CN102851235B - 嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂和应用 - Google Patents

嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂和应用。本发明从高热油井水样中分离获得一株嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50,其微生物保藏编号为:CGMCC NO.5818。本发明还公开了由所述嗜热脲芽孢杆菌菌株和营养培养基组成的微生物菌剂。本发明进一步公开了它们在石油开采中的应用。试验结果表明,本发明嗜热脲芽孢杆菌或其菌剂能够降解并乳化石油原油或柴油,能有效降低石油原油粘度或凝固点,增加石油原油流动性。作为微生物驱油剂,本发明嗜热脲芽孢杆菌或其菌剂能显著提高石油的采收率。

Description

嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂和应用
技术领域
本发明涉及一株应用于石油开采的微生物,特别涉及一株能够降解、乳化石油原油并提高石油采油率的嗜热脲芽孢杆菌及其菌剂,本发明进一步涉及它们在石油开采中的应用,属于微生物驱油剂领域。
背景技术
石油是工业的血液,是现代文明的神经动脉,在人类社会的发展进程中起着极其重要的作用。同时石油作为一种不可再生资源,随着石油资源的日益短缺和勘探费用的不断增加,二次注水采油技术效率变低,已不能满足人们对石油资源有增无减的需求。为了有效地利用石油资源,世界各国正在努力寻找提高石油采收率的办法,以开采那些滞留在地层岩心中用常规方法难以开采的石油。
近年来以微生物提高原油采收率(Microbial EnhancedOil Recovery,MEOR)为代表的三次采油方法正逐渐受到广泛的重视。该技术是继热力驱、化学驱、混相驱等传统“三采”方法之后的一项综合性技术。微生物采油技术是指将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层或单纯注入营养液激活油藏内源微生物,使注入微生物或油层内微生物生长繁殖,产生有利于提高采收率的代谢产物或者微生物的生命活动直接作用于原油改善原油的某些物化特性,从而改善原油的流动性以提高原油采收率的采油方法。该方法具有工艺简单、成本低、环境友好、可循环使用等优点,是目前最具发展前景的一项采油技术。
历史上,美国科学家Beckman于1926年最早提出微生物采油的设想,到1946年,Zobell获得了第一项微生物采油专利,该项技术研究取得了明显进展。苏联于1954年在Lisbon油田开始了第一次微生物提高采收率矿场实验,美国BAc公司和NPC公司于1986年联合开发出了油田专用系列的微生物产品,促进了微生物采油技术的进一步发展。中国的微生物采油技术开始于“七五”和“八五”期间,大庆油田是中国最早开始该项技术研究的单位,在此期间取得一些进展。20世纪90年代以后微生物采油技术发展日趋成熟,已从单纯的微生物采油实验研究发展到建立系统的数学模型和数值模拟模型,微生物采油技术正在形成一整套系统的研究方法。
在油藏的轻质油和中质油是较容易被采出的,随着这些油逐渐被采尽,油井的产油量也逐渐下降,而油藏中的重油、稠油、高凝油和沥青砂较难采出,但是逐渐成为已知可采原油资源中的最大潜能部分。目前在中国已探明石油储量中,重油、稠油接近40亿吨,而世界范围内约有1000x108t重油和沥青质资源。重油,稠油,高凝油中含有丰富的蜡质,胶质和沥青质,具有高凝固点、难流动等特点因此难开采并且开采成本高。利用微生物作用于稠油可以从两个方面改善稠油物性:1、通过降解作用减少稠油中的大分子组分,降低其平均分子量,从而使原油凝固点得到降低;2、微生物产生的生物表面活性物质、酸、气等代谢产物能够大幅度降低原油粘度。通过上述两个方面的作用,微生物可以使原油流动性增加,进而使残余稠油的洗油效率得到提高,从而达到提高采收率的作用。
尽管如此,到目前为止,中国乃至世界范围内仍未形成一套专门用于重油开采的微生物体系,主要是因为油藏中的环境条件如:温度、盐度、pH、压力、可利用的营养物质等比较复杂,要求采油功能微生物具有较强的适应能力。利用微生物采收重质高凝原油的成功与否,关键取决于微生物能否适应诸如温度、压力和盐度等油层环境条件并很好的生长。特别是在一些高温油藏进行微生物采油,采油功能菌种的嗜热性就显得十分重要。采油功能菌种需要在高温、缺氧的环境条件下利用原油为碳源和能源物质,进行生长繁殖和有效代谢。上世纪末辽河油田率先在国内开展稠油、高凝油微生物开采技术的室内研究和现场试验,取得一定成果。长江大学2001-2004年在大港孔店油田(稠油胶质沥青质含量27%,59℃黏度73mPa.s)进行了本源微生物开采稠油技术的实验研究和现场应用,增油16000余吨。Singer等人从含稠油、沥青的土壤中富集培养分离出产表活剂的菌,对委内瑞拉Monagas稠油(粘度>25000mPa.s)降粘率达到98%。Potter等人对Cerro Negro稠油沥青质进行微生物降解,降解率达到40%。张廷山于2001分离选育出能降解沥青质(降解率为69.6%)、降低稠油粘度(降粘率为30.41%),耐高温的高效稠油采油功能菌,并成功应用于稠油开采。因此利用微生物进行稠油、高凝油开采是一项技术上可行、成本上节约;环境上友好的方法。
