CN113736678A - 复合微生物菌剂、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合微生物菌剂、其制备方法及应用。其中，该复合微生物菌剂由微生物和辅料制成，其中，微生物由芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌和假单胞菌混合制成。本发明的复合微生物菌剂包含特定的四种菌种，能够避免因单功能菌种不耐受环境冲击的缺陷，并且四种菌株之间的功能表达没有受到抑制，且制备方法简单、成本低。根据不同的微生物菌种代谢特性不同，产生的代谢产物不同，形成的驱油采油机理不同，由此也形成了不同的微生物采油工艺，四种微生物相互协同，产生了很好的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及微生物采油技术领域，具体而言，涉及一种复合微生物菌剂、其制备方法及应用。
背景技术
随着我国经济快速发展，对石油的需求日益增加，石油短缺也越来越严重，非常规油气的开发所占比重越来越大，稠油是当今五大非常规资源之一。
当今世界上剩余的石油资源量多为稠油资源，资源量在8000亿吨以上，但稠油开采多以注蒸汽热采开发为主，存在开发成本极高、耗能高、有效期短的问题，特别是在开发的中后期，油汽比大幅下降、成本剧增，大规模的低效稠油无法实现经济有效开发，如何提质增效是亟待解决的问题。
微生物提高石油采收率技术(MEOR)是利用微生物在油藏中的生命活动及其代谢产物来提高原油产量的一种生物技术，具有应用范围广，实施成本低，经济效益显著等特点，越来越受到人们的广泛重视。
微生物驱油用于稠油开发所需的机理主要包括：微生物生长和代谢过程中产生气体增加地层压力、降低原油粘度；产生生物表面活性剂和有机溶剂降低油水界面张力、提高洗油效率；降解原油重质组分从而降低原油粘度、提高原油流动性等。
不同的微生物菌种其代谢特性不同，产生的代谢产物不同，其驱油机理也不同，由此也形成了不同的微生物采油工艺，现有的微生物采油菌剂制备复杂，适应地下油藏条件的能力较差，在使用单一菌种进行采油时，单一菌种不耐受环境冲击，功能难以全面发挥，影响了应用范围及效果。
发明内容
本发明旨在提供一种复合微生物菌剂、其制备方法及应用，以解决现有技术中现有的复合微生物菌剂制备复杂或单一菌种不耐环境冲击的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种复合微生物菌剂。该复合微生物菌剂由微生物和辅料制成，其中，微生物由芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌和假单胞菌混合制成。
进一步地，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌和假单胞菌的数量比为(1-6):(1-6):(1-6):(1-6)。
进一步地，辅料为微生物液体培养基。
进一步地，液体培养基由以下重量百分比的原料制成：0.5～2.5％的玉米糖浆、0.5～2.5％的维生素、0.5～5％的植物油、0.1～0.5％的KH2PO4、0.01～0.1％的NaNO3、0.1～0.2％酵母粉、0.01～0.1％的苯、0.1～0.2％的黄原胶、余量为水。
进一步地，液体培养基的pH为7-8。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述任一种复合微生物菌剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：将芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌分别接种于液体培养基中进行培养，然后将含有上述菌种的培养基按照菌种数量比例为芽孢杆菌：肠杆菌：乳酸菌、假单胞菌＝(1-6):(1-6):(1-6):(1-6)的比例混合，制得复合微生物菌剂。
进一步地，液体培养基由以下重量百分比的原料制成：0.5～2.5％的玉米糖浆、0.5～2.5％的维生素、0.5～5％的植物油、0.1～0.5％的KH2PO4、0.01～0.1％的NaNO3、0.1～0.2％酵母粉、0.01～0.1％的苯、0.1～0.2％的黄原胶、余量为水。
进一步地，液体培养基的pH为7-8。
进一步地，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的培养的条件均为于30～40℃培养36～50h。
进一步地，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的0.1～10％、0.1～10％、0.2～10％、0.1～10％；优选的，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的1％、1％、3％、4％。
