LJ25块微生物降粘技术研究

张淑颖

【摘 要】LJ25块原油密度大，粘度高，胶质沥青质含量高，属特稠油，流动性差，常规的蒸汽吞吐周期短，为此，我们在该区块开展微生物降粘技术研究，研究表明，微生物采油技术能有效的延长油井生产周期，降低原油粘度，提高原油流动性，增加油井产量。

【关键词】特稠油;微生物;降粘

1概述

LJ25块原油物性较差，密度大，粘度高，胶质沥青质含量高，属特稠油，地层水为NaHCO3型，地层水矿化度1508 mg/L。LJ25块进行的微生物稠油降粘技术主要针对稠油注汽开采末期的油井而采用的一项生物冷采技术，主要对部分生产周期短、注汽效果差的油井开展了此项技术的研究。

微生物降粘技术以其成本低、无污染、经济效益好的优势，日渐成为一项重要的三次采油技术[1]。该技术的机理就是利用微生物降解稠油中的重质组分，或者产生生物表面活性剂、生物气和有机溶剂分子，降低稠油的粘度和凝固点，以达到改善原油物化性质的目的。不仅如此，利用微生物进行稠油降粘还具有施工方式灵活，施工周期相对较短，环保无污染、提高驱替和吞吐的扫油面积，经济效益好的优点。

2 研究内容

2.1原油粘度分析

通过室内实验，对LJ25块的原油成分进行分析测定;通过对常温、油层温度、50℃脱气原油粘度的测定，总结出该区块原油粘度区域分布以及变化规律。

LJ25块共采集获得27个样品，对其进行初始粘度的测定。称取100 g左右的油样，在50°C的恒温水浴中恒温1 h，搅拌除去其中的游离水和气泡，取适量上层稠油，在50°C的恒温水浴中静置15 min，用粘度计测定粘度。油样的初始粘度差别较大，从400 mPa·s到82000 mPa·s不等。

2.2 原油组分分析

采用溶剂法对原油中沥青质和胶质含量进行测定。分别称取两种稠油各10 g，加入正庚烷，搅拌2 h，静置12 h过滤;减压蒸馏滤液，得去沥青质的原油（滤渣为沥青质）;向去沥青质的原油中加入正庚烷和硅胶;50°C恒温搅拌2 h，放置12 h;过滤，正庚烷洗涤滤饼;用甲苯-甲醇溶液溶解滤饼，50°C恒温搅拌2 h，放置12 h;甲苯-甲醇溶液洗涤滤饼至无色，收集滤液;减压蒸馏苯-甲醇溶液，瓶中所剩物质为胶质。根据粘度测定结果进行了组分分析。原油中胶质沥青质含量较高，平均占总含量的18.23%左右，而蜡的含量相对较低，一般不足3%，分析可知在原油中胶质沥青质是影响原油粘度的主要因素，一般来说胶质沥青质含量越高，稠油粘度越大

2.3区块油水样品中功能菌种筛选

从油水样品中获得了53株内源微生物，可用于稠油降粘的优势菌种20株，其中产表活微生物12株，产聚合物微生物3株，原油降解微生物5株，其余功能菌将作为储备菌种。2.3.1 产表面活性剂菌JC-6

产表面活性剂菌株JC-6，该菌株在60°C条件下培养2 d后发酵液成黄绿色，剧烈摇动后产生大量泡沫。离心去除菌体后测定了上清液的表面张力为29.47 mN/m，排油圈直径约为5 cm，液体石蜡乳化率为80%左右，煤油乳化率为50%左右。

通过乙酸乙酯萃取法提取发酵液中的表面活性剂，得到粗品粉末2.7 g/L，再次进行纯化后得到白色蓬松的粉末，质量为1.9 g/L。将纯品粉末溶于水后进行薄层层析和红外光谱分析，可初步判断其为糖脂类的表面活性剂。该类型的表面活性剂具有显著降低油水界面张力，促进石油烃降解的能力。

2.3.2 产聚合物菌株JC-BP2

产聚合物菌株JC-BP2在60°C条件下培养2 d，发酵液呈棕黄色，摇动时整个体系同时运动，粘度较大，利用品氏粘度计测定发酵液的粘度为87 mPa·s。

利用醇沉旋蒸法对JC-BP2的胞外多糖进行提取，得到灰色粗品粉末3.1 g/L。将该粗品粉末复溶后利用二氯甲烷除去其中的蛋白组分，得到纯品2.7 g/L。该多糖粉末具有良好的增粘效果，粘度可调空间大，性能相对稳定。

2.3.3原油降解菌株JC-OD3

原油降解菌株JC-OD3在60°C条件下培养2 d，微生物大量生长，原油均匀分散在培养基中，静止不分层，过滤去除原油后，测定发酵液的表面张力为35.14 mN/m，说明菌株能够利用原油为碳源进行生长，同时代谢产生一定量的生物表面活性剂。

通过紫外分光光度法检测原油降解率，显示菌株JC-OD3对原油的降解率为40.1%，通过气相色谱法检测原油成分的变化情况表明原油中直链烷烃被不同程度的降解。

2.4高效生物降粘剂研究

2.4.1微生物乳化

利用获得的内源产表面活性剂菌株JC-6进行乳化实验。其中不同菌株对LJ25块不同原油样品乳化效果不同，说明同一菌株对不同区块的原油作用效果出现显著差别，需要根据实际情况选择合适的菌株进行现场应用。

2.4.2 微生物降粘

利用内源菌株JC-6对LJ25块的稠油进行降粘实验，显示株菌具有较好的降粘效果，降粘率均可达60%以上。

2.4.3 微生物解烃机理

通过气相色谱法检测菌株降粘前后原油直链烷烃组分的变化情况，菌株作用后短链烷烃的相对含量增加，且增幅较大;中长链烷烃的相对含量降低，说明在作用过程中，微生物降解了一部分的中长链烷烃以及原油中其它组分，使其转变成部分短链烷烃，从而增加了短链烷烃含量，降低原油粘度。

利用溶剂法测定菌株作用前后原油中胶质沥青质和蜡含量的变化情况，显示油样中胶质沥青质和蜡含量均出现不同程度的减少，其中该三种组分的降解率大的降粘效果也较好，说明菌株在稠油降粘过程中，对胶质沥青质和蜡的降解也是稠油降粘的重要环节。

为了更好的达到稠油降粘的效果，实验室评价表面活性剂的原油降粘效果。称取原油样，加入水，再加入表面活性剂纯品，轻微搅拌，使药剂与原油充分混匀，置于50°C烘箱毎小时测粘度。

3结论

实验表明所用菌株具有高效的降粘效果，对大部分原油的降粘率均大于80%，因此，可作为高效的生物降粘剂进行大面积推广应用。

参考文献：

[1]赵寿增.微生物采油技术[J].油气采收率技术，1996.3（1）：14～22

（作者單位：中油辽河油田公司锦州采油厂）