CN105671028A - 一种微生物自修复凝胶调剖剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法，其包括以下步骤：配制微生物营养浓缩液，然后与微生物混合，形成微生物悬浮液；将2-3％海藻酸钠、4-6％丙烯酰胺、0.1-0.3％N’N-亚甲基双丙烯酰胺和0.5-0.6％N,N,N’,N’-四甲基乙二胺加至所述微生物悬浮液中，形成第一反应液；将2-4％交联剂、0.2-0.25％引发剂和水混合，形成第二反应液；将该第一反应液与该第二反应液混合，在20-25℃的常温下反应2-3h，洗涤，制得微生物自修复凝胶调剖剂；其中，所述微生物悬浮液在600nm处的光密度为1.5-2。本发明还提供了上述制备方法制得的微生物自修复凝胶调剖剂及其在石油开采中的应用。

Description

一种微生物自修复凝胶调剖剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于石油开采领域，涉及一种微生物自修复凝胶调剖剂及其制备方法与应用。
背景技术
我国超过80％的注水开发油田进入含水大于80％的高含水开采期，水驱低效或无效循环是高含水油田开发主要矛盾，因此改善水驱、提高水驱效率将是高含水油田长期且主要的工作。地面预交联凝胶颗粒及微生物类调堵剂被广泛应用于高含水油田中封堵水流优势通道，控制水流使其转向驱替中低渗储存中的剩余油，提高水驱效率。目前，国内外广泛使用的地面预交联凝胶颗粒主要有2大类，一类是吸水体膨颗粒，地面为固体干颗粒，水溶液中吸水体膨形成具有一定形变能力的水凝胶颗粒，主要用于尺度较大的高渗大孔道封堵；另一类是柔性分散微凝胶颗粒(如聚合物微球)，地面微颗粒悬浮液，主要用于尺度较小的中低渗地层封堵水流优势通道。地面预交联凝胶吸水体膨颗粒类调堵剂在现场注入施工及在复杂的油藏深部运移过程中，因剪切及挤压，充分吸水体膨的凝胶颗粒存在破碎撕裂现象，使封堵效果及深层调堵作用存在不稳定或效果差等问题。柔性分散微凝胶类调堵剂，通常是采用乳液方法交联聚合的微小凝胶颗粒，尺寸小、强度低，一般用于中低渗透率地层深部调驱改善或提高采收率。微生物调驱技术(MicrobialEnhancedOilRecovery简称MEOR)主要是利用注入营养液激活本源微生物或注入外源微生物使其产生胞外聚合物、生物表面活性剂、酸、气体等来进行调剖增油以达到提高采油率的技术。由于该技术具有经济、环保、高效等优点，目前已成为我国生物工程发展的主导方向之一。但微生物调驱技术存在注入的营养液粗放、利用率低、微生物易受复杂油藏环境影响、波及范围有限等问题。
微生物包埋固定化技术因具有微生物密度高、抗冲击、能够在较小的空间中保持微生物活性等优点，目前已在环境、医药等各个领域有着广泛的应用。微生物修复技术目前主要应用在建筑领域，其主要是利用微生物产生的生物矿，如碳酸钙来封堵建筑物的缝隙，从而降低建筑物的损伤，延长建筑物的寿命。自修复或自愈合技术已有广泛应用，如建筑材料、表面涂层、人造肌肉、药物传输系统、生物传感器和形状记忆材料等，但自修复凝胶的研究尚处于初级阶段，油水环境下的凝胶自修复更是有待攻克的技术难题。目前还鲜有将微生物包埋技术与凝胶技术结合形成微生物自修复凝胶应用于高含水油田调剖调驱的报道。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法，该方法能够赋予凝胶调剖剂以微生物自修复的本领，从而能够解决现有高含水油田吸水体膨颗粒及聚合物微凝胶颗粒类调剖调驱剂在颗粒注入及深部运移过程中存在的因凝胶颗粒剪切破碎或撕裂现象而降低凝胶颗粒封堵强度及转向效果的问题。