从整体上讲,目前微生物采油技术在国内外还处于试验研究阶段,工业化的项目还不多,但是随着稠油微生物开采技术研究的不断深入及其在稠油开采领域良好潜力的展现,该技术在国内许多油田开始受到重视。筛选研究具有广谱温度适宜能力,能降解石蜡、胶质、沥青质的微生物,最终使其适用于稠油、高凝油油田帮助提高石油采收率显得尤为关键。
发明内容
本发明的目的之一是提供一株能应用于石油开采的微生物菌株;
本发明的目的之二是提供一种含有上述微生物菌株的菌剂或由该微生物菌株制备的发酵液;
本发明的目的之三是将所述的微生物菌株、其菌剂或发酵液应用于石油开采。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明提供了一株嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50CGMCCNO.5818。该菌是从高热油井水样中分离,以原油为唯一碳源的情况下60℃反复驯化培养五个轮次(每轮次为一周)而获得的;该菌株已经在2012年2月29日提交保存;保藏编号为:CGMCC NO.5818;保藏单位:中国微生物保藏管理委员会普通微生物中心;保藏地址:中国北京朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;该菌株的分类命名为:嗜热球形脲芽孢杆菌Ureibacillus thermospaericus。
本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)的细胞形态特征如下:
在LB平板上培养一天的菌落直径为3-4mm,菌落形态呈圆形,边缘整齐,表面湿润透亮,棕黄色;菌体呈短杆状,显微镜下多呈散状分布;生长温度范围40-65℃,最适合生长温度为55℃;生长pH范围为6-11,最适合pH值为8;NaCl耐受性0-6%,降解原油和烷烃产生乳化剂;部分生化特性如表1所示:
表1嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50的生化特性
  试验项目   结果   试验项目   结果
  革兰氏   +   淀粉水解
  运动性   脓青素
  甲基红   氧化酶
  接触酶   +
  V-P
  葡萄糖产酸
注:“+”表示反应阳性“-”表示反应阴性。
参照《Bergey’s Mannual of Systematic Bacteriology》的内容,根据其形态特征和生理生化特征,经过多项分类鉴定JD-50为一新菌,属于脲芽孢杆菌属(Ureibacillus sp.JD-50)。
本发明脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)可在营养培养基,如:普通牛肉膏-蛋白胨、LB营养琼脂中生长,也可以在添加葡萄糖或糖蜜的无机盐培养基中生长,同时也可以植物油或原油为碳源生长,本发明菌株在45-65℃之间的适宜温度下兼性厌氧生长。
由此,本发明提供了一种微生物菌剂,该微生物菌剂含有本发明的脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)和营养培养基;其中,所述的营养培养基可以是普通牛肉膏-蛋白胨、LB营养琼脂或者是添加有葡萄糖或糖蜜的无机盐降解培养基,还可以是以植物油为碳源的无机盐降解培养基。
本发明脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50或其发酵液对原油具有较好的降解能力,可以对原油中长碳链组分进行降解。本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)J D-50在55-65℃的适宜条件下,能够以原油为碳源和能源生长,能够利用C20-C30的正构烷烃,将其降解为C18以下的短链烷烃,对原油的降解率可以达到30%以上:用本发明脲芽孢杆菌JD-50菌株处理辽河高凝稠油,实验结果表明,该菌在55-65度温度条件下,通过无机盐降解培养基(无机盐降解基础培养基为:NaCl 0.5%,(NH4)2SO4 0.1%,MgSO4·7H2O  0.05%,NaNO3 0.2%,KH2PO4 0.5%,K2HPO4 1.0%,FeSO4·7H2O 0.01%,酵母膏0.1%,余量为水,pH值为7.0-8.0(优选为7.0-7.2))降解生长繁殖过程中所加入的原油,降解率可达43%,对不同碳数的烷烃降解率都在30%以上。
