低滲透油藏微生物驅(qū)油試驗(yàn)研究

低滲透油藏微生物驅(qū)油試驗(yàn)研究指導(dǎo)教師：褚慶忠課題組長：劉志文課題組員：楊震、毛雨涵、蔣志宇工程研究步驟該工程主要分為兩個階段：一、培養(yǎng)細(xì)菌，并篩選出能夠耐高溫高壓的產(chǎn)多糖的細(xì)菌，并對菌種進(jìn)行保藏。對所得細(xì)菌進(jìn)行探索性研究。二、利用所篩選出來的菌種，進(jìn)行生物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)。第一階段

細(xì)菌的制備與探索性研究一、研究的根本內(nèi)容，擬解決的主要問題1.研究的根本問題本研究主要從海水中培養(yǎng)以及篩選產(chǎn)多糖的細(xì)菌，通過別離純化，以及菌種的初篩、復(fù)篩、菌種的鑒定，篩選出能夠耐高溫高壓的產(chǎn)多糖的細(xì)菌，并對菌種進(jìn)行保藏。并對篩選的高溫高壓的產(chǎn)多糖的細(xì)菌進(jìn)行探索研究。2.擬解決的主要問題通過從海水中篩選富集細(xì)菌，來篩選出能夠耐高溫高壓的產(chǎn)多糖的細(xì)菌，并通過鑒定區(qū)分菌種，并進(jìn)一步探索出篩選出的耐高溫高壓的產(chǎn)多糖的細(xì)菌的應(yīng)用價(jià)值。微生物獲取過程

微生物的篩選測定含糖量，篩選最適微生物。測試所選微生物性質(zhì)并記錄。第一階段工作成果產(chǎn)多糖菌的初篩分別從秦皇島淺水灣和燕大食堂下水道污泥中取樣，將樣品經(jīng)過梯度稀釋后分別涂布于LB固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)2天后觀察發(fā)現(xiàn)兩種菌源的平板上都長滿了菌落，如以下圖：產(chǎn)多糖菌的復(fù)篩對初篩別離的純種菌接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，分別對應(yīng)編號1-7號，經(jīng)過搖床震蕩培養(yǎng)4天，取出1-7號的錐形瓶，觀察發(fā)酵液的粘稠情況和多糖顏色以及沉淀情況。具體結(jié)果如右表：仔細(xì)觀察菌落團(tuán)中的不同菌落，選定外觀比較粘稠的菌落，經(jīng)過鏡檢確定各個菌落的形態(tài)特征，用接種針挑出形態(tài)不一致的細(xì)菌，挑選的菌落多為無色菌落且在挑取的情況下能形成連續(xù)的拉絲，在LB培養(yǎng)基平板上劃線培養(yǎng)，重復(fù)兩次，得到純種。編號分別為1、2、3、4、5、6、7如以下圖：標(biāo)準(zhǔn)曲線：苯酚-濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備取1.9g烘干的分析純葡萄糖溶于1L蒸餾水，制成1.9mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后取標(biāo)準(zhǔn)溶液1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL、7mL、8mL分別稀釋到100mL，制成濃度為19μg、38μg、57μg、76μg、95μg、114μg、133μg、152μg/mL的溶液，取各溶液0.6mL置于枯燥的潔凈試管中，參加50mg/mL的苯酚溶液1.2mL，混合均勻，迅速參加6.0mL濃硫酸，混合均勻，室溫靜置30min，于波長490nm測定吸光度，蒸餾水作為空白管對照。以糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)得標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)該曲線可以測定寡糖或多糖中的糖含量。待測樣品多糖的測定與計(jì)算分別取1-7號錐形瓶發(fā)酵液1mL，稀釋100倍，取稀釋液0.6mL，參加50mg/mL的苯酚溶液1.2mL，混合均勻，迅速參加6.0mL濃硫酸，混合均勻，室溫靜置30min，于波長490nm測定吸光度，蒸餾水作為空白管。讀出吸光度數(shù)值之后于標(biāo)準(zhǔn)曲線上即可查出對應(yīng)的糖濃度。經(jīng)過讀數(shù)可得1-7號稀釋樣品的平均吸光度值依次為0.213、0.408、0.958、0.423、0.882、0.647、0.502。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查詢可知1-7號稀釋樣品的葡萄糖濃度分別為31.93、42.38、148.72、45.64、125.75、82.23、52.64μg/mL。因此1-7號發(fā)酵液中的多糖濃度依次為3.29、4.24、14.87、4.56、12.58、8.22、5.26mg/mL。以下是所用分光光度計(jì)型號：由觀察可知3號和5號顏色最深且發(fā)酵液粘稠，再由以上測定數(shù)據(jù)可知3號發(fā)酵液中多糖含量最大，由此可以知道3號菌株產(chǎn)多糖量最大，最符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。菌種初步鑒定菌種菌落形態(tài)觀察對經(jīng)過LB平板篩選到的3號純種菌株進(jìn)行形態(tài)觀察得到如下結(jié)果：菌種生理生化特征分析革蘭氏染色實(shí)驗(yàn)菌株3號經(jīng)過革蘭氏染色后顯微鏡下觀察，菌體為桿狀，呈紫色，故為革蘭氏陽性菌。如以下圖：淀粉水解實(shí)驗(yàn)將菌株3接種到淀粉水解培養(yǎng)基上，37℃下培養(yǎng)24h后，翻開平板蓋子，滴入少量盧戈氏碘液，菌苔周圍出現(xiàn)無色透明圈，所以菌株3的淀粉水解試驗(yàn)呈陽性，能產(chǎn)生胞外淀粉酶。石蕊牛奶實(shí)驗(yàn)將菌株3接種到石蕊牛奶培養(yǎng)基中，35℃下培養(yǎng)36h，試管底部變白，所以菌株3能復(fù)原石蕊。甲基紅實(shí)驗(yàn)將菌株3接入到甲基紅培養(yǎng)基中，37℃下培養(yǎng)48h，參加甲基紅指示劑2滴，培養(yǎng)基變黃，故菌株3的甲基紅試驗(yàn)呈陰性，葡萄糖作碳源不能產(chǎn)生有機(jī)酸，甲酸、乙酸、乳酸等等。吲哚實(shí)驗(yàn)將菌株3接入到蛋白胨水培養(yǎng)基中，37℃下培養(yǎng)48h，參加指示劑后，在乙醚和培養(yǎng)基之間沒有產(chǎn)生紅色環(huán)狀物，故菌株3不產(chǎn)生色氨酸酶，不能產(chǎn)生吲哚，呈陰性。V-P實(shí)驗(yàn)將菌株3接入到葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基中，37℃下培養(yǎng)48h，參加指示劑后培養(yǎng)基出現(xiàn)無紅色現(xiàn)象，故菌株3的V-P試驗(yàn)呈陰性，不能利用葡萄糖產(chǎn)生非羧酸或中性末端產(chǎn)物。生理生化實(shí)驗(yàn)特征總結(jié)具體情況如以下圖：第二階段