本发明的另一目的在于提供一种由上述制备方法制备的微生物自修复凝胶调剖剂，该微生物自修复凝胶调剖剂能够使因剪切破碎的凝胶调剖剂重新聚集粘合为大颗粒凝胶，从而提高凝胶颗粒的封堵能力，使其在油藏深层有效封堵水流优势通道，实现高含水油藏深层调堵转向，扩大波及系数，提高驱油效率，改善注入过程中驱替水低效和无效循环的问题。
本发明的又一目的在于提供一种上述微生物自修复凝胶调剖剂在石油开采中的应用，在该应用中，所述微生物自修复凝胶调剖剂能够在剪切破碎后，利用微生物生长释放的产物CO3 2-与水溶液中的Ca2+离子反应形成生物矿(CaCO3)再和微生物分泌的胞外多聚物(EPS)形成协同桥接作用，将破碎的凝胶颗粒重新粘合起来，恢复成大凝胶颗粒，从而实现凝胶在水溶液中的自修复。
为了达到上述发明目的，本发明提供了一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法，其包括以下步骤：
配制微生物营养浓缩液，然后与微生物混合，形成微生物悬浮液；
将2-3％海藻酸钠、4-6％丙烯酰胺、0.1-0.3％N’N-亚甲基双丙烯酰胺和0.5-0.6％N,N,N’,N’-四甲基乙二胺加至所述微生物悬浮液中，形成第一反应液；
将2-4％交联剂、0.2-0.25％引发剂和水混合，形成第二反应液；
将所述第一反应液与所述第二反应液混合，在20-25℃的常温下反应2-3h，洗涤，制得微生物自修复凝胶调剖剂；
其中，所述微生物悬浮液在600nm处的光密度为1.5-2。
营养液是微生物生长的基础，浓缩液中的培养基种类和浓度与微生物匹配才能够适宜微生物生长，在上制备方法中，该微生物营养浓缩液的浓度、培养基种类与所述微生物匹配。
在上述制备方法中，以所述第二反应液的总质量百分比计，所述交联剂、引发剂的含量比为2-4％：0.2-0.25％，余量为水。
在上述制备方法中，优选的，所述微生物包括芽孢八叠球菌(ATCC11859)；
所述交联剂包括甲叉基双丙烯酰胺、四甲基乙二胺和多加金属盐中的一种或几种的组合；
所述引发剂包括偶氮类化合物和/或过氧化物；
优选的，所述多加金属盐包括氯化钙和/或氯化铁；
优选的，所述偶氮类化合物包括偶氮二异丁腈；
优选的，所述过氧化合物包括过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或几种的组合。
在上述制备方法中，优选的，所述微生物营养浓缩液中包含营养物肉汤3g/L、尿素20g/L和氯化铵10g/L，溶剂为水。
上述微生物自修复凝胶调剖剂为微生物自修复凝胶微球，其内包埋有微生物营养浓缩液，供该微生物生长。
在上述制备方法中，优选的，所述制备方法还包括在将微生物营养浓缩液与微生物混合前，将所述微生物培养至对数期的步骤，该步骤中所述微生物的培养时间为10-14h。
如孢八叠球菌悬浮液，其制备方法为：将芽孢八叠球菌培养至对数期，然后离心，并用营养浓缩液将其悬浮；更优选的，该芽孢八叠球菌的培养时间为12h，此时，该微生物的活性最强。
制备该芽孢八叠球菌悬浮液的步骤包括：将芽孢八叠球菌在培养12小时后至对数期，再经离心提纯，然后用上述微生物营养浓缩液将其悬浮，得到芽孢八叠球菌悬浮液，且该芽孢八叠球菌悬浮液的浓度以600nm处的光密度计(即OD600)为2。
上述离心提纯的方法为用高速离心机在6000-8000rpm的转速下离心10-15分钟，将上清液倒掉，得到提纯后的芽孢八叠球菌。
在上述制备方法中，优选的，所述制备方法还包括将所形成的第二反应液先在0-6℃的条件下冷藏0.5-1h的步骤。
在上述制备方法中，优选的，所述洗涤采用的清洗剂为弱酸缓冲液；
