CN110043234A - 一种油泥沙处理方法及激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法 - Google Patents

一种油泥沙处理方法及激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油泥沙处理方法及激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，油泥沙经过微生物降解，减少了油泥沙对生态环境的二次污染，大大节约了油泥沙的处理成本，同时提高原油采收率。一种油泥沙处理方法，通过微生物富集培养工艺，使油泥沙激活为富含能够降解原位石油烃的菌系富集物的混合液。一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，上述富含能够降解原位石油烃的菌系富集物的混合液注入油藏中，提高原油采收率。

Description

一种油泥沙处理方法及激活油泥沙微生物来提高原油采收率 的方法
技术领域
本发明涉及微生物采油技术，具体涉及一种油泥沙处理方法及激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法。
背景技术
油泥沙，是石油勘探开发过程中散落到环境中的原油与泥浆混合到一起产生的油泥油污，其主要呈现油、泥、砂、水多相混合的状态。由于油泥沙富含烃类等有毒有害物质，若未能及时处理，就会造成土壤环境毒化、盐碱化，甚至通过地下水进入食物链系统，直接污染、危害人类健康。目前国内外对油泥沙的处理通常有化学氧化、填埋、热水清洗、干燥焚烧、混凝、集中堆放、生物处理等方法。但是现有的方法具有除油效率低、处理不及时以及回收成本较高等特点，甚至还会因为油泥沙分离不彻底，对周围环境造成二次污染。
如公开号为CN2484130Y的中国专利申请，报道了一种油泥沙破碎清洗装置，通过机器中的转筒、转刀片、孔筛等将油泥沙洗脱分离开，但是该方法存在清洗不彻底的缺点，排放的油泥沙仍然含有大量油质物品。
如公布号为CN102923926A公开的一种油泥沙处理装置及方法，公开了包括依次连接污水储罐、供液泵、旋液分离器、自动清洗过滤器、多介质过滤器、清水储罐。其主要是将污水中的固体颗粒与水进行分离，但是其分离出的固体颗粒(油泥沙)依然会含有油质物品，液体中也含有油质物品。
如公告号为CN208038273U公开的一种含油泥沙的回收系统，其主要是将油泥沙粉碎后再进行清洗，使得油泥沙中的油进入水中，然后将油泥沙烘干，得到含油量较少的泥沙(依然含油)，剩余水油混合物进入蒸发塔蒸发，油回收，流程较长，油泥沙依然含油，除油效率低。
再如公布号为CN108017250A公开的高温水解式含油泥沙无害化综合处理工艺，需要经过污泥流化和预处理、污泥调质、机械分离，整个过程较长，设备较多，还需要加入多种化学制剂，成本相对较高。
传统微生物采油的基本原理是：通过外源添加单一的特定功能菌，或添加营养激活剂，将地下油藏中的内源菌激活，从而改变油藏中油-水-岩的界面性质，提高了原油的流动性，经过微生物的生命活动或代谢产物的某些特性使油藏中的残余油发生物化性质改变，从而达到提高原油采收率的目的。微生物采油技术相对于化学、注气、热力等采油技术，其具有节省开支、不污染环境的优点。但是传统微生物主要利用的是碳水化合物，而油藏中大量存在的碳氢化合物被油藏中微生物高效代谢利用的却极其有限。这也是传统微生物采油技术难以大面积推广的重要原因：单一的油藏高效功能微生物难以适宜复杂多变的油藏环境，单一的油藏微生物菌株在与“土著微生物”竞争中难以取得竞争优势。
地下油藏中蕴藏着丰富多样的微生物资源，但是油藏微生物的丰度和活性较低，即使在代谢最活跃的油水界面(OWTZ)，微生物数量一般不超过104个/g(Bennett et al.，2013)。此外，油藏地质构造复杂多变、原油组分千差万别，温度压力矿化度等地化特征也是千变万化，不同的油藏环境，甚至同一油藏区块下的不同层位中的微生物群落和活性也是千差万别的。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种油泥沙处理方法，解决了石油工业产生的油泥沙未彻底回收造成的生态环境污染问题。
本发明的第二目的在于提供一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，能够解决因为油藏中大量存在的碳氢化合物不能被油藏微生物充分利用而造成微生物采油技术难以大面积推广的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种油泥沙处理方法，通过微生物富集培养工艺，使油泥沙培养后的培养液激活为富含能够降解原位石油烃的菌系富集物的混合液。油泥沙经过微生物降解，减少了油泥沙对生态环境的二次污染，大大节约了油泥沙的处理成本。
作为一种优选技术方案，上述微生物富集培养工艺是指将油泥沙于无机盐培养液在油藏(注入目标)地质温度±10℃的条件下培养。微生物富集培养工艺的具体过程是：
S101：采集目标油藏区块的目标油泥沙和油藏采出液，分析油地质条件、采出液的地化参数；
S102：将油泥沙与油藏采出液按照1∶20-100比例混合置入密闭环境培养，并根据油藏采出液分析按需添加缺乏的营养元素。
一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，包括以下步骤：
S201：定期检测上述培养体系中的微生物群落分布特征、生物气(主要是甲烷)产气量和速率、油泥沙中烃类物质(主要是碳氢化合物)的消耗量，以确保油泥沙培养后的培养液已激活为富含能够降解原位石油烃的菌系富集物；
油泥沙已激活为富含能够降解原位石油烃的菌系富集物至少满足以下条件中的两种：
条件1：利用GC-MS检测油泥沙中原油正构烷烃组分降解20％以上；
条件2：利用qPCR检测厌氧烃降解基因(assA和basA)和产甲烷功能基因(mcrA)的拷贝数大于104个/ml；
条件3：利用细胞计数法检测微生物菌体浓度大于107个/ml；
条件4：根据气相色谱法分析，生物气组分中甲烷相对含量大于30％；
S202：将上述富含能够降解原位石油烃的菌系富集物的混合液注回到原始开采的油井中封井，等待其生物活动，定期监测产生的生物气量和速率，待生物气量达到工业一定可采量后，即可进行残余油气态开采的工作。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明将石油工业产生的油泥沙回收，通过微生物富集培养工艺，将油泥沙激活成高丰度、并能重新注回到原位油井中将地下残余油降解成生物气“气态开采”的微生物采油菌系产品，不仅减少了油泥沙对生态环境的二次污染、大大节约了油泥沙的处理成本，还能提高油藏微生物的活性、针对性地提高区块原油的采收率。具有很好的推广使用价值。
附图说明
图1为实施例中厌氧甲烷产量。
图2为实施例中厌氧产甲烷条件下油泥砂中饱和烃组分的变化特征。
具体实施方式