本发明脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50对原油具有极好的乳化能力,可以有效地降低原油的粘度和油水界面表面张力,该菌株及其发酵液在高温条件下能很好的乳化烷烃和原油,降低固体石蜡及原油粘度达到40%-50%,并使原油凝固点下降3-4℃;
用本发明JD-50菌株处理辽河高凝稠油,实验结果表明,该菌在55-65度温度条件下,通过无机盐乳化基础培养基生长繁殖过程中能乳化加入的5g/L的原油,无机盐原油乳化培养基:0.3%糖蜜,0.2%磷酸氢二铵,0.2%硝酸钠,MgSO4·7H2O 0.05%,FeSO4·7H2O 0.01%,CaCl2·2H2O 0.02%,FeCl3·6H2O0.002%,微量元素0.5%,原油5%,余量为水,pH值为7.0-8.0(优选为7.0-7.2);摇床转速180rpm,培养96h,最终可以降低原油粘度为原来的40%-50%,降低培养液界面张力为原来的14%-33%。
此外,利用本发明所分离的脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50菌株进行微生物驱油,能够有效提高石油的采油率:该菌株及其发酵液应用于微生物采油模拟试验,60℃条件下,与单纯依靠水驱的对照相比,可以帮助提高高凝稠油采收率8.46%。
总之,本发明所分离的脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50菌株能应用于石油开采工程领域,降解石油原油,尤其是降低原油非烃、胶质、沥青质的含量,增加饱和烃含量;乳化原油,降低重油、高凝油、稠油的粘度或凝固点、增加石油原油流动性;将其作为微生物驱油剂能有效提高石油(特别是高凝油、稠油、重油)的采收率。
附图说明
图1为本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)的油镜图片;
图2为本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)作用前、后原油气相色谱图,a为作用前,b为作用后;
图3为本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)作用前后原油中正烷烃碳数的分布情况;
图4为本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)对各类正构烷烃的降解率;
图5为本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)作用前后原油凝固点变化;
图6为在不同C源培养基中生长的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillussp.)JD-50(CGMCC NO.5818)菌发酵液对柴油和原油的乳化指数EI-24;
图7为在不同C源培养基中生长嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)作用前后发酵液界面张力变化;
图8为本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)作用前后原油表观粘度随剪切速率的变化情况;
图9为本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)发酵液用于采油物理模拟试验中的产量变化曲线。
具体实施方式
实施例1嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)菌株的筛选。
取辽河油田某区块油井油水混合样,振荡混匀后用移液枪取10ml,无菌接种至100ml无机盐降解基础培养基(培养基组成:NaCl 0.5%,(NH4)2SO40.1%,MgSO4·7H2O 0.05%,NaNO3 0.2%,KH2PO4 0.5%,K2HPO4 1.0%,FeSO4·7H2O0.01%,酵母膏0.1%,余量为水,pH值为7.0-7.2;121℃灭菌30min),加入5g(5%)原油,60℃摇床转速180rpm,往复振荡培养7d。取7d后的培养液10ml,接入100ml新的无机盐基础培养基(原油6%,其它组分含量不变)60℃摇床转速180rpm,往复振荡培养7d。按此步骤进行五轮-共30天的驯化富集培养,每一轮次培养基原油含量增加1%。最后将取100ul第五轮的富集培养液充分混匀,涂布于2%LB琼脂平板上,60℃恒温培养箱中培养一天,观察平板上菌体生长情况。用灭菌牙签挑取单菌落,在新的LB琼脂平板上进行二次划线分离,得到生长状况一致的耐高温菌。用显微镜检验其纯度。
将高温下分离,生长良好的各个菌落,接种到LB液体培养基中,培养12小时,至OD600为0.7左右,作为种子液以10%(v/v)比例接入100ml无机盐原油或石蜡培养基中,60℃往复振荡培养4d,然后以此发酵液作为种子液,接种至新鲜的无机盐培养集中,反复上述步骤3次,最后通过测量乳化指数(EI-24)来筛选对原油乳化能力强的菌株,最终得到一株乳化原油效果最好的菌株嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