生物驅(qū)油試驗(yàn)一、含水率的變化微生物驅(qū)與水驅(qū)比照曲線模擬注水開發(fā)后，含水上升較快，含水上升率最高到達(dá)8.43%。實(shí)施微生物驅(qū)油期間，油井含水上升明顯減緩，含水上升率連續(xù)7天低于1%，含水上升得到有效的抑制。含水率曲線在微生物驅(qū)油和空氣輔助微生物驅(qū)實(shí)施15～20天以后，分別出現(xiàn)2個不同特點(diǎn)的降水“漏斗〞，與水驅(qū)產(chǎn)生的降水“漏斗〞相比，微生物驅(qū)出現(xiàn)的降水“漏斗〞口寬底淺，持續(xù)時(shí)間長，上升緩慢，并且隨著采出程度增加含水上升趨勢減緩，說明微生物對油藏的改善作用較化學(xué)驅(qū)提高采收率方法要溫和，持久性較好。二、剩余油變化

注微生物前后巖心剩余油飽和度比照由上圖可以看出，注微生物后巖心的剩余油飽和度比注微生物前明顯減小，分析認(rèn)為由于微生物代謝產(chǎn)生的生物表活劑具有超低界面張力，潤濕角變小，乳化剝落原油，擴(kuò)大涉及體積．當(dāng)向油藏中注入活性水之后，由于表活劑的兩親作用(親水－親油)使油水界面張力降低，超低界面張力減小了油滴通過狹窄孔頸時(shí)的形變功，減少毛細(xì)管阻力，使孔隙介質(zhì)中的油滴從巖石外表拉開的形變功大大減小，增加了其在地層孔隙中的移動速度．活性水注入油層后可以乳化剝落原油形成小液滴被驅(qū)替液驅(qū)替出來，隨注入液流向生產(chǎn)井，從而提高了原油的采收率?；钚运奈⒘？梢詴簳r(shí)堵塞一些小的孔道，擴(kuò)大涉及體積。三、絕對滲透率的變化注微生物前后巖心絕對滲透率比照注微生物后巖心的絕對滲透率變化不大，兩者的差異根本在巖心分析試驗(yàn)允許的誤差范圍之內(nèi)。注微生物后巖心絕對滲透率呈現(xiàn)兩種變化趨勢，注微生物后，3/5巖心絕對滲透率降低，2/5巖心絕對滲透率增加。這是由于一方面微生物代謝產(chǎn)生生物表活劑等物質(zhì)，乳化了原油，降低了原油黏度，使油的滲流能力增強(qiáng)，絕對滲透率增加；另一方面由于微生物在巖石孔壁上的吸附以及在孔喉處的滯留縮小了孔隙流動空間和流道斷面，阻礙了流體的滲透，使巖心絕對滲透率減小。這兩方面的因素決定了注微生物后巖心絕對滲透率的變化特征。當(dāng)前一方面起主導(dǎo)作用時(shí)，注微生物后巖心絕對滲透率增大；當(dāng)后一方面起主導(dǎo)作用時(shí)，注微生物后巖心絕對滲透率減?。划?dāng)兩方面作用相近時(shí)，注微生物前后巖心絕對滲透率變化不大。結(jié)論與認(rèn)識1)與注微生物前相對滲透曲線相比，注微生物后相對滲透率曲線具有如下特征:①剩余油飽和度明