CN109439305B - 一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法 - Google Patents

一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于油田聚合物驱油技术领域，具体涉及一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法。该方法具体包括以下步骤：硫酸盐还原菌噬菌体分离；硫酸盐还原菌噬菌体的扩增；硫酸盐还原菌噬菌体的筛选；硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能评价；现场注入及效果评价。本发明具有方法合理、工艺简单、安全可靠，投入少、成本低，较现有方法降低成本50％以上；效果持续彻底，该方法使聚合物溶液输送到井口的粘度保留率达到95％以上，满足聚合物粘度要求，有效解决了油田聚合物溶液输送过程中粘度受SRB产生硫化物造成的粘度损失问题。因此，本发明可广泛地应用于油田聚合物驱油技术领域中。

Description

一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法
技术领域
本发明属于油田聚合物驱油技术领域，具体涉及到一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法。
背景技术
聚合物驱油技术应用主要依靠聚合物溶液的粘度，而用油田回注污水配制的聚合物溶液会引起粘度大幅度下降，研究表明，其主要原因是配聚污水中含有硫酸盐还原菌(SRB)，其生长代谢引起硫化物升高，从而影响了配聚粘度和聚合物驱油的效果。
目前，控制SRB主要是在配聚前污水中投加杀菌剂，由于聚合物溶液中含有大量的阴离子聚合物，常用阳离子杀菌剂效果较差，无法控制聚合物溶液输送过程中SRB产生的硫化物对粘度的降低，井口粘度较配聚站粘度仍有大幅下降。因此如果能够对污水中SRB进行控制，就能够提高聚合物溶液的井口粘度，有利于油田注聚开发效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法，本发明利用具有特异选择菌种寄生的硫酸盐还原菌噬菌体抑制污水中硫酸盐还原菌的生长繁殖，实现污水中有害SRB菌群的调控，降低污水中SRB产生的硫化物，提高聚合物溶液的井口粘度，从而提高了油田注聚开发的效果。
本发明公开了一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法，具体包括如下步骤：
(1)硫酸盐还原菌噬菌体分离
硫酸盐还原菌噬菌体分离：取配聚站的污水3～5L，在室内密闭放置36～48h后，取1L在12000rpm条件下离心15～30min去除其中的固体杂质，收集上清；利用0.22μm纤维素滤膜过滤上清，取50mL滤液加入50mL经高压灭菌的硫酸盐还原菌培养基中，接种5mL经室内培养的配聚站污水的硫酸盐还原菌培养基悬液后混匀，通N2除去培养瓶内的氧气后密封，室温静置30min后，将培养瓶置于恒温培养箱中，在配聚站的污水温度下过夜培养；12000rpm离心15min后收集上清液，然后经0.22μm真空纤维素滤膜过滤离心后的上清，得到的滤液即为硫酸盐还原菌噬菌体原液。
所述的硫酸盐还原菌包括脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、脱硫单胞菌属(Desulfomonas)、脱硫球菌属(Desulfococcus)、脱硫杆菌属(Desulfobacter)、脱硫叶菌属(Desulfobullbus)、脱硫洋葱菌属(Desulfobulbus)、脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)。
所述的硫酸盐还原菌培养基为磷酸氢二钾0.3～0.5g，氯化铵1.0～1.5g，无水氯化钙0.1～0.5g，七水硫酸镁2.0～3.0g，七水合硫酸亚铁0.5～1.0g，氯化钠1.0～1.5g，抗坏血酸0.3～0.5g，L-cys半胱氨酸0.3～0.5g，无水硫酸钠3～5g，乳酸钠3.0～5.0g，溶解在1L水中，调pH为6.5～7.0。
