CN1844365A - 一株枯草芽孢杆菌及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L－510 CGMCC No.1563及其应用。室内特性分析实验表明经该菌作用后的原油发生变化具有以下特点：1)经该菌作用后的原油中轻组分范围变宽，非烃组分平均增加2.09％，沥青质含量平均下降1.29％；2)经该菌作用后的原油含蜡率平均降幅为 17.56％，含胶率平均降幅为26.54％；3)原油流动性得到改善，粘温曲线初始表观粘度值与处理前相比下降幅度达到50％。用该菌在葡北油田进行的微生物吞吐现场试验结果表明注该菌处理后4个月内，有效井达到80％，产液量增幅44.8％，日产油量增幅47.4％。该菌株可广泛应用于采油工程领域特别是微生物强化采油领域。
Description
技术领域
本发明涉及微生物采油领域，具体涉及一株枯草芽孢杆菌及其在采油工程中的应用。
背景技术
石油是一种不可再生能源，为了有效地利用石油资源，世界各国正在寻求能够提高采收率的高效方法，以开采那些滞留于地层用常规采油方法难以开采的原油。自上世纪80年代开始，很多国家开展了用微生物方法提高原油采收率技术的研究，经过二十多年的努力，该技术取得了极大进展。
用微生物提高采收率的技术可称为微生物强化采油(MEOR，Microbial EnhancedOil Recovery)技术，它是指利用微生物的有用代谢产物或者利用微生物能够分解碳氢化合物的性能，提高原油采收率的技术。该技术是在石油工业中应用最广泛的一种生物技术，特别是对于高含水和接近枯竭的老油田的原油开采更显示出强大的生命力。一种高效微生物强化采油技术的关键是选择出能利用原油或作用于原油的最佳微生物。
油藏是一个条件比较苛刻的环境，对细菌的生长要求比较特殊。目前已从油藏中分离出了许多细菌，但是可用于微生物采油的细菌较少。
发明内容
本发明的目的是提供一株可提高原油采收率的枯草芽孢杆菌。
本发明所提供的枯草芽孢杆菌菌株是(Bacillus subtilis)L-510，该菌株已于2005年12月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.1563。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563是革兰氏阳性杆菌，细胞直径≤1μm，形成芽孢，芽孢不膨大，且非圆形；其菌落呈乳白色，直径2-5mm；该菌在兼性厌氧条件下生长，生长温度范围：20-90℃，最适生长温度：50-65℃；生长酸碱度范围：pH＝5-9，最适pH＝5.7；生化特性如表1所示：
| 试验项目 | 结果 | 试验项目 | 结果 |
| 接触酶 | + | 利用葡萄糖产酸 | + |
| 氧化酶 | + | 利用木糖产酸 | + |
| VP试验 | + | 利用L-阿拉伯糖产酸 | + |
| VP＜pH6 | - | 利用甘露醇产酸 | + |
| VP＞pH7 | - | 利用柠檬酸盐 | + |
| 甲基红试验 | - | 硝酸盐还原 | + |
| 利用葡萄糖产气 | - | 淀粉水解 | + |
| 明胶液化 | + | ||
| 分解酪素 | + |
注：“+”表示反应阳性；“-”表示反应阴性。
所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510CGMCC No.1563在扩培时产热，培养环境温度升高，由45℃升到80℃；在扩培时培养环境pH值升高，由5.0上升到6.2。
含有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510CGMCC No.1563的菌剂也属于本发明的保护范围。
所述菌剂含有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563和营养基，所述营养基由K2HPO4 10重量份，NaH2PO4 5重量份，(NH4)2SO4 2重量份，酵母粉0.5重量份，牛肉膏0.5重量份，MgSO4·7H2O 0.2重量份，CaCl2·2H2O 0.1重量份，FeSO4·7H2O0.1重量份组配而成。
所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563和营养基重量份数比为1～10∶100。