根据本发明的再一方面，提供了上述任一种复合微生物菌剂在采油中的应用；优选的，将复合微生物菌剂一次性或分批次注入油井中。
本发明的复合微生物菌剂包含特定的四种菌种，能够避免因单功能菌种不耐受环境冲击的缺陷，并且四种菌株之间的功能表达没有受到抑制，切制备方法简单、成本低。根据不同的微生物菌种代谢特性不同，产生的代谢产物不同，形成的驱油采油机理不同，由此也形成了不同的微生物采油工艺，四种微生物相互协同，产生了很好的技术效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了实施例6中四个菌单独及混合菌进行原油乳化分散实验的直观图(上方的图)以及对应的四个菌单独及混合菌乳化原油的粒径分析图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种复合微生物菌剂。该复合微生物菌剂由微生物和辅料制成，其中，微生物由芽孢杆菌(Bacillus)、肠杆菌(Enterobacteria)、乳酸菌(lactobacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)混合制成。
本发明的复合微生物菌剂包含特定的四种菌种，能够避免因单功能菌种不耐受环境冲击的缺陷，并且四种菌株之间的功能表达没有受到抑制，且制备方法简单、成本低。根据不同的微生物菌种代谢特性不同，产生的代谢产物不同，形成的驱油采油机理不同，由此也形成了不同的微生物采油工艺，四种微生物相互协同，产生了很好的技术效果。
优选的，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌和假单胞菌的数量比为(1-6):(1-6):(1-6):(1-6)。在此例范围内能够更好的体现四种微生物间的协同作用。
根据本发明一种典型的实施方式，辅料为微生物液体培养基，即通过培养后的微生物菌液可以直接混合作为复合微生物菌剂，制备方法简单、成本低。
优选的，液体培养基由以下重量百分比的原料制成：0.5～2.5％的玉米糖浆、0.5～2.5％的维生素、0.5～5％的植物油、0.1～0.5％的KH2PO4、0.01～0.1％的NaNO3、0.1～0.2％酵母粉、0.01～0.1％的苯、0.1～0.2％的黄原胶、余量为水。在上述组分的液体培养基中，上述四种菌都能够较好的繁殖，且上述原料来源广泛、易得，制备成本低，易于工业化生产。更优选的，液体培养基的pH为7-8，在此pH值范围内菌株增值能力较强。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种上述复合微生物菌剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：将芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌分别接种于液体培养基中进行培养，然后将含有上述菌种的培养基按照菌种数量比例为芽孢杆菌：肠杆菌：乳酸菌、假单胞菌＝(1-6):(1-6):(1-6):(1-6)的比例混合，制得复合微生物菌剂。
本发明的复合微生物菌剂包含特定的四种菌种，能够避免因单功能菌种不耐受环境冲击的缺陷，并且四种菌株之间的功能表达没有受到抑制，且制备方法简单、成本低。根据不同的微生物菌种代谢特性不同，产生的代谢产物不同，形成的驱油采油机理不同，由此也形成了不同的微生物采油工艺，四种微生物相互协同，产生了很好的技术效果。
优选的，液体培养基由以下重量百分比的原料制成：0.5～2.5％的玉米糖浆、0.5～2.5％的维生素、0.5～5％的植物油、0.1～0.5％的KH2PO4、0.01～0.1％的NaNO3、0.1～0.2％酵母粉、0.01～0.1％的苯、0.1～0.2％的黄原胶、余量为水。在上述组分的液体培养基中，上述四种菌都能够较好的繁殖，且上述原料来源广泛、易得，制备成本低，易于工业化生产。更优选的，液体培养基的pH为7-8，在此pH值范围内菌株增值能力较强。
优选的，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的培养的条件均为于30～40℃培养36～50h，培养温度条件不苛刻，易于大规模培养。更优选的，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的0.1～10％、0.1～10％、0.2～10％、0.1～10％，便于菌种的活化增值，进一步优选的，芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的1％、1％、3％、4％。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种复合微生物菌剂在采油中的应用；优选的，将复合微生物菌剂一次性或分批次注入油井中。
下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