(2)硫酸盐还原菌噬菌体的扩增
硫酸盐还原菌噬菌体扩增：取上述10mL硫酸盐还原菌噬菌体原液接种到1L达到对数生长期的配聚站的污水的硫酸盐还原菌培养液中扩大培养，在配聚站的污水温度下培养至硫酸盐还原菌培养基澄清后，离心过滤收集滤液，得到硫酸盐还原菌噬菌体，冻干后将硫酸盐还原菌噬菌体干粉保存在-4℃备用。
(3)硫酸盐还原菌噬菌体的筛选
接种0.1～0.3％上述硫酸盐还原菌噬菌体干粉到500mL配聚站的污水中，培养48h后，检测污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量，筛选出硫酸盐还原菌浓度小于10个/mL，且硫化物含量的低于0.2mg/L的硫酸盐还原菌噬菌体。
(4)硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能评价
取配聚站污水配制2000mg/L聚合物溶液1000mL，并测试其粘度；其次向污水中接种0.1～0.3％步骤(3)筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，放置48h，同时设置不加噬菌体的对照组，在相同条件下同时放置48h，放置时间结束后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并检测聚合物溶液的粘度。
(5)现场注入及效果评价
向配聚站污水中投加0.1～0.3％上述筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，使其在配聚站储水罐中停留48h，然后进行聚合物溶液的配制，检测配聚站配制的聚合物溶液的粘度，并在注聚井口连续检测聚合物溶液的粘度，并评价现场试验效果。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)适应范围广，该发明适用于绝大多数油田污水，抑制思路清晰，操作性好；
(2)针对性强，本发明利用具有特异选择菌种寄生的硫酸盐还原菌噬菌体抑制污水中硫酸盐还原菌的生长繁殖，实现污水中有害SRB菌群的调控，降低污水中SRB产生的硫化物，提高聚合物溶液的井口粘度；
(3)本发明具有方法合理、工艺简单、安全可靠，投入少、成本低，较现有方法降低成本50％以上，因此，有利于现场推广与应用；
(4)效果持续彻底，该方法使聚合物溶液输送到井口的粘度保留率达到95％以上，满足聚合物粘度要求，有效解决了油田聚合物溶液输送过程中粘度受SRB产生硫化物造成的粘度损失问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
胜利油田孤东采油厂某配聚站A，污水的温度42℃，配聚站来水硫化物为0mg/L，配制的2000mg/L聚合物溶液粘度为40mPa.s，而污水经站内储罐停留48h后硫化物升高到1.5mg/L，输送到井口后聚合物溶液粘度为17mPa.s。利用本发明的方法保持沿程输送过程中聚合物溶液粘度稳定，具体步骤如下：
(1)硫酸盐还原菌噬菌体分离
硫酸盐还原菌噬菌体分离：取孤东采油厂某配聚站A的污水3L，在室内密闭放置36h后，取1L在12000rpm条件下离心15min去除其中的固体杂质，收集上清；利用0.22μm纤维素滤膜过滤上清，取50mL滤液加入50mL经高压灭菌的硫酸盐还原菌培养基中，接种5mL经室内培养的配聚站A污水的硫酸盐还原菌培养基悬液后混匀，通N2除去培养瓶内的氧气后密封，室温静置30min后，将培养瓶置于恒温培养箱中，在42℃下过夜培养；12000rpm离心15min后收集上清液，然后经0.22μm真空纤维素滤膜过滤离心后的上清，得到的滤液即为硫酸盐还原菌噬菌体原液。
所述的硫酸盐还原菌为脱硫弧菌属；所述的硫酸盐还原菌培养基为磷酸氢二钾0.3g，氯化铵1.0g，无水氯化钙0.1g，七水硫酸镁2.0g，七水合硫酸亚铁0.5g，氯化钠1.0g，抗坏血酸0.3g，L-cys半胱氨酸0.3g，无水硫酸钠3g，乳酸钠3.0g，溶解在1L水中，调pH为6.5～7.0。
(2)硫酸盐还原菌噬菌体的扩增
硫酸盐还原菌噬菌体扩增：取上述10mL硫酸盐还原菌噬菌体原液接种到1L达到对数生长期的配聚站A污水的硫酸盐还原菌培养液中扩大培养，在42℃下培养至硫酸盐还原菌培养基澄清后，离心过滤收集滤液，得到硫酸盐还原菌噬菌体，冻干后将硫酸盐还原菌噬菌体干粉保存在-4℃备用。