所述菌剂还添加有液体石蜡，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCCNo.1563、营养基和液体石蜡的重量份数比为1～5∶100∶3。
所述菌剂中的营养基为水溶液，pH5.0-9.0。
本发明提供了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563。室内特性分析实验表明经该菌作用后的原油发生如下变化：1)该菌能利用原油中的烷烃和芳烃组分，经该菌作用后的原油中轻组分范围变宽，残留的重组分略有增加，非烃组分平均增加2.09％，沥青质含量平均下降1.29％；2)原油剪切应力和表观粘度值与用该菌处理前相比明显下降，原油流动性得到改善，测得的粘温曲线初始表观粘度值与处理前相比下降幅度达到50％。应用牛顿指数、粘度变化量和提高采收率指数评价该菌对EOR指数的影响，可达到1.79％-2.08％。用该菌在葡北油田进行的微生物吞吐现场试验结果表明注枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563处理后4个月内，有效井达到80％，产液量由试验前的96t，增加到139t，增幅44.8％；日产油量由试验前的24.7t，增加到36.4t，增幅47.4％，注微生物后四个月，所有试验井共累计增油1159.2t，投入产出比大于1∶5；含水由试验前的74.3％，降到试验后的66.9％；此外，试验井油压、泵效和沉没度平均值分别比试验前提高11.4％、38.6％和138.5m，采出液中原油烃组分发生改变，轻组分含量增加。该菌株可广泛应用于采油工程领域特别是微生物强化采油领域。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1A为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563的电镜图片
图1B为不同培养时间的菌浓度、温度变化曲线
图1C为不同培养时间的pH、含氮量测定结果
图2为枯草芽孢杆菌L-510作用前、后，12-2655油井实验油样的全烃组分含量变化峰图
图3A为枯草芽孢杆菌L-510作用前、后油样13-2702的剪切应力随剪切速率变化的流变曲线
图3B为枯草芽孢杆菌L-510作用前、后油样13-P29的剪切应力随剪切速率变化的流变曲线
图4A为枯草芽孢杆菌L-510作用前、后油样13-2702的表观粘度随剪切速率变化的流变曲线
图4B为枯草芽孢杆菌L-510作用前、后油样13-P29的表观粘度随剪切速率变化的流变曲线
图5A为枯草芽孢杆菌L-510作用前、后油样13-P29的表观粘度随温度变化的粘温曲线
图5B为枯草芽孢杆菌L-510作用前、后油样12-2655的表观粘度随温度变化的粘温曲线
图6为注(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563前、后试验井沉没度变化情况
图7为注(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563前、后采集油样的全烃组分变化情况
具体实施方式
下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法，所有百分比浓度均为质量百分比浓度，如无特殊说明，水指蒸馏水或自来水。
实施例1、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563的分离及保藏
富集培养液(g/L)：液体石蜡20g，K2HPO4 10g，NaH2PO4 5g，(NH4)2SO4 2g，酵母粉1g，MgSO4·7H2O 200mg，CaCl2·2H2O 1mg，FeSO4·7H2O 1mg，其余为水，pH7.0-7.2。平板培养基(g/L)：蛋白胨10g，牛肉膏3g，NaCl 5g，琼脂18g，其余为水，pH7.0。
将从葡北油田采集的含油污水样品接种于富集培养基中，在45℃、150rpm下进行增菌培养，培养3-7天后，取原油乳化分散效果明显的样品，收集发酵液，再重复上述操作，驯化并稳定野生菌种的性能，而对乳化分散效果不明显的样品，依次淘汰；然后对乳化效果较好的样品在平板培养基上用划线法进行菌种的分离筛选，最终获得较纯的一株菌，命名为L-510。经鉴定，该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，革兰氏染色呈阳性，电镜观察结果见图1A(放大9500倍)，细胞直径≤1μm，形成芽孢，芽孢不膨大，且非圆形；其菌落呈乳白色，直径2-5mm；该菌在兼性厌氧条件下生长，生长温度范围：20-90℃，最适生长温度：50-65℃，菌浓度、温度变化与培养时间的曲线见图1B(菌株L-510在扩培时，产生大量的热，温度由45℃升到80℃，这种效果对稠油降粘十分有效)，生长酸碱度范围：pH＝5-9，最适pH＝5.7，pH、含氮量测定与培养时间的曲线图，结果见图1C，在扩培时培养环境pH值升高，由5.0上升到6.2；部分生化特性如表1所示：
