專利名稱：控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物制劑領(lǐng)域，具體為一種控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑及其應(yīng)用，為適用于控制油田二次采油硫酸鹽還原菌(SRB)數(shù)量和活性的微生物控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
在石油工業(yè)中，由微生物導(dǎo)致的地面及地下設(shè)施腐蝕以及硫化物污染問(wèn)題非常嚴(yán)重，已造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和安全生產(chǎn)等問(wèn)題。注水系統(tǒng)中硫酸鹽還原菌的大量繁殖是造成這一危害的主要原因。目前，油田二次采油工藝采出水系統(tǒng)含有的硫酸鹽還原菌(SRB)，能產(chǎn)生大量的H2S和硫化物，導(dǎo)致腐蝕和硫化物污染。油田防治硫酸鹽還原菌的主要手段是投加大量的化學(xué)殺菌劑，不僅不能從根本上解決問(wèn)題，而且費(fèi)用很高、并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑及其應(yīng)用，通過(guò)改變注水系統(tǒng)微生物群落結(jié)構(gòu)，抑制硫酸鹽還原菌的數(shù)量和活性，從而減少因硫酸鹽還原菌引起的腐蝕和硫化物危害。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑，其成分及含量如下反硝化菌培養(yǎng)物0.1-10重量份；營(yíng)養(yǎng)元素硝酸鹽、亞硝酸鹽或磷酸鹽，(5-100)×10-3重量份；協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素專一性硫酸鹽還原菌抑制物，(1-200)×10-6重量份；其中，所述反硝化菌培養(yǎng)物的組成為反硝化菌1×106～8×109個(gè)細(xì)菌/mL，水余量。
所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑，所述反硝化菌為惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)或脫氮硫桿菌(Thiobacillus denitrifican)等。
所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑，為配合微生物制劑的效果，需投加協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素，協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素為鉬酸鹽或鎢酸鹽等專一性硫酸鹽還原菌(SRB)抑制物，投加的專一性SRB抑制物濃度范圍在1-200ppm。
所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑的制備方法，具體步驟如下首先將反硝化菌培養(yǎng)物按所述比例通過(guò)常規(guī)的好氧發(fā)酵技術(shù)制備，營(yíng)養(yǎng)元素和抑制物為市售產(chǎn)品，然后將營(yíng)養(yǎng)元素、協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素與反硝化菌培養(yǎng)物均勻混合而成?；蛘撸谑褂脮r(shí)，分別加入反硝化菌培養(yǎng)物、營(yíng)養(yǎng)元素、協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素亦可。
對(duì)反硝化菌進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，目的是為了獲得要求數(shù)量的反硝化菌，獲得的反硝化菌中不可避免會(huì)有些培養(yǎng)基成分的殘留，如，NH4Cl0.01-0.5g/L；MgSO40.01-0.4g/L；CaCl20-0.03g/L；MnSO40-0.02g/L ；FeCl30-0.02g/L；KNO30-5.0g/L；這些物質(zhì)的加入對(duì)水體作用很小或無(wú)作用，可以忽略。
所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑的應(yīng)用，該微生物制劑投加至待處理水中，投加量分別占處理水的比例為反硝化菌培養(yǎng)物，0.01-1％wt；營(yíng)養(yǎng)元素，5-100mg/L；協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素，1-200ppm。
所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑的應(yīng)用，該微生物制劑連續(xù)式或間歇式投加于表面水處理系統(tǒng)或/和回注水系統(tǒng)中，連續(xù)式投加的投加速度為10-500L/min；間歇式投加的投加速度為10-1000L/min，每天投加1-12小時(shí)，停歇23-12小時(shí)(需根據(jù)油井現(xiàn)場(chǎng)注水速度和數(shù)量等相關(guān)參數(shù)確定微生物制劑的投加工藝參數(shù))。
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種微生物制劑，1)有益菌群，其繁殖需硫化物作為食物的一部分，因此會(huì)直接消耗水體中的硫化物；2)添加營(yíng)養(yǎng)元素，改變系統(tǒng)的氧化還原勢(shì)，使系統(tǒng)發(fā)生的生物化學(xué)過(guò)程由硫化物的產(chǎn)生，改變成為硝酸鹽的還原。已產(chǎn)生的硫化物轉(zhuǎn)變成亞硫酸鹽、硫酸鹽及硫；3)有益菌的生長(zhǎng)，抑制排斥硫酸鹽還原菌的生長(zhǎng)；4)專一性抑制劑，選擇性性抑制硫酸鹽還原菌。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是(1)消除生物起源的H2S污染，保持無(wú)硫油氣的價(jià)值；(2)減少基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)設(shè)備防腐費(fèi)用；(3)消除儲(chǔ)層和設(shè)備的硫化鐵堵塞；(4)改善安全生產(chǎn)環(huán)境，保障工人健康；(5)降低采油成本；
(6)不再需要生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用有毒的化學(xué)殺菌劑。
