简介:关于本文可作为相关专业微生物乳化论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文微生物乳化论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
吴君 何志刚 连贵宾 刘建东（1. 新疆科力新技术发展有限公司；2. 新疆油田公司陆梁作业区,新疆 克拉玛依 834000）
摘 要：文章通过室内筛选评价,确认了适用于陆梁油田的微生物清防蜡菌种,同时分析了井下温度、采出水pH 值和矿化度对菌种生长繁殖的影响,确定了合适的选井条件.结合克拉玛依陆梁油田应用情况,其清防蜡有效率在98% 以上.
关键词：微生物清防蜡；菌种生长曲线；陆梁油田；乳化性能试验；界面张力变化；矿化度
中图分类号：TE869 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）22-0092-02
微生物清防蜡作为近年来新兴的防蜡技术,因其具有的环保、低投入、效果持续时间长等优点,具有良好的推广和应用价值.微生物清防蜡技术在陆梁油田的应用始于2003年前后,目前已推广至150口井左右,从使用效果来看,有效率在98%以上,应用前景良好.
一、微生物菌种的筛选
陆梁油田原油20℃条件下平均密度为0.856g/cm3,平均含蜡量8.2%,平均胶质含量3.57%,沥青质含量1.45%属含蜡、含胶中质原油,各层位的油层温度在42℃～66℃之间.对于通过代谢产物生成表面活性物质,从而改变原油流变性达到清防蜡目的的菌种,理想的原油乳化效果必不可少.同时还要考虑在采出液中矿化度、pH值和井下温度条件对菌种生长的影响.
(一)菌种生长曲线测定
微生物的生长曲线代表了微生物生长繁殖至衰老死亡的动态过程,分为停滞期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段,可以反映出特定条件下微生物的生存繁殖能力.我们收集了几种具有清防蜡作用的微生物菌种,模拟井下条件用比浊法测定其生长曲线,见图1：
从图1曲线的走势来看,还是明显能够看出各种微生物的停滞期、对数期和稳定期（考虑到培养时间过长对会出现杂菌影响测定结果的可靠性,没有对衰减期进行确定）.W、Bx、Bg、S2、A2的繁殖特性接近,在5小时左右进入微生物繁殖增长期（对数期）,说明这几种微生物的环境适应性较强,在70小时左右进入微生物繁殖的稳定期.S2和A2由于对试验条件下环境体系的不适应,过早的进入了衰减期.
(二)乳化性能试验
传统的微生物清防蜡理论认为在微生物代谢过程中能产生低气分子气体,有机酸,生物表面活性剂等,并通过它们发挥作用,起到清防蜡的目的.基于此我们室内可以通过微生物原油乳化试验来评价微生物的清防蜡效果.取陆梁油田不同层位单井原油作微生物乳化性能评价,各单井的原油物性参数如下表：
根据生长曲线和平皿试验结果,选择W、Bx、A1、Bg四种菌液作为原油乳化试验用微生物.试验中分别将10mL和20mL菌液接种到含5克原油的液体培养基中,在50℃恒温摇床上培养72h后观察乳化结果.从实验结果看出,微生物乳化性能的优劣主要和选择的菌种有关.如Bx菌液对不同层位的陆梁原油都具有良好的乳化效果,而A1和W的对各层位原油乳化效果都不甚理想.同时结合表2还可以看出,所选微生物的乳化效果与原油物性也有一定关系,含蜡量高则乳化效果好,低则乳化效果不明显.在此实验基础上,选择LU8166和LU1147井原油用乳化效果较理想的Bx和Bg菌种作不同培养时间对乳化效果的影响.试验条件同前,在不同培养时间后观察乳化结果.培养72小时以后,两种菌液的乳化效果基本不变.这和两菌种生长曲线达到稳定期的时间基本吻合.
