CN105064964B - 一种空气泡沫驱微生物减氧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气泡沫驱微生物减氧方法，将稳泡剂、发泡剂和清水在配液池中溶解配置成驱油用泡沫液，然后加入在室内已发酵培养好的好氧微生物菌，然后在泡沫液中加入磷酸盐、铵盐和糖类等营养剂搅拌使其溶解并混合均匀，最后将此混合空气泡沫液按驱油方案设计的注入速度注入地层。这种空气泡沫驱微生物减氧方法，随着空气泡沫液的驱油过程，微生物在生长过程中产生的生物气、生物表活剂等也具有一定的驱油作用，且空气泡沫中氧是逐渐降低的，不影响空气泡沫在注入井近井地带对原油的低温氧化作用，通过在地层中微生物不断生长，降低空气泡沫中含氧量，在采油井产出气中氧含量低于安全下限11%的要求，确保安全生产。
Description
技术领域
本发明属于采油技术领域，涉及一种用于空气泡沫驱油过程中的减氧方法，具体是一种空气泡沫驱微生物减氧方法。
背景技术
在石油界，通常把利用油层能量开采石油的方法称为一次采油；把通过注水，提高油层压力的采油方法称为二次采油；把通过注入其他流体或热量，利用它们改变原油粘度或改变原油与地层中的其他介质界面张力，从而驱替油层中不连续的和难采的原油的方法称为三次采油。从国内外提高采收率的方法来看，三次采油技术基本以化学驱、气驱、泡沫驱以及微生物驱为主。
空气泡沫驱是低渗透油藏提高采收率的关键技术之一，空气泡沫的地面地下减氧又是空气泡沫驱技术应用的关键，而现场安全风险是制约空气泡沫驱技术推广应用的瓶颈，理论研究结果表明，与可燃气体混合发生爆炸的含氧量安全值必须低于11%。
在空气泡沫中加入好氧微生物，通过微生物的生长可有效降低空气泡沫中的氧含量，使其达到安全限值的要求，大大降低了试验的安全风险，在此同时微生物的部分产物也能起到驱油的作用，满足了提高采收率的需要。
在实现上述提高采收率的过程中，现有减氧技术多数采用地面减氧装置进行，其存在着一定的缺陷：一是投资较大，二是对设备运行有着非常严格的要求，能耗较高，并且其减氧效果仅限于地面系统，在空气泡沫进入系统和地层后即不再具备减氧和其他作用。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种用于空气泡沫体系在系统和地层中的减氧方法，通过微生物生长过程的作用减少空气泡沫中的氧含量，确保在采出端更加安全可靠，并提高原油采收率。
为此，本发明提供了一种空气泡沫驱微生物减氧方法，包括如下步骤，
（1）在空气泡沫配液池中放入配液所需量的清水，这里的量依据具体需要而定，分别加入清水的质量比例0.1～0.5%的发泡剂和清水的质量比例0.05～0.5%的稳泡剂，在配液池中溶解发泡配置成驱油用泡沫液。
（2）在步骤（1）配置成的驱油用泡沫液中加入在室内已发酵培养好的好氧微生物菌液，其总加量为泡沫液质量的0.05～0.5%，搅拌使其混合均匀。
（3）在泡沫液中加入磷酸盐、铵盐和糖类，其质量比例分别为步骤（2）中微生物菌液质量的1.0～5.0%、1.0～5.0%和0.5～15.0%，搅拌使其溶解并混合均匀。
（4）将步骤（3）得到的混合空气泡沫液注入地层。
所述的步骤（1）中配置成的驱油用泡沫液中气液比为0.9：2～2.0：1.0。
所述的步骤（2）中的好氧微生物菌液为维斯假丝酵母菌和烃氧化菌液的任意比例混合液。
所述的维斯假丝酵母菌按如下方式在室内发酵培养：首先将冷藏的维斯假丝酵母菌提前取出活化10～15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的维斯假丝酵母菌表面菌丝，在装维斯假丝酵母菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养2～3d。
所述的维斯假丝酵母菌培养基按照如下方式配置：首先取蛋白胨10.0g、酵母膏5.0g、葡萄糖20.0 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基。
所述的烃氧化菌液按如下方式在室内发酵培养：首先将冷藏的烃氧化菌提前取出活化10～15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的烃氧化菌表面菌丝，在装烃氧化菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养2～3d。