(3)硫酸盐还原菌噬菌体的筛选
接种0.1％上述硫酸盐还原菌噬菌体干粉到500mL配聚站A的污水中，培养48h后，检测污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量，筛选出硫酸盐还原菌浓度小于10个/mL，且硫化物含量的低于0.2mg/L的硫酸盐还原菌噬菌体。
经检测配聚站A污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量分别为2个/mL和0.1mg/L，符合本发明的筛选标准。
(4)硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能评价
取配聚站污水配制2000mg/L聚合物溶液1000mL，并测试其粘度为40mPa.s；其次向污水中接种0.1％步骤(3)筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，放置48h后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并测试其粘度为40mPa.s；同时设置不加噬菌体的对照组，在相同条件下同时放置48h，放置时间结束后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并检测聚合物溶液的粘度为28mPa.s。从粘度测试结果可以看出，本发明分离、扩增和筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能良好。
(5)现场注入及效果评价
向配聚站A污水中投加0.1％上述筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，使其在配聚站储水罐中停留48h，然后进行聚合物溶液的配制，检测配聚站A配制的聚合物溶液的粘度为40mPa.s，并在注聚井口连续检测聚合物溶液的粘度为38.5mPa.s，粘度保留率为96.3％，较实施前17mPa.s提升显著，同时，本发明的方法较现有方法降低成本62.3％。
实施例2
胜利油田孤东采油厂某配聚站B，污水的温度40℃，配聚站来水硫化物为0mg/L，配制的2000mg/L聚合物溶液粘度为47mPa.s，而污水经站内储罐停留48h后硫化物升高到2.5mg/L，输送到井口后聚合物溶液粘度为8mPa.s。利用本发明的方法保持沿程输送过程中聚合物溶液粘度稳定，具体步骤如下：
(1)硫酸盐还原菌噬菌体分离
硫酸盐还原菌噬菌体分离：取孤东采油厂某配聚站B的污水4L，在室内密闭放置40h后，取1L在12000rpm条件下离心20min去除其中的固体杂质，收集上清；利用0.22μm纤维素滤膜过滤上清，取50mL滤液加入50mL经高压灭菌的硫酸盐还原菌培养基中，接种5mL经室内培养的配聚站B污水的硫酸盐还原菌培养基悬液后混匀，通N2除去培养瓶内的氧气后密封，室温静置30min后，将培养瓶置于恒温培养箱中，在40℃下过夜培养；12000rpm离心15min后收集上清液，然后经0.22μm真空纤维素滤膜过滤离心后的上清，得到的滤液即为硫酸盐还原菌噬菌体原液。
所述的硫酸盐还原菌为脱硫杆菌属；所述的硫酸盐还原菌培养基为磷酸氢二钾0.4g，氯化铵1.2g，无水氯化钙0.3g，七水硫酸镁2.5g，七水合硫酸亚铁0.8g，氯化钠1.2g，抗坏血酸0.4g，L-cys半胱氨酸0.4g，无水硫酸钠4g，乳酸钠3.5g，溶解在1L水中，调pH为6.5～7.0。
(2)硫酸盐还原菌噬菌体的扩增
硫酸盐还原菌噬菌体扩增：取上述10mL硫酸盐还原菌噬菌体原液接种到1L达到对数生长期的配聚站B污水的硫酸盐还原菌培养液中扩大培养，在40℃下培养至硫酸盐还原菌培养基澄清后，离心过滤收集滤液，得到硫酸盐还原菌噬菌体，冻干后将硫酸盐还原菌噬菌体干粉保存在-4℃备用。
(3)硫酸盐还原菌噬菌体的筛选
接种0.2％上述硫酸盐还原菌噬菌体干粉到500mL配聚站B的污水中，培养48h后，检测污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量，筛选出硫酸盐还原菌浓度小于10个/mL，且硫化物含量的低于0.2mg/L的硫酸盐还原菌噬菌体。