表1 菌株L-510的部分生化特性
| 试验项目 | 结果 | 试验项目 | 结果 |
| 接触酶 | + | 利用葡萄糖产酸 | + |
| 氧化酶 | + | 利用木糖产酸 | + |
| VP试验 | + | 利用L-阿拉伯糖产酸 | + |
| VP＜pH6 | - | 利用甘露醇产酸 | + |
| VP＞pH7 | - | 利用柠檬酸盐 | + |
| 甲基红试验 | - | 硝酸盐还原 | + |
| 利用葡萄糖产气 | - | 淀粉水解 | + |
| 明胶液化 | + | ||
| 分解酪素 | + |
注：“+”表示反应阳性；“-”表示反应阴性。
该菌株已于2005年12月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.1563。
实施例2、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563的室内特性分析
一、检测枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563对原油物性的影响
营养液配方(g/L)：K2HPO4 10g，NaH2PO4 5g，(NH4)2SO4 2g，酵母粉0.5g，牛肉膏0.5g，MgSO4·7H2O 0.2g，CaCl2·2H2O 0.1g，FeSO4·7H2O 0.1g，其余为清水，pH7.0-7.2。
1、检测枯草芽孢杆菌L-510对原油族组成的影响
用下述方法检测枯草芽孢杆菌L-510对原油族组成的影响：
1)从井号分别为13-2702、13-P29和12-2655的油井中采集油样，然后参照SY/T5119-1995中的分析方法，用柱层析法检测油样的族组成情况；
2)取250mL三角瓶，加入油样5-10g、枯草芽孢杆菌L-510菌液10mL(菌含量＞107cfu/mL)和营养液150mL后，在45-70℃、150r/min下摇培3-7天；
3)培养结束后，收集发酵液，3500r/min离心15min脱水，用与步骤1)相同的方法检测油样的族组成情况。
每种油样按上述步骤平行检测三次。
枯草芽孢杆菌L-510作用前、后原油的族组成变化情况如表2所示，饱和烃和芳烃含量均有明显增多或减少，变化范围分别在56.32％-60.38％和21.44％-22.97％之间，三种油样的非烃组分的含量平均增加2.09％，沥青质含量平均下降1.29％，检测结果表明枯草芽孢杆菌L-510对实验油样产生了明显的氧化降解作用，使原油中的重组分沥青质的含量降低，非烃组分中的氧化物含量增加，而增加的这些氧化物多为分子量大小不同的有机酸、醇和酯等具有表面活性的物质，这对改善原油流动性，降低油水界面张力起到重要作用，具有良好的驱油作用。
表2 枯草芽孢杆菌L-510作用前后原油族组成的变化
| 油样 | 对比 | 饱和烃 | 芳烃 | 非烃 | 沥青质 |
| 13-270213-P2912-2655 | 作用前作用后作用前作用后作用前作用后 | 60.3856.9257.6956.3257.3659.46 | 21.4422.9721.9022.0122.7921.48 | 16.5818.7017.4820.1115.9717.49 | 1.601402.931.563.891.58 |
2、检测枯草芽孢杆菌L-510对原油全烃组成的影响
用下述方法检测枯草芽孢杆菌L-510对原油全烃组成的影响：
1)从井号分别为13-P29、12-2655和13-2702的油井中采集油样，然后参照SY/T5120-1997中的分析方法，用HP-6890全烃色谱分析仪检测油样的全烃组成情况；
2)取250mL三角瓶，加入油样5-10g、枯草芽孢杆菌L-510菌液10mL和营养液150mL后，在45-70℃、150r/min下摇培3-7天；
3)培养结束后，收集发酵液，3500r/min离心15min脱水，用与步骤1)相同的方法检测油样的全烃组成情况。
