CN107795308A - 一种提高外源功能微生物油藏适应性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种提高外源功能微生物油藏适应性的方法，具体包括以下步骤：外源功能微生物的初步筛选，根据试验油藏的油藏条件，初步筛选出外源功能微生物；外源功能微生物的驯化，驯化包括油藏温度、油藏矿化度、油藏厌氧条件和油藏压力驯化四个方面；驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价，在模拟试验油藏的油藏条件下，进行物理模拟驱油实验，评价驯化后外源功能微生物的油藏适应性，筛选出外源功能微生物进行现场试验；现场试验，试验结束后进行现场试验效果的评价。本发明具有方法简单、可操作性和针对性强，成本低以及驯化后的外源功能微生物的油藏适应性强和现场试验效果好的特点，现场试验提高采收率大于10%。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种提高外源功能微生物油藏适应性的方法。
技术背景
微生物采油技术是指通过向油藏中注入特定的微生物和营养剂，然后利用微生物的生长和代谢作用于储层和原油,从而达到提高原油产量目的，该技术具有施工简单、投资少、见效快和不伤害储层的特点，因此，该技术在国内外油田均有大量的应用，并取得了较好的增油效果。
微生物驱油按照菌种来源不同分为外源微生物驱油和内源微生物驱油两种，其中，外源微生物驱油需要地面发酵生产外源菌注入地层，外源微生物驱油可以在内源微生物匮乏油藏进行，而且外源菌种功能明确激活效率高。但外源微生物驱油存在的主要问题就是外源菌注入到油藏后油藏适应性差，受到油藏温度、压力、矿化度和氧化还原电位等因素的影响使其难以在油藏中形成优势菌，导致驱油效果较差。因此为了提高外源菌在油藏中的适应性，在地面需要对外源菌进行筛选和驯化提高其油藏适应性。已有的相关技术只是针对外源菌的某一种特性进行筛选或者驯化，例如，只关注温度或者矿化度，而忽略了其他因素的影响，导致菌种虽然能够适应油藏的温度，而不能适应油藏的高压和厌氧条件等其它环境因素。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足而提供一种提高外源功能微生物油藏适应性的方法，本发明首先针对具体试验油藏的条件初步筛选出外源功能微生物；其次将外源功能微生物依次进行油藏温度、矿化度、厌氧条件和油藏压力的驯化；再次将驯化后的外源功能微生物进行油藏适应性评价，筛选出试验油藏的外源功能微生物，利用该方法驯化出的外源功能微生物的菌浓达到5×108个/mL以上，平均生长速率提高6倍以上，物模提高原油采收率值达到15％以上。
一种提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：
(1)外源功能微生物的初步筛选
根据试验油藏的温度和矿化度条件，初步筛选出耐受试验油藏温度和矿化度的外源功能微生物。
所述的外源功能微生物为产生物表面活性剂的功能微生物和产生物气的功能微生物；所述产生物表面活性剂的功能微生物为芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌和不动杆菌中的一种或以上；所述产生物气的功能微生物包括酵母菌、烃类氧化菌和产甲烷菌中的一种或以上。
(2)外源功能微生物的驯化
外源功能微生物的驯化包括油藏温度、油藏矿化度、油藏厌氧条件和油藏压力驯化四个方面，经过上述四个方面的驯化得到驯化后外源功能微生物。
①油藏温度的驯化
油藏温度的驯化，其具体步骤如下：将初步筛选出的外源功能微生物的菌种从斜面接种到200～300ml的液体培养基中，菌种的接种量10～20ml，将接种后的液体培养基置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度，当菌浓达到1.0×108个/mL后转接到液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化3～5次得到既能够适应试验油藏温度条件的外源功能微生物，且驯化后菌种密度为未驯化菌种密度的1.5倍以上、生长速率为未驯化菌种生长速率的2倍以上。
②油藏矿化度的驯化