无机盐乳化基础培养基:0.3%糖蜜,0.2%磷酸氢二铵,0.2%硝酸钠,MgSO4·7H2O 0.05%,FeSO4·7H2O 0.01%,CaCl2·2H2O 0.02%,FeCl3·6H2O 0.002%,微量元素0.5%,原油5%,余量为水,pH值为7.0-7.2;115℃灭菌20min。
乳化指数测定方法:取两个刻度试管,分别加入柴油和原油,各3ml,每个试管中加入7ml发酵液,剧烈振荡1分钟,室温静置24小时后测量,以乳化层的高度除以有机相的总高度,再乘以100%,即EI-24,如果EI-24>50%,则认为乳化也是稳定的。
试验例1嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)的形态和生理生化特征
1、试验方法
参照《Bergey’s Mannual of Systematic Bacteriology》的实验方法进行,检测其革兰氏染色,菌体大小和形态,生长温度,生长PH范围,NaCl耐受性。触酶,淀粉水解,纤维素水解,氧化酶,V-P,甲基红,脓青素,葡萄糖产酸实验,以及利用甘露醇,甘油产酸,阿拉伯糖,半乳糖,木糖,肌糖,乳糖,鼠李糖,蔗糖和柠檬酸盐实验。
2、试验结果
结果表明:该菌革兰氏染色呈阳性,显微镜下呈短杆状,兼性好氧,生长温度40-65℃,最适合生长温度为55-60℃,生长pH范围为6-11,NaCl耐受性0-6%,接触酶实验为阳性,氧化酶、V-P、利用葡萄糖产酸,水解淀粉、脓青素、甲基红实验皆为阴性。能利用半乳糖,甘露醇,甘油,蔗糖,不能利用阿拉伯糖,木糖,肌糖,乳糖,鼠李糖和柠檬酸盐。
试验例2本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)菌株对原油的降解试验
1、供试菌株:本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
2、试验方法
将供试菌株在LB平板上活化,挑取单菌落接入50ml LB液体培养基中60℃过夜培养至对数生长期。以10%接的接种量接种培养好的菌液至装有100ml以原油(5%)为碳源的无机盐降解基础培养基(成分与实施例1相同)的三角瓶中。60℃摇床(150rpm)培养4天,使用高压气相色谱法对细菌作用后的原油进行气相色谱组分检测和分析,测定该菌对不同碳素烷烃和原油的降解率,实验中所有对照为不接菌处理的原始油样。
3、试验结果
试验结果如表2,图2,图3和图4所示。从试验结果可见,姥鲛烷(Pr)/nC17、植烷(Ph)/nC18是衡量生物降解原油的参数,两个比值越大,原油中正构烷烃转变成异构烷烃的量越多,原油被降解为小分子短链烷烃越多,流动性增加,w(nC21-)/w(nC22+)和(C21+C22)/(C28+C29),也是描述油气运移重要参数,w(nC21-)/w(nC22+)和w(C21+C22)/w(C28+C29)增加代表原油重质组分含量相对减少,轻质组分含量相对增加。
表2嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50作用前后原油的全烃色谱分析各项参数
Figure BDA00001824276000081
由图2和图3以及表2可以看出在JD-50作用后原油,原油受到一定程度的降解,原油中正构烷烃的含量增加,异构烷烃含量增加,重质组分比例减少,轻质组分含量上升,w(nC21-)/w(nC22+)增加率为25.2%,w(C21+C 22)/w(C28+C29)增加率为16%这将使得原油的物理性质发生改变,流动性增强。
供试菌株在60℃培养4d对原油油样的降解率为43%,测定该菌对不同碳素烷烃的降解情况,降解也均在30%以上最高可达48%。
分析经嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)作用前后原油族组成的变化,如表3所示,原油非烃、胶质、沥青质含量相对降低明显,饱和烃含量相对增加。
表3经嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50作用前后原油族组成的变化情况
Figure BDA00001824276000091
检测原油降解率的方法如下:将种子液以10%(v/v)的比例接入到100ml 5%的原油无机盐降解基础培养基中,60℃振荡培养4d后测定原油降解率。油类测定方法根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5119-2008《岩石中可溶有机物及原油族组分分析》对微生物作用前后原油族组分(饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质)的变化进行测定。降解率(%)=(1-剩余原油量)/加入原油量×100%。并采用高压气相色谱方法检测原油降解情况。