總之，本發(fā)明提供一種控制油田硫酸鹽還原菌腐蝕的微生物控制技術(shù)，用于油田二次采油硫酸鹽還原菌數(shù)量和活性的控制，通過(guò)向系統(tǒng)中添加微生物制劑，使反硝化細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)抑制SRB的生長(zhǎng)，阻止SRB產(chǎn)生H2S，并去除系統(tǒng)中已經(jīng)存在的硫化物，微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物(N2和表面活性劑等)提高了油田的采收率。


圖1為在實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)瓶中H2S的釋放量對(duì)比曲線圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1首先，按所述比例通過(guò)常規(guī)的好氧發(fā)酵技術(shù)制備反硝化菌培養(yǎng)物，然后將營(yíng)養(yǎng)元素、協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素與反硝化菌培養(yǎng)物均勻混合而成?；蛘?，在使用時(shí)，分別加入反硝化菌培養(yǎng)物、營(yíng)養(yǎng)元素、協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素亦可。
微生物制劑的成分及在處理水中的含量如下1)反硝化菌培養(yǎng)物組成惡臭假單胞菌5×107個(gè)細(xì)菌/mL，水余量；反硝化菌培養(yǎng)物添加量為占處理水的1％wt；2)硝酸鈉5mg/L；3)鉬酸鈉或鉬酸鋰20ppm。
實(shí)施例2與實(shí)施例1不同之處在于，微生物制劑的成分及在處理水中的含量如下1)反硝化菌培養(yǎng)物組成惡臭假單胞菌2×108個(gè)細(xì)菌/mL，水余量；反硝化菌培養(yǎng)物添加量為0.5％wt；2)亞硝酸鈉10mg/L；3)鎢酸鈉10ppm。
實(shí)施例3與實(shí)施例1不同之處在于，微生物制劑的成分及在處理水中的含量如下1)反硝化菌培養(yǎng)物組成脫氮硫桿菌2×108個(gè)細(xì)菌/mL，水余量；反硝化菌培養(yǎng)物添加量為0.01％wt；2)亞硝酸鈉和磷酸鈉各50mg/L；3)鎢酸鈉100ppm。
微生物制劑連續(xù)式或間歇式投加于表面水處理系統(tǒng)或/和回注水系統(tǒng)中，連續(xù)式投加的投加速度為10-500L/min；間歇式投加的投加速度為10-1000L/min，每天投加1-12小時(shí)，停歇23-12小時(shí)(需根據(jù)油井現(xiàn)場(chǎng)注水速度和數(shù)量等相關(guān)參數(shù)確定微生物制劑的投加工藝參數(shù))方式一表面系統(tǒng)動(dòng)態(tài)投加以實(shí)施例1為例，采取24小時(shí)連續(xù)投加方式，加藥點(diǎn)在一段放水，隨液流與一段放水、二段放水混合作用，隨后進(jìn)入污水沉降罐作用。第一周加入量為30mL/L，以后穩(wěn)定在15mL/L。
方式二在油井注入水中投加以實(shí)施例2為例，根據(jù)注水量按濃度配比從環(huán)空加注。加藥濃度為50mL/L，以后逐漸減少，穩(wěn)定在15mL/L。
表1

表1中表示的是在實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)瓶中SRB的數(shù)量(MPN計(jì)數(shù)法)，S為對(duì)照；K亞硝酸鹽處理；NA硝酸鹽處理。
由表1可以看出添加硝酸鹽和亞硝酸鹽后，SRB數(shù)量顯著低于對(duì)照。
圖1中表示的是在實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)瓶中H2S的釋放量，S為對(duì)照；K為亞硝酸鹽處理；NA為硝酸鹽處理。
由圖1可以看出添加硝酸鹽和亞硝酸鹽后，H2S產(chǎn)生量幾乎完全被抑制。
權(quán)利要求
1.一種控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑，其特征在于其成分及含量如下反硝化菌培養(yǎng)物0.1-10重量份；營(yíng)養(yǎng)元素硝酸鹽、亞硝酸鹽或磷酸鹽，(5-100)×10-3重量份；協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素專一性硫酸鹽還原菌抑制物，(1-200)×10-6重量份；其中，反硝化菌培養(yǎng)物的組成為反硝化菌1×106～8×109個(gè)細(xì)菌/mL；水余量。
2.按照權(quán)利要求1所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑，其特征在于所述反硝化菌為惡臭假單胞菌或脫氮硫桿菌等。
3.按照權(quán)利要求1所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑，其特征在于專一性硫酸鹽還原菌抑制物為鉬酸鹽或鎢酸鹽等。
4.按照權(quán)利要求1所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑的應(yīng)用，其特征在于該微生物制劑投加至待處理水中，投加量分別占處理水的比例為反硝化菌培養(yǎng)物，0.01-1％wt；營(yíng)養(yǎng)元素，5-100mg/L；協(xié)同營(yíng)養(yǎng)元素，1-200ppm。
5.按照權(quán)利要求4所述的控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑的應(yīng)用，其特征在于該微生物制劑連續(xù)式或間歇式投加于表面水處理系統(tǒng)或/和回注水系統(tǒng)中，連續(xù)式投加的投加速度為10-500L/min；間歇式投加的投加速度為10-1000L/min，每天投加1-12小時(shí)，停歇23-12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明屬于微生物制劑領(lǐng)域，具體為一種控制油田硫酸鹽還原菌危害的微生物制劑及其應(yīng)用，為適用于控制油田二次采油硫酸鹽還原菌數(shù)量和活性的微生物控制技術(shù)。油田二次采油工藝采出水系統(tǒng)含有的硫酸鹽還原菌，能產(chǎn)生大量的H
文檔編號(hào)C02F3/34GK1920004SQ200610047730
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者張穎, 董惠明, 趙勁毅, 王沈海, 任瑞霞, 李慧, 徐慧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所