油藏矿化度的驯化，其具体步骤如下：首先取试验油藏的地层水200～300ml，用地层水配制液体培养基；其次培养基中接入经过温度条件驯化后的外源功能微生物的菌种；再次将接种后的地层水置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到地层水配制的培养基中继续进行培养，如此反复驯化3～5次获得能够适应试验油藏温度和矿化度的外源功能微生物，且驯化后的菌种密度为经温度驯化后的菌种密度的1.5倍以上，生长速率为为经温度条件驯化后的菌种生长速率的2倍以上。
③油藏厌氧条件的驯化
油藏厌氧条件的驯化，其具体步骤如下：在300～500ml液体培养基中加入0.1wt％的半胱氨酸作为还原剂和一滴酚酞作为溶氧指示剂，然后将液体培养基加入煮沸去除溶解氧，最后在亨盖特厌氧操作平台上利用氮气吹脱和保护将液体培养基置于250mL的厌氧培养瓶中，每瓶分装100mL，分装后密封灭菌，灭菌后的液体培养基接入经过温度和矿化度驯化后的外源功能微生物的菌种，在试验油藏温度、矿化度和厌氧条件下培养，菌浓达到1.0×108个/mL后转接到灭菌后的液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化3～5次获得能够适应试验油藏温度、矿化度和厌氧条件的外源功能微生物的菌种，且驯化后的菌种密度为经温度和矿化度驯化后的菌种密度的1.5倍以上，生长速率为经温度和矿化度驯化后的菌种生长速率的2倍以上。
④油藏压力条件的驯化
油藏压力条件的驯化，其具体步骤如下：将上述经过温度、矿化度和厌氧条件驯化后的外源功能微生物的菌种接种于500ml的液体培养基中，菌种的接种量为30～50ml，然后将接种后的液体培养基置于岩心管中，岩心管体积为800～1000ml，岩心管一端带有压力表，然后利用氮气对岩心管进行加压，加压到试验油藏压力，将加压后的岩心管置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到岩心管中加压进行培养，如此反复驯化3～5次得到既能够适应试验油藏温度、矿化度、厌氧条件和压力的外源功能微生物，且驯化后菌种的密度为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种密度的1.5倍以上，生长速率为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种生长速率的2倍以上。
(3)驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价
在模拟试验油藏渗透率、温度、压力、矿化度和厌氧条件下，进行物理模拟驱油实验，评价驯化后外源功能微生物的油藏适应性，筛选出外源功能微生物进行现场试验。
驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价，具体评价方法如下：填装与试验油藏渗透率相同的填砂岩心；岩心抽真空、饱和灭菌后的试验油藏的地层水，计算岩心的PV(孔隙体积)；饱和试验油藏脱水脱气原油，岩心加压至试验油藏的压力，将加压后的岩心置于恒温箱中，恒温箱的温度为试验油藏的温度，静置5～7d；岩心一次水驱，一次水驱至岩心产出液含水率与试验油藏油井平均含水率为止，计算一次水驱采出程度；注入驯化后的外源功能微生物的菌种以及灭菌后的液体培养基0.2～0.3PV后培养15～30d；进行二次水驱，取样分析菌体浓度和生长速率，计算外源功能微生物的提高采收率值；筛选出驯化后菌体浓度能够达到5.0×108个/mL、生长速率为未驯化菌的6倍以上，提高采收率值大于15％以上的外源功能微生物。
(4)现场试验
将驯化后的外源功能微生物菌液和液体培养基从试验油藏的注水井中注入油藏，注入总量为0.2～0.3PV，外源功能微生物菌液和液体培养基的体积为1：80～100；试验结束后进行现场试验效果的评价。
所述的液体培养基由碳源1.0～3.0wt％、氮源0.5～1.0wt％、磷源0.5～1.0wt％和无机盐0.1～0.3wt％组成，其中，碳源由葡萄糖、蔗糖、糖蜜和甘油中的一种或几种组成，氮源由蛋白胨、酵母粉、玉米浆、尿素和硝酸盐中的一种或几种组成，磷源由磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾和磷酸氢二铵中的一种或几种组成，无机盐由硫酸钾、硫酸钠和氯化钠中的一种或几种组成。
本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：
(1)本发明的方法全面提高了外源功能微生物的油藏适应性，克服了现有技术只能提高菌种部分油藏适应性的弊端；