更优选的，所述弱酸包括磷酸、乙酸、碳酸中的一种或几种的组合；
再优选的，所述弱酸缓冲液的pH值为6.5-7.5。
所述洗涤方法为用该弱酸缓冲液冲洗3遍。
本发明还提供由上述制备方法制得的微生物自修复凝胶调剖剂。
本发明还提供上述微生物自修复凝胶调剖剂的在石油开采中的应用，所述应用包括在30-70℃油藏严重非均质地层中，将所述微生物自修复凝胶调剖剂作为调剖及深部液流转向剂使用，其中，所述严重非均质地层中存在含有Ca2+的溶液。
在上述应用中，优选的，所述微生物自修复凝胶调剖剂在所述含有Ca2+的溶液中进行自修复；所述Ca2+的浓度大于0.1mol/L。
在上述应用中，优选的，所述含有Ca2+的溶液包括可溶性钙盐；
更优选的，所述可溶性钙盐包括CaCl2溶液、Ca(H3COO)2溶液或Ca(NO3)2溶液中的一种或几种的组合。
验证上述微生物自修复凝胶调剖剂在所述含有Ca2+的溶液中进行自修复的方法包括以下步骤：
将剪切破碎的微生物自修复凝胶调剖剂放入CaCl2溶液中进行自修复培养，其中，Ca2+的浓度大于0.1mol/L。
上述剪切破碎的方法为：用20-80目的钢筛将所述微生物自修复凝胶调剖剂切碎；优选的，使用20-30目钢筛将所述微生物自修复凝胶调剖剂切碎。
上述微生物自修复凝胶调剖剂的进行自修复的原理为：将剪切破碎的包埋有微生物营养浓缩液的微生物自修复凝胶调剖剂放入含有Ca2+的溶液中，溶液中的Ca2+能够渗透到该凝胶中，并且与微生物生长产生的产物CO3 2-反应生成CaCO3，CaCO3再与微生物分泌的胞外多聚物(EPS)形成协同桥接作用，将破碎的凝胶颗粒重新粘合起来，恢复成大凝胶颗粒，从而实现凝胶在水溶液中的自修复。
本发明的应用机理是：通过在凝胶中包埋进成矿微生物，使凝胶在剪切破碎后，利用该成矿微生物分泌的胞外多聚物(EPS)和生物矿的协同作用，使破碎凝胶颗粒重新粘合为大凝胶，赋予该凝胶以微生物自修复本领，从而堵塞高含水油藏中的水流优势大孔道，从而改变水的流向，扩大驱替水的波及效率，达到提高采收率的目的。
综上所述，本发明通过微生物包埋技术将微生物和高浓度的微生物营养浓缩液包埋在丙烯酰胺单体及交联剂等形成的溶液中共聚，形成微生物自修复凝胶调剖剂颗粒，在水溶液中该微生物自修复凝胶调剖剂包埋的微生物缓慢生长，微生物生长通过代谢作用释放产物CO3 2-与水溶液中的Ca2+离子反应形成生物矿(CaCO3)，该生物矿和微生物分泌的胞外多聚物(EPS)的协同桥接作用使破碎分散的凝胶颗粒彼此粘合，修复形成更大尺寸的凝胶体。
本发明的微生物自修复凝胶调剖剂可作为30-70℃温度油藏严重非均质地层的调剖及深部液流转向剂使用，在解决高含水油藏注入水沿特高渗区窜流及水驱波及效率低下问题的同时使后续注入水转向扩大波及体积达，到提高采收率的效果。目前我国水驱油田超过80％油藏处于高含水开采期(含水大于80％)，油田温度在30-70℃之间高含水油田占有相当比例，高含水油田的主要开发矛盾是注入水低效无效循环，调剖及深部调驱已成为改善水驱低效无效循环的最有效手段。地面预交联吸水体膨凝胶颗粒及柔性分散聚合物微凝胶颗粒已被广泛用于高含水油田，封堵优势水流通道，实现调剖及深部调驱提高水驱效率作业。如果对这些现有的吸水体膨颗粒及分散微凝胶颗粒转向剂赋予自修复功能，将大大提高其深部封堵性能及调驱效果。因此，本发明具有非常广阔的应用前景预期。
相比于现有技术中的地面预交联凝胶颗粒及微生物调驱技术，本发明具有以下突出优点：
