一種加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法
【專利摘要】本發明涉及一種加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，該方法包括以下步驟：進行稠油烴厭氧降解產烴類氣體預培養；檢測油藏采出水中鐵、鈷、鎳元素的濃度；向稠油烴厭氧降解體系投加二價鐵元素、二價鈷元素和二價鎳元素，使稠油烴生物厭氧降解體系中鐵元素濃度為0.8-1.2mg/L，鈷元素濃度為0.6-1.0mg/L，鎳元素濃度為0.09-0.13mg/L；收獲有機烴類氣體。本發明針對具有完整產有機烴類氣體微生物群落組成的稠油/超稠油油藏，不添加外源微生物，完全利用油藏內源微生物，降低了成本，在體系中投加微生物代謝所必須的微量元素來加速微生物的代謝速度，實現微生物在短時間內的大量富集，從而加速稠油烴的降解，加速有機烴類氣體產生速率。
【專利說明】一種加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及稠油/超稠油油藏氣化開采【技術領域】，具體地說是涉及到以油藏微生物降解稠油/超稠油等難以開采的油藏轉化為有機烴類氣體方法。
【背景技術】
[0002]我國稠油/超稠油資源儲量巨大，但是采收率不足50%，大量的資源殘留在地下得不到利用，如何高效深度開發這部分資源已經成為石油開發領域亟待解決的問題。油藏殘余油生物氣化開采是一項具有前瞻性的課題，已經受到美國等發達國家的重視和關注。
[0003]油藏微生物氣化技術是近幾年來國際上正在探索的延長油藏開發壽命的新技術，它是利用厭氧微生物菌群在厭氧環境下將殘余原油轉化為天然氣，然后以天然氣形式開采或作為戰略性資源就地儲備。作為國內外研究熱點，石油烴生物氣化的可行性已經在實驗室條件下得到證實。稠油/超稠油殘留地下無法采收的儲量巨大，氣化潛力巨大，但是不對油藏微生物進行認為干預其降解速度非常慢，在自然狀態下無法滿足氣化采油的要求，因此必須人為干預進行激活，加速產氣效率。在微生物氣化采油領域，在牟伯中等人的專利(公布號CN102329822A)中發現一種相關激活方法，即通過調節體系硫酸鹽和磷酸鹽濃度來加速甲烷的產生；但其并不是針對稠油/超稠油，且僅將甲烷作為目的產物。
[0004]稠油相比輕油組分不一樣，稠油的生物降解更加困難和緩慢，因為稠油中膠質浙青質含量高，長鏈烴含量高，在現實中，稠油/超稠油的采收率較低，我國的現狀是大量稠油/超稠油得不到有效利用。
[0005]目前還沒有針對稠油/超稠油氣化開采激活劑的相關報道，而且本發明并不是簡單以產甲烷作為激活目的產物。
【發明內容】
[0006]根據上述不足之處，本發明的目的是提供一種以油藏微生物降解稠油/超稠油等難以開采的油藏轉化為有機烴類氣體方法。
[0007]為實現上述目的，本發明的技術方案是:一種加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，該方法包括以下步驟:(I)進行稠油烴厭氧降解產烴類氣體預培養；(2)檢測油藏采出水中鐵、鈷、鎳元素的濃度；(3)向稠油烴厭氧降解體系投加二價鐵元素、二價鈷元素和二價鎳元素，使稠油烴生物厭氧降解體系中鐵元素濃度為0.8-1.2mg/L，鈷元素濃度為0.6-1.0mg/L，鎳元素濃度為0.09-0.13mg/L ； (4)收獲有機烴類氣體。
[0008]優選的是:在所述步驟(2)和(3)之間增加以下步驟:采用能夠降解稠油烴生成有機烴類氣體的油井，對其中的微生物進行富集，將富集菌液注入到油井中。
[0009]優選的是:如步驟(3)所述的二價鐵元素來自于FeCl2、FeS04、Fe (NO3)2^Fe3 (PO4)
2.8H20 或(NH4) 2Fe (SO4) 2.6Η20。
[0010]優選的是:如步驟(3)所述的二價鈷元素來自于CoCl2、Cofc2、CoOCo (OH)2、CoC03、Co (NO3)2 或 CoSO4。[0011]優選的是:如步驟(3)所述的二價鎳元素來自于NiS04、NiCl2, NiBr2或NiC03。
[0012]優選的是:如步驟(3)所述的鐵元素濃度為0.9-1.lmg/L,鈷元素濃度為0.7-0.9mg/L，鎳元素濃度為 0.10-0.12mg/L。
[0013]優選的是:如步驟(3)所述的鐵元素濃度為1.0mg/L，鈷元素濃度為0.80mg/L，鎳元素濃度為0.1 lmg/L O