所述的烃氧化菌培养基按照如下方式配置：首先取NH4NO3 1.5 g、K2HPO41.0 g、KH2PO41.0 g、CaCl20.01 g、MgSO40.5 g、FeSO40.01g、复合维生素浓缩液0.5 ml、微量元素浓缩液1.0 ml、尿素0.5 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000 ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基，并且每天在平板培养基中加入1.0ml的液体石蜡，晃动平板培养基使其均匀分布在平板培养基表面。
所述的复合维生素浓缩液由3.0 gH3BO4 、0.8 gNiCl2·6H2O、0.08 gMnCl2·4H2O、0.5gNa2Mo4·2H2O、1.8gZnSO4·2H2O、0.08gCuSO4·2H2O、1000ml蒸馏水配制而成。
所述的微量元素浓缩液由0.02g生物素、0.05g硫胺素、0.05g硫辛素、0.05g烟酸、0.05g核黄素、0.05gD-泛酸钙、0.02g叶酸、0.05g对氨基苯甲酸、0.01g盐酸吡多醇、0.01g维生素B12和1000ml蒸馏水配制而成。
所述的步骤（3）中的磷酸盐为磷酸氢二钠和磷酸二氢钾的任意比例混合物，铵盐为硫酸铵和氯化铵的任意比例混合物，糖类为葡萄糖和蔗糖的任意比例混合物。
本发明的有益效果：本发明的这种空气泡沫驱微生物减氧方法，随着空气泡沫液的驱油过程，微生物在生长过程中产生的生物气、生物表活剂等也具有一定的驱油作用，且空气泡沫中氧是逐渐降低的，不影响空气泡沫在注入井近井地带对原油的低温氧化作用，通过在地层中微生物不断生长，降低空气泡沫中含氧量，在采油井产出气中氧含量低于安全下限11%的要求，确保安全生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将本发明具体实施方式作进一步的详细描述。
本发明的这种空气泡沫驱微生物减氧方法，包括如下步骤，
（1）在空气泡沫配液池中放入配液所需量的清水，分别加入清水的质量比例0.1～0.5%的发泡剂和清水的质量比例0.05～0.5%的稳泡剂，在配液池中溶解发泡配置成驱油用泡沫液。
所述的步骤（1）中配置成的驱油用泡沫液中气液比为0.9：2～2.0：1.0。
（2）在步骤（1）配置成的驱油用泡沫液中加入在室内已发酵培养好的好氧微生物菌液，其总加量为泡沫液质量的0.05～0.5%，搅拌使其混合均匀。
上述步骤中的好氧微生物菌液为维斯假丝酵母菌和烃氧化菌液的任意比例混合液。
上述维斯假丝酵母菌按如下方式在室内发酵培养：首先将冷藏的维斯假丝酵母菌提前取出活化10～15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的维斯假丝酵母菌表面菌丝，在装维斯假丝酵母菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养2～3d。
维斯假丝酵母菌培养基按照如下方式配置：首先取蛋白胨10.0g、酵母膏5.0g、葡萄糖20.0 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基。
上述烃氧化菌液按如下方式在室内发酵培养：首先将冷藏的烃氧化菌提前取出活化10～15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的烃氧化菌表面菌丝，在装烃氧化菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养2～3d。
烃氧化菌培养基按照如下方式配置：首先取NH4NO3 1.5 g、K2HPO41.0 g、KH2PO41.0g、CaCl20.01 g、MgSO40.5 g、FeSO40.01g、复合维生素浓缩液0.5 ml、微量元素浓缩液1.0ml、尿素0.5 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000 ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基，并且每天在平板培养基中加入1.0ml的液体石蜡，晃动平板培养基使其均匀分布在平板培养基表面。