(1)赋予微生物自修复凝胶调剖剂以生物“自修复”本领。通过在凝胶中包埋成矿微生物，使该凝胶在剪切破碎后，利用微生物分泌的胞外多聚物(EPS)和生物矿的协同作用，使破碎的凝胶颗粒重新粘合为大凝胶，从而提高该凝胶颗粒的封堵能力，使其在油藏深层有效封堵水流优势通道，实现高含水油藏深层调堵转向，扩大波及系数，提高驱油效率，改善注入过程中驱替水低效和无效循环的问题，从而提高石油采收率。
(2)实现微生物的定点“靶向式”放置作用。将高浓度的微生物营养浓缩液包埋进凝胶中将以往“粗放式”的营养液注入方式改为“靶向式”定点提供营养液的模式，可以大大提高微生物利用率，节约成本。
附图说明
图1是实施例1和实施例2制备微生物自修复凝胶调剖剂的工艺流程图；
图2是实施例1的微生物自修复凝胶调剖剂的硬度测试结果示意图；
图3是实施例1-3的微生物自修复凝胶调剖剂的自修复过程示意图；
图4是实施例2的微生物自修复凝胶调剖剂的硬度测试结果示意图；
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法，其流程如图1所示。
该微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法包括以下步骤：
(1)准确量取20mL蒸馏水，向其中加入0.06g营养物肉汤、0.4g尿素、0.2g氯化铵，充分搅拌至完全溶解，此即为微生物营养浓缩液；
(2)将已培养12个小时的芽孢八叠球菌(ATCC11859)置于高速离心机中，在7000rpm的转速下离心15分钟，离心结束后，将上层清液倒掉，得到提纯后的芽孢八叠球菌沉积物；再用上述制备的20mL微生物营养浓缩液将该沉积物悬浮，得到芽孢八叠球菌悬浮液，测得该芽孢八叠球菌悬浮液的OD600为2；
(3)准确称取0.4g海藻酸钠、1g丙烯酰胺、0.04gN’N-亚甲基双丙烯酰胺和0.12mLN,N,N’,N’-四甲基乙二胺，加入到上述20mL的芽孢八叠球菌悬浮液中，充分搅拌至完全溶解，形成第一反应液。再量取100mL蒸馏水，加入0.25g过硫酸铵、3g氯化钙并搅拌至完全溶解，形成第二反应液，然后置于4℃冰箱中冷藏30分钟；
(4)使用10mL的注射器吸取上述第一反应液，滴加至上述经冷藏后的第二反应液中，形成直径1-2mm的凝胶微球，交联2个小时后，将该凝胶微球取出，随后用pH为7.0的磷酸缓冲液冲洗3遍，即得到微生物自修复凝胶调剖剂，其硬度测试结果如图2所示，本实施例的微生物自修复凝胶调剖剂具有良好的弹性模量G'和粘性模量G"，强度较高。
对本实施例合成的微生物自修复凝胶调剖剂进行自修复模拟实验
使用20目的钢筛将本实施例合成的包埋有芽孢八叠球菌和微生物营养物浓缩液的凝胶微球剪碎，得到剪碎的凝胶，此为模拟注入泵输送凝胶至地下过程中对凝胶的剪切作用；
准确量取150mL的蒸馏水，加入1.665g的氯化钙，充分搅拌至完全溶解，得到含Ca2+的溶液，然后将上述剪碎的凝胶加入上述含Ca2+的溶液中培养；
微生物芽孢八叠球菌在上述剪碎的凝胶内部生长，利用微生物营养物浓缩液，分解尿素产生CO3 2-，与渗透到该剪碎的凝胶中的Ca2+反应生成CaCO3，CaCO3再与微生物芽孢八叠球菌分泌的EPS形成协同桥接作用，将剪碎的凝胶粘合起来，达到自修复效果，图3为该微生物自修复凝胶调剖剂的自修复过程示意图。
本实施例通过微生物包埋技术将微生物和高浓度的微生物营养浓缩液包埋在丙烯酰胺单体及交联剂等形成的溶液中共聚，形成微生物自修复凝胶调剖剂颗粒，在水溶液中该微生物自修复凝胶调剖剂包埋的微生物缓慢生长，生长释放的产物CO3 2-与水溶液中的Ca2+离子反应形成生物矿(CaCO3)，该生物矿和微生物分泌的胞外多聚物(EPS)的协同桥接作用使破碎分散的凝胶颗粒彼此粘合，修复形成更大尺寸的凝胶体。