(2)本发明具有方法简单，可操作性和针对性强，成本低的特点；
(3)本发明的方法提高了外源功能微生物的油藏适应性，使其油藏中的生长速率加快，提高了激活剂的利用率；
(4)本发明利用驯化后的菌种具有现场试验效果好，投入产出比高的特点，现场试验提高采收率大于10％，投入产出比大于1：4。
具体实施方法
下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
胜利油田某油藏A，油藏温度62℃，矿化度27000mg/L，油藏埋深1450米，地层压力10.0MPa，渗透率1100×10-3μm2，原油粘度3600mPa.s，孔隙体积7.5×104m3，地质储量3.5×104t，油井平均含水率89.3％。利用本发明的方法筛选和驯化出适合该油藏的外源功能微生物。具体步骤如下：
(1)外源功能微生物的初步筛选
根据试验油藏A的温度62℃和矿化度27000mg/L条件，初步筛选出一株产生物乳化剂的芽孢杆菌，该菌株最适生长温度55～65℃，耐受矿化度5000～30000mg/L。
(2)外源功能微生物油藏适应性驯化
①油藏温度的驯化
油藏温度的驯化，具体步骤如下：将上述芽孢杆菌从斜面接种到200ml的液体培养基中，液体培养基配方为葡萄糖1.0wt％、酵母粉0.8wt％、磷酸二氢钾1.0wt％和硫酸钠0.1wt％，菌种的接种量10ml，将接种后的液体培养基置于恒温箱中培养，培养温度为62℃，当菌浓达到1.0×108个/mL后转接到液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化3次得到既能够适应试验油藏温度的芽孢杆菌，且驯化后菌种密度达到1.0×108个/mL，为未驯化菌种密度的2.0倍，而且达到最大浓度所需时间缩短了12小时，生长速率提高了2倍以上。
②油藏矿化度的驯化
油藏矿化度的驯化，具体步骤如下：首先取试验油藏A的地层水200ml，用地层水配制液体培养基，液体培养基配方为葡萄糖1.0wt％、酵母粉0.8wt％、磷酸二氢钾1.0wt％和硫酸钠0.1wt％；其次在培养基中接入经过温度条件驯化后的芽孢杆菌的菌种；再次将接种后的地层水置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度62℃，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到地层水配制的培养基中继续进行培养，如此反复驯化4次获得能够适应试验油藏温度和矿化度的芽孢杆菌，且驯化后菌种密度达到2.1×108个/mL，为经温度驯化后的菌种密度的2.1倍，生长速率为为经温度条件驯化后的菌种生长速率的2.3倍。
③油藏厌氧条件的驯化
油藏厌氧条件的驯化，具体步骤如下：在300ml液体培养基中加入0.1wt％的半胱氨酸作为还原剂和一滴酚酞作为溶氧指示剂，液体培养基配方为葡萄糖1.0wt％、酵母粉0.8wt％、磷酸二氢钾1.0wt％和硫酸钠0.1wt％，然后将液体培养基加入煮沸去除溶解氧，最后在亨盖特厌氧操作平台上利用氮气吹脱和保护将液体培养基置于250mL的厌氧培养瓶中，每瓶分装100mL，分装后密封灭菌，灭菌后的液体培养基接入经过温度和矿化度驯化后的芽孢杆菌的菌种，在试验油藏温度、矿化度和厌氧条件下培养，菌浓达到1.0×108个/mL后转接到灭菌后的液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化3次获得能够适应试验油藏温度、矿化度和厌氧条件的芽孢杆菌，且驯化后的菌种密度达到4.0×108个/mL，为经温度和矿化度驯化后的菌种密度的1.9倍，生长速率为经温度和矿化度驯化后的菌种生长速率的2.4倍。
④油藏压力条件的驯化
油藏压力条件的驯化，具体步骤如下：将上述经过温度、矿化度和厌氧条件驯化后的芽孢杆菌的菌种接种于500ml的液体培养基中，液体培养基配方为葡萄糖1.0wt％、酵母粉0.8wt％、磷酸二氢钾1.0wt％和硫酸钠0.1wt％，菌种的接种量为30ml，然后将接种后的液体培养基置于岩心管中，岩心管体积为800ml，岩心管一端带有压力表，然后利用氮气对岩心管进行加压，加压到试验油藏压力10.0MPa，将加压后的岩心管置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度62℃，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到岩心管中加压进行培养，如此反复驯化4次得到既能够适应试验油藏温度、矿化度、厌氧条件和压力的芽孢杆菌，且驯化后菌种的密度达到7.5×108个/mL，为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种密度的1.9倍以上，生长速率为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种生长速率的2.5倍。