烃氧化菌培养基中的复合维生素浓缩液由3.0 gH3BO4 、0.8 gNiCl2·6H2O、0.08gMnCl2·4H2O、0.5gNa2Mo4·2H2O、1.8gZnSO4·2H2O、0.08gCuSO4·2H2O、1000ml蒸馏水配制而成。
烃氧化菌培养基中的微量元素浓缩液由0.02g生物素、0.05g硫胺素、0.05g硫辛素、0.05g烟酸、0.05g核黄素、0.05gD-泛酸钙、0.02g叶酸、0.05g对氨基苯甲酸、0.01g盐酸吡多醇、0.01g维生素B12和1000ml蒸馏水配制而成。
（3）在泡沫液中加入磷酸盐、铵盐和糖类，其质量比例分别为步骤（2）中微生物菌液质量的1.0～5.0%、1.0～5.0%和0.5～15.0%，搅拌使其溶解并混合均匀。
上述步骤（3）中的磷酸盐为磷酸氢二钠和磷酸二氢钾的任意比例混合物，铵盐为硫酸铵和氯化铵的任意比例混合物，糖类为葡萄糖和蔗糖的任意比例混合物。
（4）将步骤（3）得到的混合空气泡沫液按驱油方案设计的注入速度注入地层，在驱油过程中因微生物生长可不断消耗空气泡沫中的氧，一般经3-10d后，空气泡沫中的含氧量可降至10.0%以下。
以下结合具体实施数据进行说明：
首先需要配置好氧微生物菌的培养基，这里的好氧微生物菌是维斯假丝酵母菌和烃氧化菌液的任意比例混合液，所以可以单独是其中的一种，也可以是两种菌液的混合。
其中维斯假丝酵母菌按如下方式培养：首先取蛋白胨10.0g、酵母膏5.0g、葡萄糖20.0 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基。将冷藏的维斯假丝酵母菌提前取出活化15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的维斯假丝酵母菌表面菌丝，在装维斯假丝酵母菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养3天。
烃氧化菌按如下方式培养：首先取NH4NO3 1.5 g、K2HPO41.0 g、KH2PO41.0 g、CaCl20.01 g、MgSO40.5 g、FeSO40.01g、复合维生素浓缩液0.5 ml（由3.0 gH3BO4 、0.8gNiCl2·6H2O、0.08 gMnCl2·4H2O、0.5gNa2Mo4·2H2O、1.8gZnSO4·2H2O、0.08gCuSO4·2H2O、1000ml蒸馏水配制而成）、微量元素浓缩液1.0 ml（由0.02g生物素、0.05g硫胺素、0.05g硫辛素、0.05g烟酸、0.05g核黄素、0.05gD-泛酸钙、0.02g叶酸、0.05g对氨基苯甲酸、0.01g盐酸吡多醇、0.01g维生素B12和1000ml蒸馏水配制而成）、尿素0.5 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000 ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基，并且每天在平板培养基中加入1.0ml的液体石蜡，晃动平板培养基使其均匀分布在平板培养基表面。首先将冷藏的烃氧化菌提前取出活化15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的烃氧化菌表面菌丝，在装烃氧化菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养3天。
当好氧微生物菌发酵培养好后放置待用，开始正式配置空气泡沫液。在空气泡沫配液池中放入配液所需量的清水，分别加入清水的质量比例0.3%的发泡剂和清水的质量比例0.1%的稳泡剂，在配液池中溶解发泡配置成驱油用泡沫液，此时，驱油用泡沫液中气液比为1.3：1.8。
然后在上述配置成的驱油用泡沫液中加入在室内已发酵培养好的好氧微生物菌液，其总加量为泡沫液质量的0.2%，搅拌使其混合均匀。
接着在泡沫液中加入磷酸氢二钠和磷酸二氢钾的任意比例混合物、硫酸铵和氯化铵的任意比例混合物和葡萄糖和蔗糖的任意比例混合物，其质量比例分别为上述的微生物菌液质量的3%、3%和10%，搅拌使其溶解并混合均匀。
上述的任意比例混合使得两者的混合物可以是单一的一种或者两者的混合。
最后将得到的混合空气泡沫液按驱油方案设计的注入速度注入地层，在驱油过程中因微生物生长可不断消耗空气泡沫中的氧，经过3天后，空气泡沫中的含氧量降至10.6%，经过4天后，空气泡沫中的含氧量降至9.7%，经过5天后，空气泡沫中的含氧量降至9.1%，经过8天后，空气泡沫中的含氧量降至8.4%。
