限公司； NDS8S旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，上海精天電子儀器有限公司；XZD3型界面張力儀，上海平軒科學(xué)儀器有限公司；恒溫振蕩培養(yǎng)箱，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司.

菌株來(lái)源：從大慶含蠟原油中篩選得到清防蠟和高產(chǎn)表活劑純菌種.清防蠟、高產(chǎn)表活劑菌種掃描電鏡圖如圖1～2所示.經(jīng)實(shí)驗(yàn)室生理、生化鑒定清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種均為芽孢桿菌屬（Bacillus sp.）.

1.2室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

1.2.1微生物清蠟、防蠟效果測(cè)定

1）微生物清蠟效果測(cè)定：在100 mL無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中加入3.00 g固體石蠟，121 ℃滅菌20 min，接入不同比例復(fù)配混合的清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種，45 ℃搖床培養(yǎng)7 d，同時(shí)接種單一的清防蠟菌種作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，清水洗凈殘留的固體，加熱溶化后至冷卻，風(fēng)干稱(chēng)重，記錄剩余固體石蠟的重量，分別計(jì)算不同比例下復(fù)配的混合菌種和單一菌種對(duì)固體石蠟的降解率.以菌種對(duì)固體石蠟降解率高低為指標(biāo)，判斷最佳比例.

2）微生物防蠟效果測(cè)定：采用防蠟率測(cè)定裝置，通過(guò)控制原油溶液與結(jié)蠟管的溫差，啟動(dòng)循環(huán)泵運(yùn)行7 d，使石蠟沉積在結(jié)蠟管上，拆下結(jié)蠟管并冷卻至室溫，分別測(cè)定加清防蠟菌處理、加混合菌處理與不加菌處理的原油溶液在結(jié)蠟管上蠟沉積量，計(jì)算防蠟率.

1.2.2菌株作用前、后原油粘度、凝點(diǎn)的測(cè)定

1）原油粘度的測(cè)定：將待測(cè)原油與混合菌液分別以1∶1比例在錐形瓶中混合，45 ℃振蕩培養(yǎng)7 d，使原油與微生物清防蠟菌液充分作用.7 d以后將菌液與油分離，測(cè)定添加微生物前、后的原油粘度.

2）原油凝點(diǎn)的測(cè)定：取清防蠟菌液作用后的脫水原油，采用玻璃套管法進(jìn)行凝固點(diǎn)測(cè)定，與未經(jīng)微生物處理的脫水原油對(duì)照，分析微生物的降凝效果.

1.2.3菌種對(duì)培養(yǎng)液表面張力的影響

在100 mL無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中加入3.00 g固體石蠟，121 ℃滅菌20 min，接入3 mL混合菌液，45 ℃振蕩培養(yǎng)7 d，濾紙過(guò)濾后取濾液測(cè)定表面張力.

1.3 室外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

1.3.1 微生物清防蠟選井條件

可用微生物進(jìn)行清防蠟的油井一般選擇抽油機(jī)井，其原油含蠟大于3%，油井含水小于80%，熱洗周期20～45 d，油井環(huán)空通暢，無(wú)殺菌劑等化學(xué)物質(zhì).根據(jù)上述選井條件標(biāo)準(zhǔn)，本試驗(yàn)選擇了大慶外圍榆樹(shù)林油田井12-36，井13-39及井14-43.試驗(yàn)井基本情況如表1所示，符合微生物清防蠟技術(shù)應(yīng)用的選井條件.

2結(jié)果與討論

2.1菌種清蠟、防蠟效果分析

1）清蠟效果分析：清防蠟菌種對(duì)固體石蠟的降解率如表2所示，從表2看出清防蠟菌種具有較好的清蠟效果.將篩選得到的清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種按不同比例復(fù)配，7 d后混合菌對(duì)固體石蠟的降解率如圖3所示，從圖3可以看出清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種按照 5∶3 的比例復(fù)配時(shí)對(duì)固體石蠟的降解率最高，達(dá)到59%，相當(dāng)于清防蠟菌種單獨(dú)作用一個(gè)月的效果，說(shuō)明清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種按照5∶3 的復(fù)配比例是清蠟的最佳比例.