(3)驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价
在模拟试验油藏渗透率、温度、压力、矿化度和厌氧条件下，进行物理模拟驱油实验，评价驯化后芽孢杆菌的油藏适应性，筛选出外源功能微生物进行现场试验。
驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价，具体评价方法如下：填装渗透率为1100×10-3μm2的填砂岩心；岩心抽真空、饱和灭菌后的试验油藏A的地层水，计算岩心的PV，为235ml；饱和试验油藏A的脱水脱气原油，岩心加压至试验油藏的压力10.0MPa，将加压后的岩心置于恒温箱中，恒温箱的温度为试验油藏的温度62℃，静置5d；岩心一次水驱，一次水驱至岩心产出液含水率与试验油藏油井平均含水率89.3％为止，计算一次水驱采出程度；注入驯化后的芽孢杆菌以及灭菌后的液体培养基0.2PV(47ml)后培养15d，液体培养基配方为葡萄糖1.0wt％、酵母粉0.8wt％、磷酸二氢钾1.0wt％和硫酸钠0.1wt％；进行二次水驱，取样分析菌体浓度和生长速率，菌体浓度为6.2×108个/mL，生长速率为未驯化菌的7倍，计算外源功能微生物的提高采收率值，提高采收率值19.5％。
驯化后的芽孢杆菌油藏适应性评价结果表明该菌达到筛选的标准，可以实施外源微生物驱油现场试验。
(4)现场试验
将驯化后的芽孢杆菌菌液和液体培养基从试验油藏的注水井中注入油藏，注入总量为0.2PV，为1.5×104m3，芽孢杆菌菌液和液体培养基的体积为1：80，芽孢杆菌菌液185m3，液体培养基14815m3，液体培养基配方为葡萄糖1.0wt％、酵母粉0.8wt％、磷酸二氢钾1.0wt％和硫酸钠0.1wt％；试验结束后计算和分析现场试验效果。
试验结果：现场试验结束后，油藏油井平均含水下降至80.2，下降了9.1个百分点，累计增油4235t，提高采收率12.1％，现场试验效果良好。
实施例2
胜利油田某油藏B，油藏温度65℃，矿化度15200mg/L，油藏埋深1250米，地层压力11.2MPa，渗透率750×10-3μm2，原油粘度5865mPa.s，孔隙体积1.2×105m3，地质储量5.0×105t，油井平均含水率95.2％。利用本发明的方法筛选和驯化出适合该油藏的外源功能微生物。具体步骤如下：
(1)外源功能微生物的初步筛选
根据试验油藏B的温度65℃和矿化度15200mg/L条件，初步筛选出一株产生物表面活性剂的枯草芽孢杆菌，该菌株最适生长温度50～70℃，耐受矿化度2000～35000mg/L。
(2)外源功能微生物油藏适应性驯化
①油藏温度的驯化
油藏温度的驯化，具体步骤如下：将上述枯草芽孢杆菌从斜面接种到250ml的液体培养基中，液体培养基配方为蔗糖2.0wt％、蛋白胨0.5wt％、磷酸钾0.7wt％和氯化钠0.2wt％，菌种的接种量15ml，将接种后的液体培养基置于恒温箱中培养，培养温度为65℃，当菌浓达到1.0×108个/mL后转接到液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化4次得到既能够适应试验油藏温度的枯草芽孢杆菌，且驯化后菌种密度达到1.1×108个/mL，为未驯化菌种密度的2.5倍，而且达到最大浓度所需时间缩短了15小时，生长速率提高了2倍以上。
②油藏矿化度的驯化
油藏矿化度的驯化，具体步骤如下：首先取试验油藏B的地层水200ml，用地层水配制液体培养基，液体培养基配方为蔗糖2.0wt％、蛋白胨0.5wt％、磷酸钾0.7wt％和氯化钠0.2wt％；其次在培养基中接入经过温度条件驯化后的枯草芽孢杆菌的菌种；再次将接种后的地层水置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度65℃，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到地层水配制的培养基中继续进行培养，如此反复驯化3次获得能够适应试验油藏温度和矿化度的枯草芽孢杆菌，且驯化后菌种密度达到2.0×108个/mL，为经温度驯化后的菌种密度的1.8倍，生长速率为为经温度条件驯化后的菌种生长速率的2.2倍。