每种油样按上述步骤平行检测三次。
枯草芽孢杆菌L-510作用前、后，12-2655油井实验油样的全烃组分含量变化峰图参见图2所示，三口油井主峰碳及碳数范围变化如表3所示，可见该菌作用后原油的主碳峰向后移动，碳数范围中的轻组分范围变宽，C10-C30之间的烷烃组分含量变化受枯草芽孢杆菌L-510降解作用的迹象明显。
表3 枯草芽孢杆菌L-510作用前、后原油全烃含量变化峰图分析结果
| 油样 | 对比 | 主峰碳 | 碳数范围 |
| 13-P2912-265513-2702 | 作用前作用后作用前作用后作用前作用后 | nC19nC23nC19nC23nC17nC23 | nC3-nC37nC5-nC37nC8-nC38nC5-nC38nC8-nC37nC4-nC37 |
现用以下评价指标：Pr/Ph、Pr/nC17、Ph/nC18、OEP、∑C21-/∑C22+及(C21+C22)/(C28+C29)对枯草芽孢杆菌L-510作用前后对原油全烃组成变化的影响做进一步分析，结果如表4所示，主要表现为：1)Pr/Ph比值略有升降，表明原油中重组分略有增加或减少；2)Pr/nC17比值均有增加，表明nC17组分减少，相对于Pr，更容易被枯草芽孢杆菌L-510所利用，同样Ph/nC18的比值也均有增加，表明nC18组分减少，相对于Ph，更容易被枯草芽孢杆菌L-510所利用；3)OEP值均有不同程度的减少，表明原油经微生物作用后，产生一定程度的生物降解；4)∑C21-/∑C22+的比值下降，表明枯草芽孢杆菌L-510作用后的原油中，C21以前的组分之和相对于C22后的组分之和的比例减少，重组分略有增加；5)(C21+C22)/(C28+C29)的比值也同样下降，即枯草芽孢杆菌L-510作用后残留的重组分相对增加。上述各项评价指标表明，本发明的枯草芽孢杆菌L-510对原油中的全烃组分具有一定的生物降解作用，部分正构烷烃被利用，该菌作用后的原油中残留的重组分相对略有增加。
表4 枯草芽孢杆菌L-510作用前、后原油全烃评价指标的变化
| 油样 | 对比 | Pr/Ph | Pr/nC17 | Ph/nC18 | OEP | ∑C21/∑C22+ | C21+C22/C28+C29 |
| 13-P2912-265513-2702 | 作用前作用后作用前作用后作用前作用后 | 1.461.261.311.261.281.30 | 0.300.310.290.310.280.38 | 0.210.250.230.250.240.30 | 1.101.131.091.131.031.12 | 1.221.111.061.111.530.97 | 2.081.761.811.761.981.66 |
二、检测枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563对原油流变性的影响
1、枯草芽孢杆菌L-510作用前、后对原油流变曲线的变化
用下述方法检测枯草芽孢杆菌L-510对原油流变性的影响：
1)从井号分别为13-P29和13-2702的油井中采集油样，用HAAKE RS150流变仪测定在剪切速率范围0.01-1000s-1，温度为45℃条件下的剪切应力和表观粘度随剪切速率的变化；
2)取250mL三角瓶，加入油样5-10g、枯草芽孢杆菌L-510菌液10mL和营养液150mL后，在45-70℃、150r/min下摇培3-7天；
3)培养结束后，收集发酵液，3500r/min离心15min脱水，用与步骤1)相同的方法检测油样的剪切应力和表观粘度随剪切速率的变化。
每种油样按上述步骤平行检测三次。
枯草芽孢杆菌L-510作用前、后两种油样的剪切应力随剪切速率变化的流变曲线分别如图3A和图3B所示，枯草芽孢杆菌L-510作用前，原油的剪切应力变化表现为非牛顿流体的特性，随着剪切速率的增加，剪切应力显示假塑性流体特征变化；经枯草芽孢杆菌L-510处理后，剪切应力变化明显，表现为牛顿流体特性。
枯草芽孢杆菌L-510作用前、后两种油样的表观粘度随剪切速率变化的流变曲线分别如图4A和图4B所示，枯草芽孢杆菌L-510作用前，原油的表观粘度(μ＝KDn-1)表现为假塑性流体的特性；经枯草芽孢杆菌L-510处理后，原油的表观粘度则趋于牛顿流体特性。
2、枯草芽孢杆菌L-510作用前、后对原油粘温曲线的变化