因此，本实施例合成的微生物自修复凝胶调剖剂赋予了微生物自修复凝胶调剖剂以生物“自修复”本领。通过在凝胶中包埋成矿微生物，使该凝胶在剪切破碎后，利用微生物分泌的胞外多聚物(EPS)和生物矿的协同作用，使破碎的凝胶颗粒重新粘合为大凝胶，从而提高该凝胶颗粒的封堵能力。从而在实际应用中，可以使其在油藏深层有效封堵水流优势通道，实现高含水油藏深层调堵转向，扩大波及系数，提高驱油效率，改善注入过程中驱替水低效和无效循环的问题。同时，本实施例实现了微生物的定点“靶向式”放置作用。将高浓度的微生物营养浓缩液包埋进凝胶中将以往“粗放式”的营养液注入方式改为“靶向式”定点提供营养液的模式，可以大大提高微生物利用率，节约成本。
实施例2
本实施例提供了一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法，其流程如图1所示。
该微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法包括以下步骤：
(1)准确量取20mL蒸馏水，向其中加入0.06g营养物肉汤、0.4g尿素、0.2g氯化铵，充分搅拌至完全溶解，此即为微生物营养浓缩液；
(2)将已培养12个小时的芽孢八叠球菌置于高速离心机中，在7000rpm的转速下离心15分钟，离心结束后，将上层清液倒掉，得到提纯后的芽孢八叠球菌沉积物；再用上述制备的20mL微生物营养浓缩液将该沉积物悬浮，得到芽孢八叠球菌悬浮液，测得该芽孢八叠球菌悬浮液的OD600为2；
(3)准确称取0.6g海藻酸钠、1g丙烯酰胺、0.04gN’N-亚甲基双丙烯酰胺和0.12mLN,N,N’,N’-四甲基乙二胺，加入到上述20mL的芽孢八叠球菌悬浮液中，充分搅拌至完全溶解，形成第一反应液。再量取100mL蒸馏水，加入0.25g过硫酸铵、5g氯化钙并搅拌至完全溶解，形成第二反应液，然后置于4℃冰箱中冷藏30分钟；
(4)使用10mL的注射器吸取上述第一反应液，滴加至上述经冷藏后的第二反应液中，由于海藻酸钠含量提高，凝胶出现了拖尾现象，且形成了直径比实例1略小且带有尾巴的凝胶微球，交联2个小时后，将该凝胶微球取出，用pH为7.0的磷酸缓冲液冲洗3遍，即得到微生物自修复凝胶调剖剂，其硬度测试结果如图4所示。本实施例的微生物自修复凝胶调剖剂具有良好的弹性模量G'和粘性模量G"，强度较高。与实施例1的微生物自修复凝胶调剖剂的硬度测试结果相比，本实施例的微生物自修复凝胶调剖剂的硬度更大。
对本实施例合成的微生物自修复凝胶调剖剂进行自修复模拟实验
使用20目的钢筛将本实施例合成的包埋有芽孢八叠球菌和微生物营养物浓缩液的凝胶微球剪碎，得到剪碎的凝胶，此为模拟注入泵输送凝胶至地下过程中对凝胶的剪切作用；
准确量取150mL的蒸馏水，加入1.665g的氯化钙，充分搅拌至完全溶解，得到含Ca2+的溶液，然后将上述剪碎的凝胶加入上述含Ca2+的溶液中培养；
微生物芽孢八叠球菌在上述剪碎的凝胶内部生长，利用微生物营养物浓缩液，分解尿素产生CO3 2-，与渗透到该剪碎的凝胶中的Ca2+反应生成CaCO3，CaCO3再与微生物芽孢八叠球菌分泌的EPS形成协同桥接作用，将剪碎的凝胶粘合起来，达到自修复效果，图3为该微生物自修复凝胶调剖剂的自修复过程示意图。
实施例3
本实施例提供了一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法。
该微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法包括以下步骤：
(1)准确量取20mL蒸馏水，向其中加入0.06g营养物肉汤、0.4g尿素、0.2g氯化铵，充分搅拌至完全溶解，此即为微生物营养浓缩液；