③油藏厌氧条件的驯化
油藏厌氧条件的驯化，具体步骤如下：在400ml液体培养基中加入0.1wt％的半胱氨酸作为还原剂和一滴酚酞作为溶氧指示剂，液体培养基配方为蔗糖2.0wt％、蛋白胨0.5wt％、磷酸钾0.7wt％和氯化钠0.2wt％，然后将液体培养基加入煮沸去除溶解氧，最后在亨盖特厌氧操作平台上利用氮气吹脱和保护将液体培养基置于250mL的厌氧培养瓶中，每瓶分装100mL，分装后密封灭菌，灭菌后的液体培养基接入经过温度和矿化度驯化后的枯草芽孢杆菌的菌种，在试验油藏温度、矿化度和厌氧条件下培养，菌浓达到1.0×108个/mL后转接到灭菌后的液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化4次获得能够适应试验油藏温度、矿化度和厌氧条件的枯草芽孢杆菌，且驯化后的菌种密度达到4.0×108个/mL，为经温度和矿化度驯化后的菌种密度的2倍，生长速率为经温度和矿化度驯化后的菌种生长速率的2.3倍。
④油藏压力条件的驯化
油藏压力条件的驯化，具体步骤如下：将上述经过温度、矿化度和厌氧条件驯化后的枯草芽孢杆菌的菌种接种于500ml的液体培养基中，液体培养基配方为蔗糖2.0wt％、蛋白胨0.5wt％、磷酸钾0.7wt％和氯化钠0.2wt％，菌种的接种量为40ml，然后将接种后的液体培养基置于岩心管中，岩心管体积为900ml，岩心管一端带有压力表，然后利用氮气对岩心管进行加压，加压到试验油藏压力11.2MPa，将加压后的岩心管置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度65℃，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到岩心管中加压进行培养，如此反复驯化3次得到既能够适应试验油藏温度、矿化度、厌氧条件和压力的枯草芽孢杆菌，且驯化后菌种的密度达到7.0×108个/mL，为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种密度的1.75倍以上，生长速率为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种生长速率的2.6倍。
(3)驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价
在模拟试验油藏渗透率、温度、压力、矿化度和厌氧条件下，进行物理模拟驱油实验，评价驯化后枯草芽孢杆菌的油藏适应性，筛选出外源功能微生物进行现场试验。
驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价，具体评价方法如下：填装渗透率为750×10-3μm2的填砂岩心；岩心抽真空、饱和灭菌后的试验油藏B的地层水，计算岩心的PV，为200ml；饱和试验油藏B的脱水脱气原油，岩心加压至试验油藏的压力11.2MPa，将加压后的岩心置于恒温箱中，恒温箱的温度为试验油藏的温度65℃，静置6d；岩心一次水驱，一次水驱至岩心产出液含水率与试验油藏油井平均含水率95.2％为止，计算一次水驱采出程度；注入驯化后的枯草芽孢杆菌以及灭菌后的液体培养基0.25PV(50ml)后培养20d，液体培养基配方为蔗糖2.0wt％、蛋白胨0.5wt％、磷酸钾0.7wt％和氯化钠0.2wt％；进行二次水驱，取样分析菌体浓度和生长速率，菌体浓度为7.5×108个/mL，生长速率为未驯化菌的8倍，计算外源功能微生物的提高采收率值，提高采收率值21.3％。
驯化后的枯草芽孢杆菌油藏适应性评价结果表明该菌达到筛选的标准，可以实施外源微生物驱油现场试验。
(4)现场试验
将驯化后的枯草芽孢杆菌和液体培养基从试验油藏的注水井中注入油藏，注入总量为0.25PV，为0.3×105m3，枯草芽孢杆菌菌液和液体培养基的体积为1：90，枯草芽孢杆菌菌液330m3，液体培养基29670m3，液体培养基配方为蔗糖2.0wt％、蛋白胨0.5wt％、磷酸钾0.7wt％和氯化钠0.2wt％；试验结束后计算和分析现场试验效果。
试验结果：现场试验结束后，油藏油井平均含水下降至83.5％，下降了11.7个百分点，累计增油6.6×104t，提高采收率13.2％，现场试验效果良好。
实施例3
