一种油井开采用防腐防蜡复合微生物菌剂的制备方法与流程

1.本发明属于油田化学制剂技术领域，特别涉及一种油井开采用防腐防蜡复合微生物菌剂的制备方法。


背景技术：

2.石油是现今重要的能源和化工原料，随着全世界经济和科技的迅速发展和人们对石油的需求量的日益增加，进一步拉动了对石油资源的勘探和大规模开发。在石油开采过程中，原油中的蜡质常常会在油管析出、长大和沉积，造成油井结蜡，同时，由于油井中硫酸盐还原菌会产生硫化氢，而硫化氢对油井金属管材和设备具有强烈的腐蚀作用。因此，必须采取有效措施控制油井的微生物腐蚀。
3.油井清蜡防蜡的方法种类繁多，大类上可分为机械清蜡、热洗清蜡、化学剂清防蜡和微生物清蜡问。机械清蜡稳定性不强，费时费力；热洗清蜡防蜡伤害地层，设备投入多，影响生产时间；化学防蜡影响油品质量，劳动强度大；微生物清防蜡技术施工简单，操作费用低，作用周期长，不影响油的品质，对地层无任何伤害。微生物通过代谢过程，产生有机酸及表面活性剂等的各种化学物质，能够起到降低油水界面张力，乳化，降低原油粘度，降低原油凝点，并且改变原油组分，改善原油流变性，进而避免井筒内管柱和井筒附近石蜡的结晶。
4.当前，主要利用化学法来控制油井微生物腐蚀，通过加入化学杀菌剂来灭杀硫酸盐还原菌，进而控制硫化氢所产生的腐蚀，但化学杀菌剂具有成本高、易产生耐药性等缺点。
5.锂盐行业、磷化工副产大量废水，废水一般经过石灰中和沉淀过滤后，形成的高盐废水直接排入污水处理站进行处理，高盐废水中含有大量的钠离子、钙离子、氯离子等，处理难度大，对环境造成了较大的负担。
6.目前，针对同时具备防腐防蜡的微生物菌剂的报道较少，因此现需提供一种微生物菌剂既能防腐防蜡，同时又能降低环境压力的制备方法。