(2)将已培养12个小时的芽孢八叠球菌(ATCC11859)置于高速离心机中，在7000rpm的转速下离心15分钟，离心结束后，将上层清液倒掉，得到提纯后的芽孢八叠球菌沉积物；再用上述制备的20mL微生物营养浓缩液将该沉积物悬浮，得到芽孢八叠球菌悬浮液，测得该芽孢八叠球菌悬浮液的OD600为2；
(3)准确称取0.4g海藻酸钠、1g丙烯酰胺、0.04g甲叉基双丙烯酰胺和0.12mLN,N,N’,N’-四甲基乙二胺，加入到上述20mL的芽孢八叠球菌悬浮液中，充分搅拌至完全溶解，形成第一反应液。再量取100mL蒸馏水，加入0.15g偶氮二异丁腈、3g氯化钙并搅拌至完全溶解，形成第二反应液，然后置于4℃冰箱中冷藏30分钟；
(4)使用10mL的注射器吸取上述第一反应液，滴加至上述经冷藏后的第二反应液中，形成直径1-2mm的凝胶微球，交联2个小时后，将该凝胶微球取出，随后用pH为7.0的磷酸缓冲液冲洗3遍，即得到微生物自修复凝胶调剖剂，本实施例的微生物自修复凝胶调剖剂具有良好的弹性模量G'和粘性模量G"，强度较高。
对本实施例合成的微生物自修复凝胶调剖剂进行自修复模拟实验
使用20目的钢筛将本实施例合成的包埋有芽孢八叠球菌和微生物营养物浓缩液的凝胶微球剪碎，得到剪碎的凝胶，此为模拟注入泵输送凝胶至地下过程中对凝胶的剪切作用；
准确量取150mL的蒸馏水，加入1.665g的氯化钙，充分搅拌至完全溶解，得到含Ca2+的溶液，然后将上述剪碎的凝胶加入上述含Ca2+的溶液中培养；
微生物芽孢八叠球菌在上述剪碎的凝胶内部生长，利用微生物营养物浓缩液，分解尿素产生CO3 2-，与渗透到该剪碎的凝胶中的Ca2+反应生成CaCO3，CaCO3再与微生物芽孢八叠球菌分泌的EPS形成协同桥接作用，将剪碎的凝胶粘合起来，达到自修复效果，图3为该微生物自修复凝胶调剖剂的自修复过程示意图。
综上所述，本发明公开了一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法，主要是利用海藻酸钠和聚丙烯酰胺为微生物固定载体，将微生物，例如芽孢八叠球菌(ATCC11859)，和微生物生长营养物以及尿素包埋到凝胶载体中，通过该微生物包埋技术，利用微生物代谢形成生物矿(CaCO3)与微生物分泌物胞外聚合物(EPS)的协同桥接作用，将破碎的凝胶粘合起来，达到微生物凝胶的自修复效果。该方法能够赋予凝胶调剖剂以微生物自修复的本领，能够解决现有高含水油田吸水体膨颗粒及聚合物微凝胶颗粒类调剖调驱剂在颗粒注入及深部运移过程中存在的因凝胶颗粒剪切破碎或撕裂现象而降低凝胶颗粒封堵强度及转向效果的问题。
通过该方法制备的微生物自修复凝胶调剖剂，能够使因剪切破碎的凝胶调剖剂重新聚集粘合为大颗粒凝胶，且强度较好，从而提高凝胶颗粒的封堵能力，使其在油藏深层有效封堵水流优势通道，实现高含水油藏深层调堵转向，扩大波及系数，提高驱油效率，改善注入过程中驱替水低效和无效循环的问题，从而提高石油采收率。此外，本发明提供的微生物自修复凝胶调剖剂，将高浓度的微生物营养浓缩液包埋进凝胶中将以往“粗放式”的营养液注入方式改为“靶向式”定点提供营养液的模式，实现了微生物的定点“靶向式”放置作用，可以大大提高微生物利用率，节约成本。
此外，本发明提供的微生物自修复凝胶调剖剂在石油开采用的应用，通过在凝胶中包埋进成矿微生物，使凝胶在剪切破碎后，利用该成矿微生物分泌的胞外多聚物(EPS)和生物矿的协同作用，使破碎凝胶颗粒重新粘合为大凝胶，赋予该凝胶以微生物自修复本领，从而堵塞高含水油藏中的水流优势大孔道，从而改变水的流向，扩大驱替水的波及效率，达到提高采收率的目的。