经检测配聚站B污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量分别为5个/mL和0.12mg/L，符合本发明的筛选标准。
(4)硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能评价
取配聚站B污水配制2000mg/L聚合物溶液1000mL，并测试其粘度为47mPa.s；其次向污水中接种0.2％步骤(3)筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，放置48h后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并测试其粘度为47mPa.s；同时设置不加噬菌体的对照组，在相同条件下同时放置48h，放置时间结束后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并检测聚合物溶液的粘度为22mPa.s。从粘度测试结果可以看出，本发明分离、扩增和筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能良好。
(5)现场注入及效果评价
向配聚站B污水中投加0.2％上述筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，使其在配聚站储水罐中停留48h，然后进行聚合物溶液的配制，检测配聚站B配制的聚合物溶液的粘度为47mPa.s，并在注聚井口连续检测聚合物溶液的粘度为46.0mPa.s，粘度保留率为97.9％，较实施前8mPa.s提升显著，本发明的方法较现有方法降低成本68.2％。
实施例3
胜利油田孤岛采油厂某配聚站C，污水的温度38℃，配聚站来水硫化物为0mg/L，配制的2000mg/L聚合物溶液粘度为45mPa.s，而污水经站内储罐停留48h后硫化物升高到3mg/L，输送到井口后聚合物溶液粘度为6mPa.s。利用本发明的方法保持沿程输送过程中聚合物溶液粘度稳定，具体步骤如下：
(1)硫酸盐还原菌噬菌体分离
硫酸盐还原菌噬菌体分离：取孤东采油厂某配聚站C的污水5L，在室内密闭放置48h后，取1L在12000rpm条件下离心30min去除其中的固体杂质，收集上清；利用0.22μm纤维素滤膜过滤上清，取50mL滤液加入50mL经高压灭菌的硫酸盐还原菌培养基中，接种5mL经室内培养的配聚站C水的硫酸盐还原菌培养基悬液后混匀，通N2除去培养瓶内的氧气后密封，室温静置30min后，将培养瓶置于恒温培养箱中，在38℃下过夜培养；12000rpm离心15min后收集上清液，然后经0.22μm真空纤维素滤膜过滤离心后的上清，得到的滤液即为硫酸盐还原菌噬菌体原液。
所述的硫酸盐还原菌为脱硫球菌属；所述的硫酸盐还原菌培养基为磷酸氢二钾0.5g，氯化铵1.5g，无水氯化钙0.5g，七水硫酸镁3.0g，七水合硫酸亚铁1.0g，氯化钠1.5g，抗坏血酸0.5g，L-cys半胱氨酸0.5g，无水硫酸钠5g，乳酸钠5.0g，溶解在1L水中，调pH为6.5～7.0。
(2)硫酸盐还原菌噬菌体的扩增
硫酸盐还原菌噬菌体扩增：取上述10mL硫酸盐还原菌噬菌体原液接种到1L达到对数生长期的配聚站C污水的硫酸盐还原菌培养液中扩大培养，在38℃下培养至硫酸盐还原菌培养基澄清后，离心过滤收集滤液，得到硫酸盐还原菌噬菌体，冻干后将硫酸盐还原菌噬菌体干粉保存在-4℃备用。
(3)硫酸盐还原菌噬菌体的筛选
接种0.3％上述硫酸盐还原菌噬菌体干粉到500mL配聚站C的污水中，培养48h后，检测污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量，筛选出硫酸盐还原菌浓度小于10个/mL，且硫化物含量的低于0.2mg/L的硫酸盐还原菌噬菌体。
经检测配聚站C污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量分别为3个/mL和0.08mg/L，符合本发明的筛选标准。
(4)硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能评价