胜利油田某油藏C，油藏温度55℃，矿化度18560mg/L，油藏埋深2560米，地层压力12.3MPa，渗透率900×10-3μm2，原油粘度2565mPa.s，孔隙体积9.0×104m3，地质储量5.5×104t，油井平均含水率97.2％。利用本发明的方法筛选和驯化出适合该油藏的外源功能微生物。具体步骤如下：
(1)外源功能微生物的初步筛选
根据试验油藏C的温度55℃和矿化度18560mg/L条件，初步筛选出一株产生物乳化剂的芽孢杆菌，该菌株最适生长温度45～60℃，耐受矿化度2000～20000mg/L。
(2)外源功能微生物油藏适应性驯化
①油藏温度的驯化
油藏温度的驯化，具体步骤如下：将上述芽孢杆菌从斜面接种到300ml的液体培养基中，液体培养基配方：糖蜜3.0wt％、玉米浆1.0wt％、磷酸氢二铵0.5wt％和硫酸钾0.3wt％，菌种的接种量20ml，将接种后的液体培养基置于恒温箱中培养，培养温度为55℃，当菌浓达到1.0×108个/mL后转接到液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化5次得到既能够适应试验油藏温度的芽孢杆菌，且驯化后菌种密度达到1.5×108个/mL，为未驯化菌种密度的2.0倍，而且达到最大浓度所需时间缩短了20小时，生长速率提高了2倍以上。
②油藏矿化度的驯化
油藏矿化度的驯化，具体步骤如下：首先取试验油藏C的地层水300ml，用地层水配制液体培养基，液体培养基配方：糖蜜3.0wt％、玉米浆1.0wt％、磷酸氢二铵0.5wt％和硫酸钾0.3wt％；其次在培养基中接入经过温度条件驯化后的芽孢杆菌的菌种；再次将接种后的地层水置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度55℃，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到地层水配制的培养基中继续进行培养，如此反复驯化5次获得能够适应试验油藏温度和矿化度的芽孢杆菌，且驯化后菌种密度达到2.5×108个/mL，为经温度驯化后的菌种密度的1.7倍，生长速率为为经温度条件驯化后的菌种生长速率的2.2倍。
③油藏厌氧条件的驯化
油藏厌氧条件的驯化，具体步骤如下：在500ml液体培养基中加入0.1wt％的半胱氨酸作为还原剂和一滴酚酞作为溶氧指示剂，液体培养基配方：糖蜜3.0wt％、玉米浆1.0wt％、磷酸氢二铵0.5wt％和硫酸钾0.3wt％，然后将液体培养基加入煮沸去除溶解氧，最后在亨盖特厌氧操作平台上利用氮气吹脱和保护将液体培养基置于250mL的厌氧培养瓶中，每瓶分装100mL，分装后密封灭菌，灭菌后的液体培养基接入经过温度和矿化度驯化后的芽孢杆菌的菌种，在试验油藏温度、矿化度和厌氧条件下培养，菌浓达到1.0×108个/mL后转接到灭菌后的液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化5次获得能够适应试验油藏温度、矿化度和厌氧条件的芽孢杆菌，且驯化后的菌种密度达到4.5×108个/mL，为经温度和矿化度驯化后的菌种密度的1.8倍，生长速率为经温度和矿化度驯化后的菌种生长速率的2.3倍。
④油藏压力条件的驯化
油藏压力条件的驯化，具体步骤如下：将上述经过温度、矿化度和厌氧条件驯化后的芽孢杆菌的菌种接种于500ml的液体培养基中，液体培养基配方：糖蜜3.0wt％、玉米浆1.0wt％、磷酸氢二铵0.5wt％和硫酸钾0.3wt％，菌种的接种量为50ml，然后将接种后的液体培养基置于岩心管中，岩心管体积为1000ml，岩心管一端带有压力表，然后利用氮气对岩心管进行加压，加压到试验油藏压力12.3MPa，将加压后的岩心管置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度55℃，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到岩心管中加压进行培养，如此反复驯化5次得到既能够适应试验油藏温度、矿化度、厌氧条件和压力的芽孢杆菌，且驯化后菌种的密度达到7.0×108个/mL，为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种密度的1.6倍以上，生长速率为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种生长速率的2.5倍。