从井号分别为13-P29和12-2702的油井中采集油样，用与步骤1相同的方法检测枯草芽孢杆菌L-510作用前、后两种油样的表观粘度随温度的变化情况，枯草芽孢杆菌L-510作用前、后两种油样的表观粘度随温度变化的粘温曲线分别如图5A和图5B所示，在不同温度下，枯草芽孢杆菌L-510处理后油样的表观粘度值较处理前下降幅度十分明显，特别是该菌作用初始时的表观粘度值的大幅降低，表明枯草芽孢杆菌L-510的降解作用不仅改变了原油的组分和结构，还具有稠油降粘的作用，而且其各种代谢产物产生的乳化降粘效果有助于石油的开采和输送。
3、检测枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563对原油含蜡含胶量变化的影响
用常规方法检测枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563作用前、后对原油含蜡含胶量变化的影响，结果如表5所示，表明枯草芽孢杆菌L-510作用前、后，实验油样的的含蜡含胶量具有明显变化，特别是原油粘度大于80mPa·s，含蜡大于20％，含胶高于30％的油样作用效果突出，其中含蜡率降低达到17.56％，含胶率降低达到26.54％，而且平行实验结果的重复稳定性较好。
表5 枯草芽孢杆菌L-510作用原油前后含蜡含胶量的变化
| 油样 | 含蜡量(％) | 下降率(％) | 含胶量(％) | 下降率(％) | ||
| 作用前 | 作用后 | 作用前 | 作用后 | |||
| 1 | 24.78 | 21.20 | 14.4 | 34.58 | 26.32 | 23.9 |
| 2 | 17.80 | 28.1 | 21.10 | 39.0 | ||
| 3 | 19.52 | 21.2 | 27.22 | 21.3 | ||
| 4 | 21.85 | 11.8 | 26.25 | 24.1 | ||
| 5 | 21.72 | 12.3 | 26.15 | 24.4 | ||
| 平均 | 20.36 | 17.56 | 25.41 | 26.54 | ||
三、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563作用前、后对EOR指数的影响
根据Alejandro Maure等(Alejandro Maure et al：Waterflooding OptimizationUsing Biotechnology：2-Year Field Test，La Ventana Field Argentina，SPE69650，p34.)的方法评价枯草芽孢杆菌L-510对提高石油采收率的贡献指数(EOR)。该方法是以降粘效果作为实验菌种性能评价的依据，通过测定在所给定的剪切速率区间内的最大和最小的表观粘度值，并对所给定的剪切速率区间内测得的全部表观粘度数据进行求和统计，应用牛顿指数、粘度变化量和提高采收率指数对实验菌种进行综合评价，计算公式如下：
1.牛顿指数：
2.Delta系数：
3.EOR指数：
其中，牛顿指数、delta粘度系数和EOR指数可用于定量评价微生物提高石油采收率的效果，当EOR指数≥1.15，表明微生物作用有效果，从井号分别为13-2702、13-P29和12-2655的油井中采集油样，用步骤二中的方法与枯草芽孢杆菌L-510共培养，测定EOR指数，结果如表6所示，三个实验组的EOR指数均大于1.15，表明枯草芽孢杆菌L-510作用有效，可在实际采油中用于提高采收率。
表6 枯草芽孢杆菌L-510对EOR指数的影响
| 评价参数 | μc minSR | μc maxSR | μm minSR | μm maxSR | ∑μc | ∑μm | NI | DV | EOR |
| 13-270213-P2912-2655 | 204004880023400 | 179196236 | 102002420012800 | 130141140 | 5559711453753878 | 310956040525762 | 2.012.021.83 | 0.440.470.52 | 1.791.892.08 |
四、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563物理模拟驱油试验评价
为了更好验证所筛选菌株的驱油效果及作用机理，现进行人造非均质岩心驱油的物理模拟试验，该项试验同时也为微生物驱油现场应用的营养液配方设计提供了依据。
(1)试验菌种