技术实现要素：

7.本发明为了解决上述问题，提供一种油井开采用防腐防蜡复合微生物菌剂的制备方法，从而达到防腐防蜡、方便采油的目的。本发明采用以下技术方案来实现：一种油井开采用防腐防蜡复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
8.步骤s1，取经处理的营养液55～75份，硝酸盐2～4份，白油3～7份，蛋白胨0.5～1份；
9.步骤s2，将步骤s1中的各种物质加入真空发酵罐中，搅拌均匀，加热灭菌；
10.步骤s3，杀菌完成后降温，按烃类氧化菌种5～10份，反硝化菌种5～10份，红薯淀粉2～3份投加到真空发酵罐中；
11.步骤s4，向真空发酵罐添加淀粉酶，保温一段时间后再次降温；
12.步骤s5，发酵，完成后即得到微生物菌剂；
13.所述经处理的营养液：锂盐行业和磷矿行业的经过石灰沉淀、过滤的混合废水，进一步添加硫酸钾和硫酸镁，浓缩后过滤得到营养液，通过比例调整后，营养液中主要营养物质的质量浓度按百分比为含钠3％～8％，含钾2％～5％，含镁1％～3％，含磷1％～5％。
14.所述烃类氧化菌种以重量百分比计包括假单胞菌80％～90％、芽孢杆菌10％～20％，所述反硝化菌种以重量百分比计包括假单胞菌70％～80％、产碱杆菌10％～15％、副球菌10％～15％。
15.所述步骤s2灭菌条件为121℃，30分钟。
16.所述步骤s3投加微生物菌种时真空发酵罐中温度为85～95℃。
17.所述步骤s4添加的淀粉酶为高温α
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淀粉酶，每升发酵液添加高温α
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淀粉酶0.6g，保温25～30分钟。
18.所述步骤s4降温后，真空发酵罐中温度为55～65℃。
19.所述步骤s5发酵时间2～3天，发酵完成后边搅拌边冷却至15～35℃，得到微生物菌剂。
20.本发明的有益效果是：
21.1.本发明将锂盐行业和磷矿行业的废水通过添加石灰沉淀过滤之后，又加入了硫酸钾和硫酸镁，进一步地去除了溶液中的钙离子，将液体浓缩过滤后得到营养液，添加的硫酸钾和硫酸镁在去除钙离子的同时，还加入了钾离子和镁离子，钠离子和钾离子能够提供微生物生长的外部环境，钾离子和镁离子是许多酶的活化剂，能促进碳水化合物的新陈代谢、核酸的合成、磷酸盐的转化。利用废水处理得到的营养液，既能充分利用水中的营养物质，同时又能降低环境压力。
22.2.本发明选取假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、副球菌的菌种，兼顾了烃氧化菌种和反硝化菌种的生长、繁殖和代谢条件，同属兼性厌氧菌的两菌种可以在同一环境中生长、繁殖和代谢，分别保持良好的防蜡和防腐的性能，同时均衡生长，并且抑制硫酸盐还原菌的生长，烃氧化菌种的代谢产物为还能为反硝化菌种提供碳源，促进反硝化菌种生长繁殖，两种菌种相互配合协同，严格制备过程中发酵温度，确保两种菌量比例平衡，从而使微生物菌剂保持最佳的防蜡以及防腐效果。
23.3.本发明通过在添加微生物菌种的同时一起加入了红薯淀粉和高温α
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淀粉酶，并且添加是的温度为85～95℃，一方面可以选择在此温度下能适应的菌种，另一方面，红薯淀粉可在此温度下糊化，并且在高温α
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淀粉酶的酶解作用下可被迅速分解小分子物质，为微生物生长提供碳源和氮源，红薯淀粉糊化酶解后提供的碳源和氮源还能够影响微生物代谢活动过程中表面活性物质的产生含量。
具体实施方式
24.下面将对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.步骤s1，取经处理的营养液55kg，营养液中主要营养物质的质量浓度按百分比为
含钠3％，含钾2％，含镁1％，含磷1％，硝酸盐2kg，白油3kg，蛋白胨0.5kg；
27.步骤s2，将步骤s1中的各种物质加入真空发酵罐中，搅拌均匀，加热至121℃，灭菌30分钟；
28.步骤s3，杀菌完成后降温至85℃，按烃类氧化菌种5kg，其中假单胞菌4kg、芽孢杆菌1kg，反硝化菌种5kg，其中假单胞菌3.5kg、产碱杆菌0.75kg、副球菌0.75kg，红薯淀粉2kg投加到真空发酵罐中；
29.步骤s4，向真空发酵罐添加高温α
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淀粉酶，每升发酵液添加高温α