(3)驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价
在模拟试验油藏渗透率、温度、压力、矿化度和厌氧条件下，进行物理模拟驱油实验，评价驯化后芽孢杆菌的油藏适应性，筛选出外源功能微生物进行现场试验。
驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价，具体评价方法如下：填装渗透率为900×10-3μm2的填砂岩心；岩心抽真空、饱和灭菌后的试验油藏C的地层水，计算岩心的PV，为220ml；饱和试验油藏C的脱水脱气原油，岩心加压至试验油藏的压力12.3MPa，将加压后的岩心置于恒温箱中，恒温箱的温度为试验油藏的温度55℃，静置7d；岩心一次水驱，一次水驱至岩心产出液含水率与试验油藏油井平均含水率97.2％为止，计算一次水驱采出程度；注入驯化后的芽孢杆菌以及灭菌后的液体培养基0.3PV(66ml)后培养30d，液体培养基配方：糖蜜3.0wt％、玉米浆1.0wt％、磷酸氢二铵0.5wt％和硫酸钾0.3wt％；进行二次水驱，取样分析菌体浓度和生长速率，菌体浓度为7.5×108个/mL，生长速率为未驯化菌的8倍，计算外源功能微生物的提高采收率值，提高采收率值23.3％。
驯化后的芽孢杆菌油藏适应性评价结果表明该菌达到筛选的标准，可以实施外源微生物驱油现场试验。
(4)现场试验
将驯化后的芽孢杆菌菌液和液体培养基从试验油藏的注水井中注入油藏，注入总量为0.3PV，为2.7×104m3，芽孢杆菌菌液和液体培养基的体积为1：100，芽孢杆菌菌液267m3，液体培养基26733m3，液体培养基配方：糖蜜3.0wt％、玉米浆1.0wt％、磷酸氢二铵0.5wt％和硫酸钾0.3wt％；试验结束后计算和分析现场试验效果。
试验结果：现场试验结束后，油藏油井平均含水下降至83.3％，下降了13.9个百分点，累计增油7975t，提高采收率14.5％，现场试验效果良好。
Claims (10)
1.一种提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：
(1)外源功能微生物的初步筛选
根据试验油藏的温度和矿化度条件，初步筛选出耐受试验油藏温度和矿化度的外源功能微生物；
(2)外源功能微生物的驯化
外源功能微生物的驯化包括油藏温度、油藏矿化度、油藏厌氧条件和油藏压力驯化四个方面，经过上述四个方面的驯化得到驯化后外源功能微生物；
(3)驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价
在模拟试验油藏渗透率、温度、压力、矿化度和厌氧条件下，进行物理模拟驱油实验，评价驯化后外源功能微生物的油藏适应性，筛选出外源功能微生物进行现场试验；
(4)现场试验
将驯化后的外源功能微生物菌液和液体培养基从试验油藏的注水井中注入油藏，注入总量为0.2～0.3PV，外源功能微生物菌液和液体培养基的体积为1：80～100；试验结束后进行现场试验效果的评价。
2.根据权利要求1所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的外源功能微生物为产生物表面活性剂的功能微生物和产生物气的功能微生物。
3.根据权利要求2所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的产生物表面活性剂的功能微生物为芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌和不动杆菌中的一种或以上；产生物气的功能微生物包括酵母菌、烃类氧化菌和产甲烷菌中的一种或以上。
4.根据权利要求1所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的油藏温度的驯化，具体包括以下步骤：将初步筛选出的外源功能微生物的菌种从斜面接种到200～300ml的液体培养基中，菌种的接种量10～20ml，将接种后的液体培养基置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度，当菌浓达到1.0×108个/mL后转接到液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化3～5次得到既能够适应试验油藏温度条件的外源功能微生物，且驯化后菌种密度为未驯化菌种密度的1.5倍以上、生长速率为未驯化菌种生长速率的2倍以上。