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种油泥沙处理方法及激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
采集胜利油田油泥沙为菌源与碳源，模拟胜利油田采出液，配置厌氧配置PH＝7的无机盐培养基，再根据胜利油田油水特性向培养基中补充营养成分，将油泥沙和培养基按照1∶4的比例注入发酵罐中，分别在35℃、45℃、55℃、和65℃条件下富集培养，激活油泥沙中微生物，将油泥沙变成丰富的能降解石油烃的菌系富集物。
无机盐培养基的组分为：氯化钠9g/L、六水氯化镁3g/L、二水氯化钙0.15g/L、氯化铵0.3g/L、磷酸二氢钾0.2g/L、氯化钾0.5g/L、Cysteine-HC 10.5g/L、微量元素2ml。上述微量元素溶液包括Nitrilotroacetic acid 12.8g/L、FeCl3·6H2O 1.35g/L、MnCl2·4H2O0.1g/L、CoCl2·6H2O 0.024g/L、CaCl2·2H2O 0.1g/L、ZnCl40.1g/L、CuCl2·2H2O 0.025g/L、H3BO30.01g/L、NaMoO4·2H2O 0.024g/L、NiCl2·6H2O 0.12g/L。
实验结果如图1所示，45℃条件下产甲烷的量平均为2.88mmol/g，35℃条件下产甲烷量平均为1.96mmol/g，55℃条件下产甲烷量平均为2.52mmol/g，65℃条件下产甲烷量平均为0.596mmol/g。
如图2所示，培养后菌浓均达到108个/L，通过分析培养体系的宏基因组数据发现均有烃降解关键基因Alkylsuccinate synthase(assA)和benzylsuccinate synthase(bssA)的激活。通过分析油泥沙的石油烃组分显示，经过301天厌氧培养后，不同温度条件下的石油烃化合物均有较为明显的减少，烷烃减少了89.9％，环己基烷烃和苯链烷烃的组分减少了，减少的比例为59.2-67.8％，预示了化合物转化为了甲烷。
实验室培养条件下，使用的胜利油泥砂的含油比例约为60％-80％，且成分多为(CH2)n结构，每5g油泥砂在厌氧条件下理论上可以转化160.7-214.3mmol CH4，实际培养过程中每5g油泥砂产生的甲烷为9.8-14.4mmol，原油生物气化的回收率为4.57％-8.96％，转化率大于4.5％，通过微生物作用降解原油组分，改善了油分的理化性质，有助于提高原油采收率。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种油泥沙处理方法，其特征在于，通过微生物富集培养工艺，使油泥沙培养后的培养液激活为富含能够降解原位石油烃的菌系富集物的混合液。
2.一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，其特征在于，将权利要求1所述的富含能够降解原位石油烃的菌系富集物的混合液注入油藏中，提高原油采收率。
3.根据权利要求2所述的一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，其特征在于，注入油藏的上述混合液满足以下条件中的至少两个：
条件1：油泥沙中原油正构烷烃组分降解20％以上；
条件2：厌氧烃降解基因和产甲烷功能基因的拷贝数大于104个/ml；
条件3：菌体浓度大于107个/ml；
条件4：生物气组分中甲烷相对含量大于30％。
4.根据权利要求2所述的一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，其特征在于，注入油藏后封井，等待其生物活动，定期监测产生的生物气量和速率，待生物气量达到工业可采量后，进行残余油气态开采的工作。
5.根据权利要求2所述的一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，其特征在于，微生物富集培养工艺的过程为：采集目标油藏区块的目标油泥沙和油藏采出液，分析油地质条件、采出液的理化参数；将油泥沙与油藏采出液混合置入密闭环境培养，并根据油藏采出液分析按需添加缺乏的营养元素。
6.根据权利要求5所述的一种激活油泥沙微生物来提高原油采收率的方法，其特征在于，按照目标油藏地质温度±10℃的条件下培养。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110746063A (zh) * 2019-10-28 2020-02-04 中国石油化工股份有限公司 一种油泥砂无害化处理的方法
CN112576229A (zh) * 2020-12-11 2021-03-30 大庆油田有限责任公司 一种利用微生物作用地下原油产甲烷方法
CN114426383A (zh) * 2020-09-22 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种高含油污泥生物无害化处理方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100163230A1 (en) * 2007-06-26 2010-07-01 Hans Kristian Kotlar Method of enhancing oil recovery
CN102213088A (zh) * 2010-04-12 2011-10-12 北京大学 一种微生物采油方法
US20110277991A1 (en) * 2008-05-12 2011-11-17 Synthetic Genomics, Inc. Methods of identifying stimulants for methane production from hydrocarbon-bearing formations
CN102329768A (zh) * 2011-09-19 2012-01-25 华东理工大学 用于油藏残余油气化开采的菌群构建方法
CN105621823A (zh) * 2014-10-30 2016-06-01 中国石油天然气股份有限公司 油田污水处理产生的含油污泥的处理工艺
CN106433591A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 陕西海山能源发展有限公司 二元凝胶重构含油污泥联合微生物调驱技术
CN106929419A (zh) * 2017-04-12 2017-07-07 临沂大学 一种厌氧降解石油烃产甲烷菌群的筛选方法
CN107201311A (zh) * 2017-04-12 2017-09-26 临沂大学 一种厌氧降解石油烃产甲烷菌群的筛选方法
US20180112504A1 (en) * 2013-09-12 2018-04-26 Geo Fossil Fuels, Llc Microbial enhnaced oil recovery