综上所述，本发明的这种空气泡沫驱微生物减氧方法，随着空气泡沫液的驱油过程，微生物在生长过程中产生的生物气、生物表活剂等也具有一定的驱油作用，且空气泡沫中氧是逐渐降低的，不影响空气泡沫在注入井近井地带对原油的低温氧化作用，通过在地层中微生物不断生长，降低空气泡沫中含氧量，在采油井产出气中氧含量低于安全下限11%的要求，确保安全生产。
本发明实施例中所用的微生物并不限于维斯假丝酵母菌和烃氧化菌，其它好氧菌也可用于本发明之中，所用的微生物营养剂并不用于限制本发明，还可以是其它试剂，如尿素、硝酸铵等。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种空气泡沫驱微生物减氧方法，其特征在于：包括如下步骤，
（1）在空气泡沫配液池中放入配液所需量的清水，分别加入清水的质量比例0.1～0.5%的发泡剂和清水的质量比例0.05～0.5%的稳泡剂，在配液池中溶解发泡配置成驱油用泡沫液；
（2）在步骤（1）配置成的驱油用泡沫液中加入在室内已发酵培养好的好氧微生物菌液，其总加量为泡沫液质量的0.05～0.5%，搅拌使其混合均匀；
（3）在泡沫液中加入磷酸盐、铵盐和糖类，其质量比例分别为步骤（2）中微生物菌液质量的1.0～5.0%、1.0～5.0%和0.5～15.0%，搅拌使其溶解并混合均匀；
（4）将步骤（3）得到的混合空气泡沫液注入地层；
所述的步骤（1）中配置成的驱油用泡沫液中气液比为0.9：2～2.0：1.0；
所述的步骤（2）中的好氧微生物菌液为维斯假丝酵母菌和烃氧化菌液的任意比例混合液；
所述的维斯假丝酵母菌按如下方式在室内发酵培养：首先将冷藏的维斯假丝酵母菌提前取出活化10～15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的维斯假丝酵母菌表面菌丝，在装维斯假丝酵母菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养2～3d；
所述的维斯假丝酵母菌培养基按照如下方式配置：首先取蛋白胨10.0g、酵母膏5.0g、葡萄糖20.0 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基；
所述的烃氧化菌液按如下方式在室内发酵培养：首先将冷藏的烃氧化菌提前取出活化10～15min，然后进行接种，接种时，用接种针挑取活化好的烃氧化菌表面菌丝，在装烃氧化菌培养基的培养皿表面进行划线培养，放入33℃恒温培养箱中倒置培养2～3d；
所述的烃氧化菌培养基按照如下方式配置：首先取NH4NO3 1.5 g、K2HPO41.0 g、KH2PO41.0 g、CaCl20.01 g、MgSO40.5 g、FeSO40.01g、复合维生素浓缩液0.5 ml、微量元素浓缩液1.0 ml、尿素0.5 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1000 ml装入试管中；然后将该试管连同培养皿在125℃下灭菌30min；灭菌完成后，待试管内的培养基冷却至60℃时倒入培养皿中，制成平板培养基，并且每天在平板培养基中加入1.0ml的液体石蜡，晃动平板培养基使其均匀分布在平板培养基表面。
2.如权利要求1所述的空气泡沫驱微生物减氧方法，其特征在于：所述的复合维生素浓缩液由3.0 gH3BO4 、0.8 gNiCl2·6H2O、0.08 gMnCl2·4H2O、0.5gNa2Mo4·2H2O、1.8gZnSO4·2H2O、0.08gCuSO4·2H2O、1000ml蒸馏水配制而成。
3.如权利要求1所述的空气泡沫驱微生物减氧方法，其特征在于：所述的微量元素浓缩液由0.02g生物素、0.05g硫胺素、0.05g硫辛素、0.05g烟酸、0.05g核黄素、0.05gD-泛酸钙、0.02g叶酸、0.05g对氨基苯甲酸、0.01g盐酸吡多醇、0.01g维生素B12和1000ml蒸馏水配制而成。
4.如权利要求1所述的空气泡沫驱微生物减氧方法，其特征在于：所述的步骤（3）中的磷酸盐为磷酸氢二钠和磷酸二氢钾的任意比例混合物，铵盐为硫酸铵和氯化铵的任意比例混合物，糖类为葡萄糖和蔗糖的任意比例混合物。
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