5.根据权利要求4所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的油藏矿化度的驯化，具体步骤如下：首先取试验油藏的地层水200～300ml，用地层水配制液体培养基；其次在培养基中接入经过温度条件驯化后的外源功能微生物的菌种；再次将接种后的地层水置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到地层水配制的培养基中继续进行培养，如此反复驯化3～5次获得能够适应试验油藏温度和矿化度的外源功能微生物，且驯化后的菌种密度为经温度驯化后的菌种密度的1.5倍以上，生长速率为为经温度条件驯化后的菌种生长速率的2倍以上。
6.根据权利要求5所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的油藏厌氧条件的驯化，具体步骤如下：在300～500ml液体培养基中加入0.1wt％的半胱氨酸作为还原剂和一滴酚酞作为溶氧指示剂，然后将液体培养基加入煮沸去除溶解氧，最后在亨盖特厌氧操作平台上利用氮气吹脱和保护将液体培养基置于250mL的厌氧培养瓶中，每瓶分装100mL，分装后密封灭菌，灭菌后的液体培养基接入经过温度和矿化度驯化后的外源功能微生物的菌种，在试验油藏温度、矿化度和厌氧条件下培养，菌浓达到1.0×108个/mL后转接到灭菌后的液体培养基中继续进行培养，如此反复驯化3～5次获得能够适应试验油藏温度、矿化度和厌氧条件的外源功能微生物的菌种，且驯化后的菌种密度为经温度和矿化度驯化后的菌种密度的1.5倍以上，生长速率为经温度和矿化度驯化后的菌种生长速率的2倍以上。
7.根据权利要求6所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的油藏压力条件的驯化，具体步骤如下：将上述经过温度、矿化度和厌氧条件驯化后的外源功能微生物的菌种接种于500ml的液体培养基中，菌种的接种量为30～50ml，然后将接种后的液体培养基置于岩心管中，岩心管体积为800～1000ml，岩心管一端带有压力表，然后利用氮气对岩心管进行加压，加压到试验油藏压力，将加压后的岩心管置于恒温箱中培养，培养温度为试验油藏的温度，菌浓达到1.0×108个/mL后继续转接到岩心管中加压进行培养，如此反复驯化3～5次得到既能够适应试验油藏温度、矿化度、厌氧条件和压力的外源功能微生物，且驯化后菌种的密度为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种密度的1.5倍以上，生长速率为经温度、矿化度和厌氧条件驯化后菌种生长速率的2倍以上。
8.根据权利要求1所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的驯化后外源功能微生物的油藏适应性评价，具体评价方法如下：填装与试验油藏渗透率相同的填砂岩心；岩心抽真空、饱和灭菌后的试验油藏的地层水，计算岩心的PV；饱和试验油藏脱水脱气原油，岩心加压至试验油藏的压力，将加压后的岩心置于恒温箱中，恒温箱的温度为试验油藏的温度，静置5～7d；岩心一次水驱，一次水驱至岩心产出液含水率与试验油藏油井平均含水率为止，计算一次水驱采出程度；注入驯化后的外源功能微生物的菌种以及灭菌后的液体培养基0.2～0.3PV后培养15～30d；进行二次水驱，取样分析菌体浓度和生长速率，计算外源功能微生物的提高采收率值；筛选出驯化后菌体浓度能够达到5.0×108个/mL、生长速率为未驯化菌的6倍以上，提高采收率值大于15％以上的外源功能微生物。
9.根据权利要求4～8中任一项权利要求所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的液体培养基由碳源1.0～3.0wt％、氮源0.5～1.0wt％、磷源0.5～1.0wt％和无机盐0.1～0.3wt％组成。
10.根据权利要求9所述的提高外源功能微生物油藏适应性的方法，其特征在于，所述的碳源由葡萄糖、蔗糖、糖蜜和甘油中的一种或几种组成；氮源由蛋白胨、酵母粉、玉米浆、尿素和硝酸盐中的一种或几种组成；磷源由磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾和磷酸氢二铵中的一种或几种组成；无机盐由硫酸钾、硫酸钠和氯化钠中的一种或几种组成。
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