试验例3本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50菌株在60℃作用于原油前后原油凝固点变化试验
1、供试菌株:本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
2、试验方法
将供试菌株在LB平板上活化,挑取单菌落接入50ml LB液体培养基中60℃过夜培养至对数生长期。以10%接的接种量接种培养好的菌液至装有100ml以原油(5%)为碳源的无机盐降解基础培养(成分与实施例1相同)的三角瓶中。60℃摇床(150rpm)培养4天,将石油原油12000rpm离心分离并脱水,测定原油凝点。对照为不加菌处理的原始油样。
凝固点测定方法根据中华人民共和国凝固点测定标准GB510-83。
3、试验结果
试验结果如图5所示。经供试菌株处理后原油凝固点从53-54℃降低至49-50℃,降低3-4℃,因为经供试菌株作用后原油的轻组分增加,所以相应地经该菌种作用后原油的凝固点也会降低,流动性增加,这与前面得到的结果一致。
试验例4本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)菌株在60℃条件下对原油和柴油的乳化试验
1、供试菌株:本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
2、试验方法
供试菌株在以糖蜜为碳源的无机盐乳化培养基中生长(同实施例1),60℃振荡培养4d,用其发酵液对原油进行乳化活性分析。结果显示,嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)可以很好的乳化原油,使原油颗粒变细小并充分的分散与水中,如墨汁状与水互溶。分别使用糖蜜、植物油、原油、葡萄糖为唯一碳源,其浓度同原乳化无机盐基础培养基糖蜜浓度,(其它成分同乳化无机盐培养基成分),培养嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)J D-50CGMCC NO.5818,60℃振荡培养4d,12000rpm离心分离,取发酵液对原油和柴油分别进行乳化。
3、试验结果
试验结果如图6所示,供试菌株在不同碳源的培养基上都会产生乳化剂,对原油和柴油的乳化,乳化指数EI-24在50-80%之间,以糖蜜培养的供试菌株发酵液对原油的乳化指数最高为74%。
试验例5本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)菌株在50℃条件下对原油和柴油的乳化试验
1、供试菌株:本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
2、试验方法
分别使用糖蜜、植物油、原油、葡萄糖为唯一碳源,其浓度同原乳化无机盐基础培养基糖蜜浓度(其它成分同无机盐乳化培养基成分),培养供试菌株,60℃振荡培养4d,12000rpm离心分离取发酵液对原油和柴油分别进行乳化(同试验例5)。
3、试验结果
供试菌株在不同碳源的培养基上都会产生乳化剂,对原油和柴油的乳化,乳化指数EI-24在50-80%之间,以糖蜜培养的菌株发酵液对原油的乳化指数最高为77%。
试验例6本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)菌株改变原油物性的试验
1、供试菌株:本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
2、试验方法
供试菌株在LB平板上活化,挑取单菌落接入50ml LB液体培养基中50℃-60℃过夜培养至对数生长期。以10%接的接种量接种培养好的菌液至装有100ml以原油为碳源的无机盐乳化基础培养基,在无机盐乳化培养基中培养供试菌株并加入10%的原油,经过60℃振荡培养4d,将原油于12000rpm离心分离脱水处理后,最后在54℃用BROOK FIELD-DV-III UTRA测粘仪检测仪检测该菌作用前后原油粘度,变化。平行检测3次。
3、试验结果
试验结果如图8所示。根据剪切速率与粘度曲线可以看出,作用前原油的流动性能和粘度是随着剪切速率增加而显著降低,而作用后原油粘度变化曲线趋于直线,这个结果表明作用前原始油样的表观粘度表现为假塑性流体的特性,经过供试菌株处理后改变了原油的流体性质原油的表观粘度则趋于牛顿流体特性。
总体上经处理后,经供试菌株作用后原油粘度降低40-50%,这个结果进一步表明本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)在应用于原油开采改变原油物性,帮助提高采收率方面的巨大潜力。
试验例7本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)菌株使用不同碳源在乳化培养基上生长、降低发酵液界面张力试验
1、供试菌株:本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
2、试验方法
