油藏內(nèi)源產(chǎn)表面活性劑微生物的選擇性激活.pdf

1、生物表面活性劑的驅(qū)油作用是微生物采油的主要機(jī)理。目前生物表面活性劑在微生物采油技術(shù)中的應(yīng)用主要采取向油藏注入地面發(fā)酵的產(chǎn)品(地面法)和外源菌種(外源微生物驅(qū))的方式。相對(duì)地面法和外源微生物驅(qū)，內(nèi)源微生物驅(qū)油技術(shù)更能體現(xiàn)微生物采油“低成本、工藝簡單、環(huán)保”三大優(yōu)勢，但是，關(guān)于如何全面準(zhǔn)確地識(shí)別油藏中產(chǎn)表面活性劑的微生物，尤其是能否實(shí)現(xiàn)油藏內(nèi)源產(chǎn)表面活性劑微生物的定向調(diào)控，目前研究較少。
　　 本論文應(yīng)用油藏內(nèi)源產(chǎn)表面活性劑微生物功

2、能基因定性定量分析方法，在對(duì)勝利油田油藏產(chǎn)表面活性劑微生物分析的基礎(chǔ)上，選取沾3區(qū)塊開展油藏內(nèi)源產(chǎn)表面活性劑微生物選擇性激活研究并獲得激活劑配方；研究了油藏內(nèi)源產(chǎn)表面活性劑微生物激活后對(duì)油藏相對(duì)滲透率曲線和巖石潤濕性的影響以及提高原油采收率的貢獻(xiàn)；最后對(duì)激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)生的表面活性劑的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。主要研究成果及結(jié)論如下：
　　 1、設(shè)計(jì)應(yīng)用分別與枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)和地衣芽孢桿菌(B

3、acilluslicheniformis)等菌屬脂肽類表面活性劑代謝調(diào)節(jié)相關(guān)的合成基因(srfA3/licA3)以及與假單胞菌屬(pseudomonas)鼠李糖脂類表面活性劑代謝調(diào)節(jié)相關(guān)的基因(rhlR)對(duì)應(yīng)的簡并引物，在功能基因水平上對(duì)勝利油田的5個(gè)區(qū)塊共10個(gè)油井產(chǎn)出液進(jìn)行了產(chǎn)脂肽和糖脂類表面活性劑微生物的分析；應(yīng)用培養(yǎng)法和克隆測序方法在微生物種屬方面進(jìn)行了輔助分析。結(jié)果表明，多數(shù)油藏樣品中檢測出芽胞桿菌和脂肽類表面活性劑代謝調(diào)節(jié)相

4、關(guān)的合成基因(srfA3/licA3)，產(chǎn)脂肽類表面活性劑的微生物是激活油藏內(nèi)源微生物產(chǎn)表面活性劑的主要方向。
　　 2、以油藏產(chǎn)脂肽類微生物的分子生物學(xué)定量檢測為目標(biāo)，應(yīng)用Real-TimePCR技術(shù)成功的建立了以(srfA3/licA3)為標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)油藏樣品的脂肽合成代謝基因的定量分析方法，并對(duì)熒光定量PCR的反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，本研究成功構(gòu)建的脂肽合成基因?qū)崟r(shí)熒光定量PCR方法具有快速、靈敏、特異性好的特點(diǎn)，適合

5、實(shí)驗(yàn)室研究及現(xiàn)場跟蹤檢測的應(yīng)用。
　　 3、開展了激活沾3油藏微生物產(chǎn)表面活性劑的可行性實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)脂肽合成基因?qū)崟r(shí)熒光定量PCR和克隆測序結(jié)果綜合分析，推斷沾3油藏脂肽合成基因與地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)相關(guān)。在此基礎(chǔ)上，篩選得到有機(jī)氮激活劑配方(JHJ-1:0.4％玉米漿干粉，0.5％葡萄糖，0.2％可溶性淀粉，0.4％蛋白胨)，該配方激活沾3油藏樣品，脂肽合成基因最高達(dá)2.6×106cop

6、ies/μLDNA；表面張力最低達(dá)38.0mN/m；擴(kuò)油圈直徑最大達(dá)7.0cm；但乳化指數(shù)小于5％。無機(jī)氮激活劑配方(JHJ-2：蔗糖2，NH4Cl0.6，酵母粉0.03，玉米漿干粉0.05，KH2PO40.06，Na2HPO40.2)激活沾3油藏樣品，脂肽合成基因最高達(dá)1.6×105copies/μLDNA；乳化指數(shù)達(dá)96％。克隆測序結(jié)果表明，JHJ-1激活后樣品結(jié)構(gòu)單一，優(yōu)勢菌為Bacillus licheniformis，而JHJ

7、-2激活后樣品相對(duì)復(fù)雜，優(yōu)勢菌為Bacillus licheniformis和Bacillus thermoamylovorans等。
　　 4、研究了激活油藏內(nèi)源產(chǎn)表面活性劑微生物驅(qū)對(duì)相滲曲線和潤濕性的影響，并對(duì)提高采收率能力進(jìn)行了物理模擬評(píng)價(jià)。研究發(fā)現(xiàn)：微生物驅(qū)后，油水相對(duì)滲率透曲線等滲點(diǎn)右移，巖心親水性增強(qiáng)；當(dāng)含水飽和度較高時(shí)，油相相對(duì)滲透率明顯高于常規(guī)水驅(qū)，激活產(chǎn)表面活性劑微生物能夠起到較好的驅(qū)動(dòng)殘余油的效果。沾3區(qū)塊巖

8、心注入激活劑激活處理后巖心相對(duì)潤濕指數(shù)明顯增加，親水性增強(qiáng)。采用物理模擬方法模擬沾3區(qū)塊油藏條件，在一次水驅(qū)的基礎(chǔ)上，激活劑JHJ。1和JHJ.2激活油藏內(nèi)源產(chǎn)表面活性劑微生物分別提高采收率10％和13.6％。
　　 5、對(duì)激活劑JHJ-2激活樣品中的表面活性劑進(jìn)行了理化性質(zhì)研究和組成分析，其表面活性劑的產(chǎn)率為0.47 g/L，臨界膠束濃度為33.3mg/L，對(duì)應(yīng)的表面張力為38.5 mN/m。乳化活性強(qiáng)，稀釋100倍后，乳化活