[0014]本發明的有益效果在于:本發明對加速稠油厭氧降解產有機烴類氣體速率提供了一種可行性方法，為稠油/超稠油的氣化開采提供了可行的技術手段。針對具有完整產有機烴類氣體微生物群落組成的稠油/超稠油油藏，不添加外源微生物，完全利用油藏內源微生物，降低了成本，在體系中投加微生物代謝所必須的微量元素來加速微生物的代謝速度，實現微生物在短時間內的大量富集，從而加速稠油烴的降解，加速有機烴類氣體產生速率。目的產物包括甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷異、正丁烷、異戊烷、正戊烷、2.2-二甲基丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、甲基環戊烷、苯、正己烷、Cl.2- 二甲基環戊烷等有機氣體，經過研究，本發明可以有效激活油藏內源微生物加速有機烴類氣體的產生，其中甲烷含量75-95%，其他烴類氣體含量5-25%，大大提高了各種烴類氣體產量。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
[0016]一種加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，首先，進行稠油烴厭氧降解產烴類氣體預培養。使用血清瓶，配制無機鹽培養基:KC11.0g ；NaCll.0g ；NH4Cl1.0g ；K2HPO4.3Η200.42g ；KH2PO40.3g ；MgCl2 *6H200.6g ；CaCl2 *2H200.12g ;維生素液 IOml ;L_ 半胱氨酸鹽酸鹽0.5g;蒸餾水1000ml ;調節pH7.0-7.5。以稠油為唯一碳源，采出水為接種物，取上述培養基，每升培養基加入1.0mg刃天青，煮沸約10分鐘，分裝培養基60ml于120ml血清瓶中，通N2直到培養基溶液粉紅色退去。121 °C 20min高溫滅菌，滅菌后補加NaS*9H20(終濃度0.03%)和NaHCO3 (終濃度0.2%)，接種油田采出水20ml，加入Ig稠油作為碳源，避光恒溫培養箱中培養，進行降解實驗。維生素溶液配方見下表:
[0017]表I維生素溶液
[0018]
【權利要求】
1.一種加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟:(1)進行稠油烴厭氧降解產烴類氣體預培養；(2)檢測油藏采出水中鐵、鈷、鎳元素的濃度；(3)向稠油烴厭氧降解體系投加二價鐵元素、二價鈷元素和二價鎳元素，使稠油烴生物厭氧降解體系中鐵元素濃度為0.8-1.2mg/L，鈷元素濃度為0.6-1.0mg/L，鎳元素濃度為0.09-0.13mg/L ； (4)收獲有機烴類氣體。
2.按照權利要求1所述的加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，其特征在于:在所述步驟(2)和(3)之間增加以下步驟:采用能夠降解稠油烴生成有機烴類氣體的油井，對其中的微生物進行富集，將富集菌液注入到油井中。
3.按照權利要求1所述的加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，其特征在于:如步驟(3)所述的二價鐵元素來自于FeCl2、FeSO4' Fe (NO3)2' Fe3 (PO4)2.8H20或(NH4)2Fe(SO4)2.6H20。
4.按照權利要求1所述的加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，其特征在于:如步驟(3 )所述的二價鈷元素來自于 CoCl2、CoBr2、CoOCo (OH) 2、CoCO3> Co (NO3) 2 或 CoSO4。
5.按照權利要求1所述的加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，其特征在于:如步驟(3)所述的二價鎳元素來自于NiS04、NiCl2, NiBr2或NiC03。
6.按照權利要求1所述的加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，其特征在于:如步驟(3)所述的鐵元素濃度為0.9-1.lmg/L，鈷元素濃度為0.7-0.9mg/L，鎳元素濃度為 0.10-0.12mg/L。
7.按照權利要求1所述的加速稠油烴厭氧生物降解產有機烴類氣體的方法，其特征在于:如步驟(3)所述的鐵元素濃度為1.0mg/L,鈷元素濃度為0.80mg/L,鎳元素濃度為.0.llmg/L0
【文檔編號】E21B43/22GK103924953SQ201410116195
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2014年3月26日
【發明者】趙東風, 劉春爽, 張強, 胡恒宇, 劉其友 申請人:中國石油大學(華東)