一种复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备液体培养基，其中该培养基中由以下重量百分比的原料制成：0.5％的玉米糖浆、0.5％的维生素、2％的植物油、0.1％的KH2PO4、0.01％的NaNO3、0.1％酵母粉、0.01％的苯、0.1％的黄原胶、余量为水；调节该培养基的pH值为7，进行灭菌；其中苯既可以作为碳源也可以作为增溶剂；
(2)按照芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的1.456％的比例分别进行接种培养，培养时间为36h，培养温度为30℃；
(3)将培养好的菌株按照1:1:1:1进行混合，得到复合微生物菌剂。
实施例2
一种复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备液体培养基，其中该培养基中由以下重量百分比的原料制成：2.5％的玉米糖浆、2.5％的维生素、5％的植物油、0.5％的KH2PO4、0.1％的NaNO3、0.2％酵母粉、0.1％的苯、0.2％的黄原胶、余量为水；调节该培养基的pH值为7，进行灭菌；其中苯既可以作为碳源也可以作为增溶剂；
(2)按照芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的10％的比例分别进行接种培养，培养时间为36h，培养温度为30℃；
(3)将培养好的菌株按照1:1:1:1进行混合，得到复合微生物菌剂。
实施例3
一种复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备液体培养基，其中该培养基中由以下重量百分比的原料制成：1.5％的玉米糖浆、1.5％的维生素、2％的豆油、0.2％的KH2PO4、0.05％的NaNO3、0.15％酵母粉、0.05％的苯、0.15％的黄原胶、余量为水；调节该培养基的pH值为7.5，进行灭菌；其中苯既可以作为碳源也可以作为增溶剂；
(2)按照芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的2％的比例分别进行接种培养，培养时间为45h，培养温度为35℃；
(3)将培养好的菌株按照2:1:1:4进行混合，得到复合微生物菌剂。
实施例4
一种复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备液体培养基，其中该培养基中由以下重量百分比的原料制成：0.5％的玉米糖浆、0.5％的维生素、0.5％的植物油、0.1％的KH2PO4、0.01％的NaNO3、0.1％酵母粉、0.01％的苯、0.1％的黄原胶、余量为水；调节该培养基的pH值为7.5，进行灭菌；其中苯既可以作为碳源也可以作为增溶剂；
(2)按照芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的5％的比例分别进行接种培养，培养时间为45h，培养温度为35℃；
(3)将培养好的菌株按照4:1:1:2进行混合，得到复合微生物菌剂。
实施例5
一种复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备液体培养基，其中该培养基中由以下重量百分比的原料制成：1.0％的玉米糖浆、2.13％的维生素、0.45％的KH2PO4、4％的菜籽油、0.1％的NaNO3、0.4％酵母粉、0.11％的苯、0.12％的黄原胶、余量为水；调节该培养基的pH值为8，进行灭菌；其中苯既可以作为碳源也可以作为增溶剂；
(2)按照芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的5％的比例分别进行接种培养，培养时间为50h，培养温度为40℃；
(3)将培养好的菌株按照1:1:3:6进行混合，得到复合微生物菌剂。
实验结果：将复合微生物菌剂一次性或分批次注入低产稠油井中，根据试验区块油水性质、地质油藏特征来确定注入量，适用于地下粘度为5000厘泊以下的稠油，注入菌浓度为1-10％，若分批注入时，注入次数为一年4-12次；在大港和新疆油田选取了低产稠油井进行了微生物单井吞吐试验，采用油管加入法，加入复合微生物菌剂200方(浓度108cfu/ml)，关井20天后开井恢复生产，日产油从0.2-1.5t/天上升到1.6-2.69t/天，增油效果明显。
表1为含有芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌培养基在不同比例下的实验结果：
表1复合菌剂不同比例下实验效果
表2单一菌种和复合微生物菌剂的实验对比
现场应用方法：
将复合微生物菌剂一次性或分批次注入稠油井中，根据试验区块油水性质、地质油藏特征来确定注入量，适用于地下粘度为20000厘泊以下的稠油，注入菌浓度为1-10％，若分批注入时，注入次数为一年4-12次。