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淀粉酶0.6g，保温25分钟后再次降温至55℃；
30.步骤s5，发酵2天，发酵完成后边搅拌边冷却至15℃，得到微生物菌剂。
31.实施例2
32.步骤s1，取经处理的营养液75kg，营养液中主要营养物质的质量浓度按百分比为含钠8％，含钾5％，含镁3％，含磷5％，硝酸盐4kg，白油7kg，蛋白胨1kg；
33.步骤s2，将步骤s1中的各种物质加入真空发酵罐中，搅拌均匀，加热至121℃，灭菌30分钟；
34.步骤s3，杀菌完成后降温至95℃，按烃类氧化菌种10kg，假单胞菌9kg、芽孢杆菌1kg，反硝化菌种10kg，假单胞菌8kg、产碱杆菌1kg、副球菌1kg，红薯淀粉3kg投加到真空发酵罐中；
35.步骤s4，向真空发酵罐添加高温α
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淀粉酶，每升发酵液添加高温α
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淀粉酶0.6g，保温30分钟后再次降温至65℃；
36.步骤s5，发酵3天，发酵完成后边搅拌边冷却至35℃，得到微生物菌剂。
37.实施例3
38.步骤s1，取经处理的营养液65kg，营养液中主要营养物质的质量浓度按百分比为含钠5％，含钾3％，含镁2％，含磷3％，硝酸盐3kg，白油5kg，蛋白胨0.75kg；
39.步骤s2，将步骤s1中的各种物质加入真空发酵罐中，搅拌均匀，加热至121℃，灭菌30分钟；
40.步骤s3，杀菌完成后降温至90℃，按烃类氧化菌种7.5kg，假单胞菌6.4kg、芽孢杆菌1.1kg，反硝化菌种7.5kg，假单胞菌5.6kg、产碱杆菌0.95kg、副球菌0.95kg，红薯淀粉2.5kg投加到真空发酵罐中；
41.步骤s4，向真空发酵罐添加高温α
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淀粉酶，每升发酵液添加高温α
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淀粉酶0.6g，保温25～30分钟后再次降温至55～65℃；
42.步骤s5，发酵2～3天，发酵完成后边搅拌边冷却至15～35℃，得到微生物菌剂。
43.实施例4
44.步骤s1，取经处理的营养液65份，营养液中主要营养物质的质量浓度按百分比为含钠5％，含钾3％，含镁2％，含磷3％，硝酸盐3kg，白油5kg，蛋白胨0.75kg；
45.步骤s2，将步骤s1中的各种物质加入真空发酵罐中，搅拌均匀，加热至121℃，灭菌30分钟；
46.步骤s3，杀菌完成后降温至90℃，按烃类氧化菌种7.5kg，假单胞菌6.4kg、芽孢杆菌1.1kg，反硝化菌种7.5kg，假单胞菌5.6kg、产碱杆菌0.95kg、副球菌0.95kg，蔗糖2.5kg投加到真空发酵罐中；
47.步骤s4，保温25～30分钟后再次降温至55～65℃；
48.步骤s5，发酵2～3天，发酵完成后边搅拌边冷却至15～35℃，得到微生物菌剂。
49.将实施例1～4按照制备方法制备，得到微生物菌剂，取等量的四种发酵液，测发酵液的菌浓，另取文南油厂某区的油井产出油水，将上述等量的四种等量的发酵液分别加入取出的产出油水中，培养一段时间后，分别测试产出油水的粘度，结果如表1所示。
50.表1实施例测定结果
[0051][0052]
由上表可知，对比实施例1～3的，菌的生长情况正常，对比实施例3和4，实施例3中添加了红薯淀粉和高温α
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淀粉酶，而实施例4中换成了蔗糖，实施例3中的菌浓度和降粘率要显著高于实施例4，说明了红薯淀粉糊化酶解后提供的碳源和氮源能够影响微生物代谢活动过程中表面活性物质的产生含量，增加了表面活性物质的含量，从而提高了降粘率。
[0053]
将上述实施例3扩大化生产，得到1800kg的发酵菌液，文南油田第一采油厂某作业区有一口采油井，油井温度87℃，ph为6.9，该井产出液平均含水率在65％以上，含硫酸盐还原菌个95/ml，平均腐蚀率为0.12mm/a，原油平均含蜡量在10％以上，井筒结蜡十分严重，长时间也会使得井筒锈蚀，原先采用投加化学清蜡剂15kg/周，并每月还需热洗一次，以单井计算，每月因化学药剂使用量和每次热洗导致原油收集减少导致的损失高达4.5万元，因此，该井每年用于防蜡防腐的药剂费用及损失费用为54万元左右。
[0054]
采用本发明的防蜡防腐的微生物菌剂用于该井后，每月投加150公斤微生物菌剂，每4个月热洗一次可保持该井不因结蜡而影响正常生产，平均腐蚀率在0.076mm/a以下。因此，该井每年用于防蜡防腐的费用及损失只有15万元左右，经济效益高，防蜡和防腐的效果也更好。