采用室内研究筛选的适合葡北过渡带地区的微生物降粘菌株(Bacillussubtilis)L-510 CGMCC No.1563。
(2)试验油水样
用葡81-70井采集的油水样进行微生物驱油试验。油样经脱水后用煤油调至15mPa·s后饱和人造岩心，水样经过滤后用于测岩心孔隙体积。
(3)驱油试验模型
利用大庆石油学院制造的人造非均质岩心进行微生物驱油物理模拟试验。岩心长30.6cm，截面积19.1～19.9cm2，渗透率值为300×10-3um2。
(4)微生物驱替岩芯试验步骤：
①抽真空：首先将烘干后的人造岩芯称重，再将称重的岩心进行抽真空，在1个真空度下抽真空5小时。
②饱和水：用葡81-70井经过滤后的采出水饱和岩心，测量出饱和水后的重量，计算出岩心的孔隙体积和孔隙度。饱和水的人造岩心放置恒温室，45℃老化润湿12小时。
③饱和油：将葡81-70井经脱水后原油粘度用煤油调至15mPa·s后进行油的饱和，驱替使饱和地层水的岩心原油饱和度达到65％以上为止。饱和后的人造岩心放置恒温箱中45℃老化24小时。
④菌液培养：分别将菌种：营养液：液体石蜡按1～5∶100∶3的比例(重量比)加入三角瓶中培养7天，摇床的转速定为170rpm，温度45℃。培养后的菌液浓度达到109细胞/mL，准备用于驱油试验。
⑤水驱：将饱和油后老化好的岩心进行水驱，水驱至少应在2PV左右，既含水达98％以上后，水驱结束。
⑥微生物驱：先注入第一段塞0.5PV的菌株(Bacillus subtilis)L-510培养的菌液，注完后关闭模型7天。然后进行微生物一次水驱，连续注入到2小时含水不再上升为止，记录采出油量。再注入第二段塞0.5PV的菌株(Bacillus subtilis)L-510(为④培养的菌液)后，再关闭模型7天，之后进行微生物二次后续水驱，连续注入到2小时含水不再上升为止，微生物驱替试验结束。
(5)微生物驱油试验结果
由于驱油试验采用葡北过渡带的油水样和非均质的低渗透人造岩心模拟地下开采过程，因此，试验结果具有一定的代表性。四支岩心均采用相同的微生物驱油配方，在水驱(水驱含水98％)结束后，分别注两个微生物段塞，每个段塞注完后，各关闭模型7天，随后水驱，第一个后续水驱结束后，连续注下一个微生物段塞，程序如上，至驱替试验结束。
表7 筛选的微生物采油菌在非均质物理模型的驱油效果
| 编号 | 长度(cm) | 截面积(cm3) | 渗透率(×10-3um2) | 孔隙体积(mL) | 饱和油量(mL) | 水驱油量(mL) | 水驱采收率(％) | MEOR油量(mL) | MEOR(％) |
| 1-5 | 30.6 | 19.77 | 305 | 135.24 | 98.88 | 47.35 | 47.9 | 5.60 | 5.8 |
| 1-6 | 30.6 | 19.42 | 315 | 135.44 | 94.38 | 45.62 | 48.4 | 6.60 | 7.0 |
| 1-8 | 30.6 | 19.40 | 318 | 137.44 | 100.44 | 29.65 | 29.5 | 8.50 | 8.5 |
| 1-9 | 30.6 | 19.82 | 320 | 118.10 | 80.50 | 14.95 | 18.5 | 11.95 | 14.85 |
驱油试验结果表明，采用室内筛选的微生物菌株(Bacillus subtilis)L-510，经两个微生物驱替段塞作用后，采收率可提高5％～9％，三支模型(1-5、1-6和1-8)的重复试验结果十分接近，而另一支模型(1-9)微生物驱采收率达到14.85％。
实施例3、用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563进行单井吞吐现场试验及试验菌
一、单井吞吐现场试验
试验油田：大庆葡北油田，该油田原油具有比重低，饱和压力低，含蜡量高(25％)，胶量低，地饱压差大，溶解系数大的特点；地层水属碳酸氢钠型，氯离子含量2674-2902mg/L，总矿化度为8490-9789mg/L。
试验菌：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563(以下简称枯草芽孢杆菌L-510)