2）防蠟效果分析：菌種防蠟效果結(jié)果如表3所示，可以看出篩選得到的清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種按照5∶3比例復(fù)配后的混合菌防蠟率達(dá)到57.4%，高于單一清防蠟菌種的29.8%.由此可見(jiàn)，混合菌復(fù)配后的清防蠟效果更好.在以下的實(shí)驗(yàn)所用微生物菌種都采用清防蠟菌種和高產(chǎn)表活劑菌種按照5∶3比例復(fù)配后的混合菌.

2.5現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)微生物清防蠟效果分析

微生物處理后油井日產(chǎn)油、洗井周期、減少洗井次數(shù)和檢泵次數(shù)見(jiàn)表7.由表7可以看出采用微生物清防蠟技術(shù)對(duì)試驗(yàn)井12-36，井13-39及井14-43進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，提高了這三口井的日產(chǎn)油量，延長(zhǎng)了洗井周期，并且減少了洗井次數(shù).井12-36日產(chǎn)油增長(zhǎng)率為41.2%，洗井周期由40 d延長(zhǎng)至149 d，減少洗井4次；井13-39日產(chǎn)油增長(zhǎng)率為33.3%，洗井周期由45 d延長(zhǎng)至158 d，減少洗井5次；井14-43日產(chǎn)油增長(zhǎng)率為37.5%，洗井周期由30 d延長(zhǎng)至122 d，減少洗井5次.可以看出微生物清防蠟技術(shù)起到了增加油井的原油日產(chǎn)量、延長(zhǎng)洗井周期及減少洗井次數(shù)的作用.

3結(jié)論

1）清防蠟菌種與高產(chǎn)表活劑菌種按照5∶3 比例復(fù)配混合，7 d后混合菌對(duì)石蠟的降解率達(dá)到59%，防蠟率達(dá)到57.4%，高于單一清防蠟菌種7 d后對(duì)石蠟的降解率和防蠟率，說(shuō)明這種復(fù)配體系提高了細(xì)菌對(duì)烴的代謝速率，能夠更有效地降解石蠟并防止油井結(jié)蠟.

2）清防蠟菌種與高產(chǎn)表活劑菌種按照5∶3 比例復(fù)配混合，作用于原油7 d后，原油粘度降低44.7%，凝固點(diǎn)降低3.4 ℃，說(shuō)明兩種菌種按最佳比例混合后，具有很好的降凝、降粘效果.混合菌作用于培養(yǎng)液后，表面張力降低46.5%，說(shuō)明混合菌在代謝過(guò)程中產(chǎn)生了表面活性劑，具有降低培養(yǎng)液表面張力的能力.

3）采用微生物清防蠟技術(shù)對(duì)3口井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，能夠明顯減輕油井負(fù)荷及降低開(kāi)采電流，同時(shí)井12-36，井13-39和井14-43日產(chǎn)油增長(zhǎng)率分別為41.2%，33.3%和37.5%，洗井周期分別延長(zhǎng)了101 d，113 d和92 d，洗井次數(shù)依次減少了4次、5次、5次.

參考文獻(xiàn)

[1]HE Zhengguo， MEI Bowen. A pilot test using microbial paraffinremoval technology in liaohe oilfieldJ]. Petroleum Science and Technology， 2003， 21（2）： 201-210.

[2]ETOUMI A. Microbial treatment of waxy crude oils for mitigation of wax precipitationJ]. Journal of Petroleum Science and Engineering， 2007， 55（2）： 111-121.

[3]AIYEJINA A， CHAKRABARTI D P， PILGRIM A， et al. Wax formation in oil pipelines： A critical reviewJ]. International Journal of Multiphase Flow， 2011， 37（7）： 671-694.

[4]LI Jian， LIU Jishan， MICHAEL G， et al. Interactions of microbial enhanced oil recovery processesJ]. Transport in Porous Media， 2011， 87（1）： 77- 104.

[5]BAILEY S A， KENNEY T M， SCHNEIDER D R. Microbial enhanced oil recovery： diverse successful applications of biotechnology in the oil fieldJ].SPE，72129.

[6]汪竹. 微生物清防蠟采油技術(shù)在王541地區(qū)的應(yīng)用J]. 油田化學(xué)， 2005， 22（1）： 20-22.