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100163230A1 (en) * 2007-06-26 2010-07-01 Hans Kristian Kotlar Method of enhancing oil recovery
US20110277991A1 (en) * 2008-05-12 2011-11-17 Synthetic Genomics, Inc. Methods of identifying stimulants for methane production from hydrocarbon-bearing formations
CN102213088A (zh) * 2010-04-12 2011-10-12 北京大学 一种微生物采油方法
CN102329768A (zh) * 2011-09-19 2012-01-25 华东理工大学 用于油藏残余油气化开采的菌群构建方法
US20180112504A1 (en) * 2013-09-12 2018-04-26 Geo Fossil Fuels, Llc Microbial enhnaced oil recovery
CN105621823A (zh) * 2014-10-30 2016-06-01 中国石油天然气股份有限公司 油田污水处理产生的含油污泥的处理工艺
CN106433591A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 陕西海山能源发展有限公司 二元凝胶重构含油污泥联合微生物调驱技术
CN106929419A (zh) * 2017-04-12 2017-07-07 临沂大学 一种厌氧降解石油烃产甲烷菌群的筛选方法
CN107201311A (zh) * 2017-04-12 2017-09-26 临沂大学 一种厌氧降解石油烃产甲烷菌群的筛选方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110746063A (zh) * 2019-10-28 2020-02-04 中国石油化工股份有限公司 一种油泥砂无害化处理的方法
CN114426383A (zh) * 2020-09-22 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种高含油污泥生物无害化处理方法
CN114426383B (zh) * 2020-09-22 2023-10-20 中国石油化工股份有限公司 一种高含油污泥生物无害化处理方法
CN112576229A (zh) * 2020-12-11 2021-03-30 大庆油田有限责任公司 一种利用微生物作用地下原油产甲烷方法
CN112576229B (zh) * 2020-12-11 2023-01-24 大庆油田有限责任公司 一种利用微生物作用地下原油产甲烷方法

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