分别使用糖蜜、植物油、原油、葡萄糖为唯一碳源,其浓度同原乳化无机盐基础培养基糖蜜浓度(其它成分同无机盐乳化培养基成分),培养供试菌株,60℃振荡培养4d,12000rpm离心分离,取发酵液,采用LAUDAR公司生产的TVT2张力计检测供试菌株发酵液界面张力,分析界面张力的数据,与作用前的样品比较。
3、试验结果
试验结果如图8所示。经供试菌株作用后,发酵液界面张力降低,降低率在14%-33%之间,其中以植物油为唯一碳源的发酵液界面张力降幅最大,达到33.4%。
试验结果表明,经供试菌株作用可以有效的降低发酵液的界面张力。试验例8本发明嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)菌株人工模拟驱油试验
1、供试菌株:本发明所分离的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(菌种保藏编号:CGMCC NO.5818)。
2、试验方法
培养嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)J D-50(CGMCC NO.5818)菌株使用培养基为LB培养基,稀释种子液使用无机盐乳化培养基(同实施例1),制备得到供试菌株发酵液。
石英砂装填模型,氮气测渗透率→岩心抽空饱和地层水→注入高凝油至饱和→水驱至含水率达98%→注入供试菌株发酵液,浓度为106-107个/ml,注入量为1PV→55℃恒温培养7天→水驱至含水达98%结束试验。
3、试验结果
试验结果见表4及图9。
表4微生物模拟驱油实验数据汇总表
Figure BDA00001824276000131
从表4及图9可以看出通过注入嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCC NO.5818)于人工岩心可以有效地帮助驱油,降低产出液中的含水率,使岩心压力稳定在较低的水平,与水驱相比可使采收率提高8.46%。
试验结果表明通过嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50(CGMCCNO.5818)菌株细胞或其发酵液能帮助提高高凝油采收率。

Claims (9)

1.嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50,其特征在于,其微生物保藏号是:CGMCC NO.5818。
2.一种微生物菌剂,其特征在于,包括:权利要求1所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50和营养培养基。
3.如权利要求2所述的微生物菌剂,其特征在于,所述的营养培养基选自牛肉膏-蛋白胨培养基、LB营养琼脂培养基、添加葡萄糖或糖蜜的无机盐降解基础培养基或以植物油或石油原油为碳源的无机盐乳化培养基中的任意一种;按质量百分比计;所述的无机盐降解基础培养基的各组分为:NaCl0.5%,(NH4)2S040.1%,MgSO4·7H2O0.05%,NaNO30.2%,KH2PO40.5%,K2HPO41.0%,FeSO4·7H2O0.01%,酵母膏0.1%,余量为水;pH值为7.0-8.0;测定石油降解率时加入原油量为5%;
所述的无机盐乳化基础培养基的各组分为:0.3%糖蜜,0.2%磷酸氢二铵,0.2%硝酸钠,MgSO4·7H2O0.05%,FeSO4·7H2O0.01%,CaCl2·2H2O0.02%,FeCl3·6H2O0.002%,微量元素0.5%,石油原油5%,余量为水;pH值为7.0-8.0。
4.如权利要求2所述的微生物菌剂,其特征在于:所述嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50和营养培养基的质量比为1-10:100。
5.权利要求1所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50或权利要求2-4任何一项所述的微生物菌剂在降解石油原油中的应用。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于:所述的降解石油原油是降低原油非烃、胶质、沥青质的含量,增加饱和烃含量。
7.权利要求1所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50或权利要求2-4任何一项所述的微生物菌剂在乳化石油原油或柴油中的应用。
8.权利要求1所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50或权利要求2-4任何一项所述的微生物菌剂在降低石油原油粘度或凝固点、增加石油原油流动性中的应用。
9.权利要求1所述的嗜热脲芽孢杆菌(Ureibacillus sp.)JD-50或权利要求2-4任何一项所述的微生物菌剂在石油开采中作为微生物驱油剂的应用。
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