用本发明的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510CGMCC No.1563进行单井吞吐现场试验，试验方法为：先在该油田选择试验井10口，备选井2口，选则标准为：产液量在20t/d以下，含水在30-90％之间，油层有效厚度在10m以内，温度在50℃左右，渗透率在10-200×10-3μm2之间；然后采用套管环形空间将5％菌液和营养液(参见实施例2营养基配方，用现场水配制，配后pH约为8～9)注入试验井的解堵层位，每口井注菌液2-3t，营养液20-30m3，关井3天后开井正常生产。该试验为期4个月(2005年11月10日至2006年3月31日)，试验结果如下：
1、试验井吞吐增产情况
记录试验开始前、试验期间以及目前(2005年1月1日至2006年3月31日)每口井的产油量、产液量及含水，然后根据每日记录的试验数据统计试验井的增产效果数据，结果如表8所示，结果表明吞吐增产有效井达到80％，其中7口井增液、增油效果显著，产液量由试验前的96t，增加到138t，增幅43.30％；产油量由试验前的24.7t，增加到37.4t，增幅46.18％；含水由试验前的74.2％，降到试验后的72.9％。其中葡67-78井用枯草芽孢杆菌L-510处理前，日产液19t/d，产油2.7t，处理后，日产液量达到44t，最高48t，增幅153％，目前已稳定在30t/d以上，平均日增油2t以上。葡10-1-57井用枯草芽孢杆菌L-510处理前，日产液9t/d，产油3.6t，处理后日产液量达到25t，增幅178％，目前已稳定在14t/d，平均日增油达2.0t。8口有效井平均单井日增液5.6t，日增油1.45t。截止到2006年3月31日，10口试验井累计增油1159.2t。
表8 吞吐试验井增产效果统计数据
| 井号(葡) | 试验前 | 试验后 | 目前 | 差值 | 目前日增油(t) | 累计增油(t) | ||||||||
| 产液(t) | 产油(t) | 含水(％)74.164.080.853.979.833.984.452.086.280.074.3 | 产液(t) | 产油(t) | 含水(％)72.864.079.428.283.346.083.248.085.978.072.9 | 产液(t) | 产油(t) | 含水(％)77.263.479.472.485.436.083.548.785.782.576.3 | 产液(t) | 产油(t) | 含水(％) | |||
| 10-1-56 | 13 | 34 | 14 | 3.8 | 13 | 3.0 | 1 | -0.4 | 3.1 | -0.4 | 6.3 | |||
| 10-1-57 | 10 | 3.6 | 25 | 90 | 14 | 4.8 | 4 | 1.2 | -0.6 | 1.2 | 312.7 | |||
| 84-69 | 11 | 2.1 | 11 | 2.3 | 14 | 2.9 | 3 | 0.8 | -14 | 0.8 | 116.9 | |||
| 86-68 | 7 | 3.2 | 8 | 5.7 | 7 | 1.9 | 0 | -1.3 | 18.5 | -1.3 | 45.7 | |||
| 87-84 | 6 | 1.2 | 10 | 1.7 | 18 | 4.2 | 12 | 3.0 | 5.6 | 3.0 | 179.8 | |||
| 88-90 | 3 | 2.0 | 3 | 1.6 | 5 | 3.3 | 1 | 1.3 | 2.1 | 1.3 | 35.0 | |||
| 10-9-49 | 18 | 2.8 | 24 | 4.0 | 18 | 3.3 | 0 | 0.5 | -0.9 | 0.5 | 71.5 | |||
| 59-822 | 7 | 3.4 | 8 | 4.2 | 10 | 4.8 | 3 | 1.4 | -3.3 | 1.4 | 141.6 | |||
| 67-78 | 19 | 2.6 | 33 | 4.7 | 28 | 5.8 | 9 | 3.2 | -0.5 | 3.2 | 245.8 | |||
| 62-66 | 2 | 0.4 | 2 | 0.4 | 1 | 0.2 | -1 | -0.2 | 2.5 | -0.2 | 3.9 | |||
| 合计 | 96 | 24.7 | 138 | 37.4 | 128 | 34.2 | 31 | 9.5 | 2.5 | 9.5 | 1159.2 | |||
2、试验井生产动态变化情况