取配聚站C水配制2000mg/L聚合物溶液1000mL，并测试其粘度为45mPa.s；其次向污水中接种0.3％步骤(3)筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，放置48h后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并测试其粘度为45mPa.s；同时设置不加噬菌体的对照组，在相同条件下同时放置48h，放置时间结束后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并检测聚合物溶液的粘度为22mPa.s。从粘度测试结果可以看出，本发明分离、扩增和筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能良好。
(5)现场注入及效果评价
向配聚站C污水中投加0.3％上述筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体干粉，使其在配聚站储水罐中停留48h，然后进行聚合物溶液的配制，检测配聚站C配制的聚合物溶液的粘度为45mPa.s，并在注聚井口连续检测聚合物溶液的粘度为43.5mPa.s，粘度保留率为96.7％，较实施前6mPa.s提升显著，本发明的方法较现有方法降低成本60.5％。

Claims (1)

1.一种提高聚合物溶液粘度稳定性的方法，其特征在于，所述的方法具体包括如下步骤：
（1）硫酸盐还原菌噬菌体分离：取配聚站的污水3～5L，在室内密闭放置36～48h后，取1L在12000rpm条件下离心15～30min去除其中的固体杂质，收集上清；利用0.22μm纤维素滤膜过滤上清，取50mL滤液加入50mL经高压灭菌的硫酸盐还原菌培养基中，接种5mL经室内培养的配聚站污水的硫酸盐还原菌培养基悬液后混匀，通N2除去培养瓶内的氧气后密封，室温静置30min后，将培养瓶置于恒温培养箱中，在配聚站的污水温度下过夜培养；12000rpm离心15min后收集上清液，然后经0.22μm真空纤维素滤膜过滤离心后的上清，得到的滤液即为硫酸盐还原菌噬菌体原液；
（2）硫酸盐还原菌噬菌体的扩增：取上述10mL硫酸盐还原菌噬菌体原液接种到1L达到对数生长期的配聚站的污水的硫酸盐还原菌培养基中扩大培养，在配聚站的污水温度下培养至硫酸盐还原菌培养基澄清后，离心过滤收集滤液，得到硫酸盐还原菌噬菌体，冻干后将硫酸盐还原菌噬菌体干粉保存在-4℃备用；
（3）硫酸盐还原菌噬菌体的筛选：接种0.1～0.3％上述硫酸盐还原菌噬菌体干粉到500mL配聚站的污水中，培养48h后，检测污水中硫酸盐还原菌的浓度和硫化物的含量，筛选出硫酸盐还原菌浓度小于10个/mL，且硫化物含量的低于0.2mg/L的硫酸盐还原菌噬菌体；
（4）硫酸盐还原菌噬菌体的保粘性能评价：取配聚站污水配制2000mg/L聚合物溶液1000mL，并测试其粘度；其次污水中接种0.1～0.3％筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体的干粉，放置48h后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL，同时设置不加噬菌体的对照组，在相同条件下同时放置48h，放置时间结束后配制2000mg/L聚合物溶液1000mL并检测聚合物溶液的粘度；
（5）现场注入及效果评价：向配聚站污水中投加0.1～0.3％上述筛选出的硫酸盐还原菌噬菌体的干粉，使其在配聚站储水罐中停留48h，然后进行聚合物溶液的配制，检测配聚站配制的聚合物溶液的粘度，并在注聚井口连续检测聚合物溶液的粘度，并评价现场试验效果；
其中，所述的硫酸盐还原菌选自脱硫弧菌属、脱硫杆菌属、脱硫球菌属中的一种；
所述的硫酸盐还原菌培养基为磷酸氢二钾0.3～0.5g，氯化铵1.0～1.5g，无水氯化钙0.1～0.5g，七水硫酸镁2.0～3.0g，七水合硫酸亚铁0.5～1.0g，氯化钠1.0～1.5g，抗坏血酸0.3～0.5g，L-cys半胱氨酸0.3～0.5g，无水硫酸钠3～5g，乳酸钠3.0～5.0g，溶解在1L水中，调pH为6.5～7.0。
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