目前我国水驱油田超过80％油藏处于高含水开采期(含水大于80％)，油田温度在30-70℃之间高含水油田占有相当比例，高含水油田的主要开发矛盾是注入水低效无效循环，调剖及深部调驱已成为改善水驱低效无效循环的最有效手段。本发明的微生物自修复凝胶调剖剂可作为30-70℃温度油藏严重非均质地层的调剖及深部液流转向剂使用，在解决高含水油藏注入水沿特高渗区窜流及水驱波及效率低下问题的同时使后续注入水转向扩大波及体积达，到提高采收率的效果。因此，本发明具有非常广阔的应用前景预期。

Claims (10)

1.一种微生物自修复凝胶调剖剂的制备方法，其包括以下步骤：
配制微生物营养浓缩液，然后与微生物混合，形成微生物悬浮液；
将2-3％海藻酸钠、4-6％丙烯酰胺、0.1-0.3％N’N-亚甲基双丙烯酰胺和0.5-0.6％N,N,N’,N’-四甲基乙二胺加至所述微生物悬浮液中，形成第一反应液；
将2-4％交联剂、0.2-0.25％引发剂和水混合，形成第二反应液；
将所述第一反应液与所述第二反应液混合，在20-25℃的常温下反应2-3h，洗涤，制得微生物自修复凝胶调剖剂；
其中，所述微生物悬浮液在600nm处的光密度为1.5-2。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述微生物包括芽孢八叠球菌；
所述交联剂包括甲叉基双丙烯酰胺、四甲基乙二胺和多加金属盐中的一种或几种的组合；
所述引发剂包括偶氮类化合物和/或过氧化物；
优选的，所述多加金属盐包括氯化钙和/或氯化铁；
优选的，所述偶氮类化合物包括偶氮二异丁腈；
优选的，所述过氧化合物包括过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述微生物营养浓缩液中包含营养物肉汤3g/L、尿素20g/L和氯化铵10g/L，溶剂为水。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括在将微生物营养浓缩液与微生物混合前，将所述微生物培养至对数期的步骤，该步骤中所述微生物的培养时间为10-14h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括将所形成的第二反应液先在0-6℃的条件下冷藏0.5-1h的步骤。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述洗涤采用的清洗剂为弱酸缓冲液；
优选的，所述弱酸包括磷酸、乙酸、碳酸中的一种或几种的组合；
优选的，所述弱酸缓冲液的pH值为6.5-7.5。
7.一种微生物自修复凝胶调剖剂，其是由权利要求1-6任一项所述的制备方法制得。
8.权利要求7所述的微生物自修复凝胶调剖剂在石油开采中的应用，所述应用包括在30-70℃油藏严重非均质地层中，将所述微生物自修复凝胶调剖剂作为调剖及深部液流转向剂使用，其中，所述严重非均质地层中存在含有Ca2+的溶液。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述微生物自修复凝胶调剖剂在所述含有Ca2+的溶液中进行自修复；
优选的，所述Ca2+的浓度大于0.1mol/L。
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于：所述含有Ca2+的溶液包括可溶性钙盐；
优选的，所述可溶性钙盐包括CaCl2溶液、Ca(H3COO)2溶液或Ca(NO3)2溶液中的一种或几种的组合。
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