实施例6
四个菌种间的协同作用，提高复合菌剂的采油功能。
四个菌单独及混合菌进行原油乳化分散实验(图1中上方的图)以及对应的四个菌单独及混合菌乳化原油的粒径分析(图1中下方的图)，从直观上看，单菌的效果差异较大，四种微生物菌剂混合后形成了良好的协调效果，乳化粒径均匀，分散细腻，混合菌株对原油乳化效果最好；从乳化等级来看(表3和表4)，混合菌的乳化等级在不同培养基中都要优于单菌。
其中，乳化实验步骤：将30ml菌液接入到摇瓶中，1000ml摇瓶中装有300ml培养基和60克原油，置于36℃摇床中培养7天。
表3
| 假单胞菌 | 芽孢杆菌 | 肠杆菌 | 乳酸菌 | 混合菌 | |
| 在培养基①中乳化评级 | ++++ | +++ | +++ | ++ | +++++ |
| 在培养基②中乳化评级 | ++++ | ++ | +++ | ++ | +++++ |
注：培养基①和培养基②为以原油碳源的常规无机盐培养基，①和②的差异在于②中添加了0.1％的葡萄糖；混合菌的比例1:1:1:1配制；原油乳化等级评定按照行业常规的直观观察法。
表4
另外，等级5为静置48小时以上不分层。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1)采用本发明制备的复合微生物菌剂可以提高采油采收率；
2)避免因单功能菌种不耐受环境冲击的缺陷，四种菌株之间的功能表达没有受到抑制；
3)本发明制备方法简单、成本低，简化了具有采油功能的复合微生物菌剂的制备工艺，有效的提高了采油效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂由微生物和辅料制成，其中，所述微生物由芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌和假单胞菌混合制成。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌和假单胞菌的数量比为(1-6):(1-6):(1-6):(1-6)。
3.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述辅料为微生物液体培养基。
4.根据权利要求3所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述液体培养基由以下重量百分比的原料制成：0.5～2.5％的玉米糖浆、0.5～2.5％的维生素、0.5～5％的植物油、0.1～0.5％的KH2PO4、0.01～0.1％的NaNO3、0.1～0.2％的酵母粉、0.01～0.1％的苯、0.1～0.2％的黄原胶、余量为水。
5.根据权利要求3或4所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述液体培养基的pH为7-8。
6.一种如权利要求1至5中任一项所述的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌分别接种于液体培养基中进行培养，然后将含有上述菌种的培养基按照菌种数量比例为芽孢杆菌：肠杆菌：乳酸菌、假单胞菌＝(1-6):(1-6):(1-6):(1-6)的比例混合，制得所述复合微生物菌剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述液体培养基由以下重量百分比的原料制成：0.5～2.5％的玉米糖浆、0.5～2.5％的维生素、0.5～5％的植物油0.1～0.5％的KH2PO4、0.01～0.1％的NaNO3、0.1～0.2％酵母粉、0.01～0.1％的苯、0.1～0.2％的黄原胶、余量为水。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述液体培养基的pH为7-8。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述芽孢杆菌、所述肠杆菌、所述乳酸菌、所述假单胞菌的所述培养的条件均为于30～40℃培养36～50h。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述芽孢杆菌、所述肠杆菌、所述乳酸菌、所述假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的0.1～10％、0.1～10％、0.2～10％、0.1～10％；
优选的，所述芽孢杆菌、所述肠杆菌、所述乳酸菌、所述假单胞菌的接种量分别为液体培养基重量分数的1％、1％、3％、4％。
11.如权利要求1至5中任一项所述的复合微生物菌剂在采油中的应用；
优选的，将所述复合微生物菌剂一次性或分批次注入油井中。
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