记录试验前、后试验井的油压、泵效及沉没度，根据试验数据分析用枯草芽孢杆菌L-510作用后试验井的生产动态变化情况。10口试验井注枯草芽孢杆菌L-510后，油压发生明显变化：有8口井油压明显上升，显著上升的有5口井，其中葡10-1-57、葡59-822和葡67-78井均增加0.1MPa；油压下降的有2口井，分别是葡88-90井和葡88-90井；10口试验井的油压平均值由试验前的0.35MPa上升到试验后的0.39MPa，提高11.4％。试验井注枯草芽孢杆菌L-510后，泵效发生明显变化：有8口井泵效明显上升，显著上升的有6口井，其中葡10-1-57、葡10-9-49和葡67-78井，泵效提高幅度都在20个百分点以上，最高达50个点；泵效下降的有2口井，分别是葡62-66井和葡88-90井；10口试验井的泵效平均值由试验前的33.89％上升到试验后的46.96％，提高38.6％。试验井注枯草芽孢杆菌L-510后，沉没度也发生明显变化，变化情况如图6所示：有8口井沉没度明显上升，显著上升的有4口井，其中葡10-1-56、葡87-84和葡67-78井的沉没度均上升150m以上，最高到井口；沉没度下降的有2口井，分别是葡88-90井和葡86-68井；10口试验井的沉没度平均值由试验前的413.12m上升到试验后的551.62m，上升138.5m。上述试验结果表明开井后，10口试验井的生产动态变化特点为：油压、泵效增大，沉没度上升。
3、试验井油水样品全烃组分的变化情况
试验前、后从试验井(井号：葡10-1-57)中采集油样的全烃组分变化情况如图7所示(P10-1-57B：试验前，P10-1-57A1：试验后)，结果经枯草芽孢杆菌L-510作用的原油烷烃组分中C15以前的轻组分增加，C15以后的石蜡等重组分明显减少。另外，从葡67-78井的采出液中(注微生物处理后150天，2006.3.29日取样)，微生物活菌计数分析表明，数量大于105个/mL，而且分离出注入的枯草芽孢杆菌L-510，这表明注入的微生物菌种适应地下的油藏环境，繁殖速度快，活性强，解堵作用效果明显，该井经枯草芽孢杆菌L-510作用后，产油量由初期的2.6t/d，上升并保持到目前的5.8t/d左右，增产效果显著，且仍有7口井保持增产。
Claims (10)
1、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563。
2、根据权利要求1所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563，其特征在于，所述菌株具有在扩培时产热的特性，扩培时培养环境温度升高，由45℃升到80℃。
3、根据权利要求1所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563，其特征在于，所述菌株具有在扩培时pH值升高的特性，扩培时培养环境pH值由5.0升到6.2。
4、含有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563的菌剂。
5、根据权利要求4所述菌剂，其特征在于，含有枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)L-510 CGMCC No.1563和营养基，所述营养基由K2HPO410重量份，NaH2PO45重量份，(NH4)2SO42重量份，酵母粉0.5重量份，牛肉膏0.5重量份，MgSO4·7H2O0.2重量份，CaCl2·2H2O 0.1重量份，FeSO4·7H2O 0.1重量份组配而成。
6、根据权利要求5所述菌剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)L-510CGMCC No.1563和营养基重量份数比为1～10：100。
7、根据权利要求5所述菌剂，其特征在于，由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510CGMCC No.1563、营养基和液体石蜡按重量比1～5∶100∶3的比例配制而成。
8、根据权利要求5或6或7所述菌剂，其特征在于，所述营养基为水溶液，其pH在5.0～9.0。
9、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-510 CGMCC No.1563在采油工程领域中的应用。
10、枯草芽孢杆菌(Bacillus sub tilis)L-510 CGMCC No.1563在采油工程领域中稠油降粘的应用。
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