(三)乳化后油水两相物性分析
通过微生物乳化试验后原油粘度的变化,可以印证乳化试验结果与清防蜡效果之间的联系.选择乳化试验中效果最好的LU1147井经过Bx菌液乳化的原油作粘温曲线,测定结果见图2.微生物乳化和原油的粘度明显降低,说明乳化效果理想的菌液确实能降低原油在金属管壁的粘附力,达到清防蜡的目的.同时也说明原油乳化试验对评价微生物的清防蜡效果具有一定的指导意义.
(四)界面张力变化分析方法
原油经过微生物乳化前后界面张力的变化,可以为适用于现场的菌种确定提供可靠依据.选择陆梁现场油样,室内用XZD-3型界面张力仪测定原油微生物作用前后界面张力变化,结果表明陆梁原油经Bx菌乳化后界面张力明显降低,降低率平均达到70%以上.
从生长曲线测定、乳化实验和界面张力测定结果来看,Bx菌对陆梁原油的清防蜡效果较好,作为现场应用时菌种.在确定合适菌种后还应考虑现场特定条件对菌种生长的影响,下文讨论温度等对微生物的影响.
二、温度、pH 值和矿化度对微生物生长的影响
将W、Bx、Bg和A1菌样按1:4的比例接种于营养培养基中,置于35℃、40℃、50℃、60℃、70℃ 下,分别测定72h后菌液浓度（涂抹平板计数法）,以温度为横坐标,以菌液浓度的对数为纵坐标,作60h时温度与菌液浓度对数图.试验结果见图3；
从图4温度对微生物生长情况影响趋势可以看出,在40℃～60℃的范围内,微生物的生长处于较为稳定的状态；温度超过60℃后,随着温度的上升,菌种生长能力受到抑制；到70℃时,微生物的生长繁殖已经收到较大的抑制.
将菌样按1:4的比例接种于调节pH值至5、6、7、8、9的营养培养基中,置于50℃的振荡器培养72h,以平皿计数法测定总菌含量,以pH值为横坐标,以菌液浓度的对数为纵坐标作图5,从结果可知,微生物适宜的生长pH值在6～8之间.
微生物的生长繁殖情况受环境影响很大,研究矿化度对微生物生长的影响可以为现场选井提供合理依据.室内通过配盐来模拟现场油井采出液,同时加入营养物质,在50℃恒温摇床上培养72小时后用平皿法测定总菌含量.根据陆梁油田采出液矿化度范围,室内用钙、镁、钾、钠、氯根等配置成矿化度5000、8000、10000、15000的模拟水样.测定结果见图5：
图5曲线说明,在提供充足营养物质的前提下,矿化度对微生物的生长影响不大.但矿化度达到10000ppm以后,随着矿化度的增加,微生物的生长受到抑制,基于此,在选择微生物清防蜡措施井时应考虑采出液矿化度对微生物的影响.
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三、现场应用情况
根据室内确定的选井依据,我们在陆梁油田选择了150口抽油井作为微生物清防蜡实施井,从实施效果来看,每年因为结蜡而导致修井基本在1～2口左右,有效率98%以上.部分油井因结蜡检泵时间由原来未采取措施的50天左右,延长到300天以上,防蜡效果明显.需要提醒读者的是,微生物清防蜡现场实施效果的好坏,不仅同所选菌种的清防蜡效果有关,还与合理的选井、优化的现场施工方案密不可分.对于选井条件,上文已做阐述.而现场施工方案,由于和菌种清防蜡作用机理、油井结蜡状况等密切相关,不同油田差异较大,本文在此就不专门叙述了.
四、结论
1.通过室内筛选评价,确定了适用于陆梁油田的微生物清防蜡菌种.
2．探讨了温度、pH值和矿化度对微生物生长的影响,确认现场合适的选井条件.井下适宜温度在40℃～60℃范围、采出水的pH值在6～8之间、矿化度低于10000ppm为最佳微生物清防蜡选井依据.
3.通过陆梁现场的应用,确认了微生物清防蜡技术的适用性,措施有效率在98%以上.
作者简介：吴君,女,新疆科力新技术发展有限公司工程师,研究方向：油田新技术开发及应用.
（责任编辑：陈倩）
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