论文题目: Brevibacillus Brevis和Bacillus Cereus MEOR机制的研究及在大庆油田的应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 发酵工程
作者: 伍晓林
导师: 伦世仪
关键词: 微生物采油,短短芽孢杆菌,蜡状芽孢杆菌,微生物降解原油,代谢产物分析,石油烃代谢机制,微观驱油机理,物理模拟,单井吞吐,微生物化学驱结合
文献来源: 江南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以筛选自大庆油田采出水的以原油烃为唯一碳源的兼性厌氧微生物短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)HT、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)HP为研究对象,针对大庆油田的油层物化环境,研究了微生物采油(Microbial Enhanced Oil Recovery, MEOR)的基本原理和驱油机制,并通过矿场试验验证了该方法的推广应用前景。主要研究结果如下:1 HP、HT菌种对大庆原油的降解规律研究结果表明:(1)通过对微生物作用前后原油族组成和饱和烃GC-MS分析,表明两种菌种对原油中高碳链的饱和烷烃都具有较强的生物降解作用,其中,菌种HP降解偶碳数高碳链饱和烷烃的能力强于降解奇碳数高碳链饱和烷烃,而菌种HT无论对偶碳数还是奇碳数高碳链饱和烷烃都具有较强的降解能力。同时,菌种HP和HT对原油中低碳链饱和烷烃几乎没有生物降解作用,而且该微生物在降解原油中高碳链饱和烷烃时没有低碳链饱和烷烃的生成。(2)原油芳烃GC-MS分析结果表明,菌种HP和HT对原油芳烃中菲系列发生了一定程度地生物降解作用。(3)通过对微生物作用前后原油中非烃的显微-红外分析和酸值测定,表明微生物在对原油不同组分的降解过程中发生了生物氧化反应,生成了高碳有机酸,使原油酸值提高到原来的8—15倍。2微生物作用前后原油中极性组分对比分析研究结果表明:(1)采用GC-MS分析,从空白原油中检出极性物质56种。其中,醇类化合物31种,醛、酮类化合物11种,酯类化合物7种,脂肪酸类化合物7种。空白原油中极性含氧物质以醇、酯类为主(占已检出极性物质的97.46wt%),脂肪酸类化合物含量很低。(2)微生物HP和HT菌种作用大庆原油后,生成大量的胞外脂肪酸。脂肪酸由作用前的7种分别增加到17和24种,相对含量由作用前的1.05wt%分别升高到60.05wt%和61.02wt%。所产生的脂肪酸主要以一元酸和二元酸为主,碳数集中在C2--C20之间。产酸以饱和烷基酸为主,尤其以直链饱和烷基酸居多;同时也生成一定量的环烷、烯基酸和少量的芳基酸。
论文目录:
第一部分 绪论
1.1 课题的研究背景
1.1.1 国外MEOR 技术发展概况
1.1.2 国内MEOR 技术发展概况
1.2 文献综述
1.2.1 微生物采油技术概述
1.2.2 生物表面活性剂在提高原油采收率方面的应用概述
1.3 MEOR 技术存在的问题
1.4 MEOR 在大庆油田的发展方向
1.5 本课题的主要研究内容
参考文献
第二部分 应用基础研究
第一章 微生物对原油烃的生物降解规律研究
2.1.1 引言
2.1.2 实验材料及方法
2.1.3 结果与讨论
2.1.3.1 原油族组成变化
2.1.3.2 原油中饱和烃的变化
2.1.3.3 原油中芳烃的变化
2.1.3.4 原油中非烃的变化
2.1.4 本章小结
参考文献
第二章 微生物作用前后原油中极性组分对比分析研究
2.2.1 引言
2.2.2 实验材料及方法
2.2.3 结果与讨论
2.2.3.1 空白原油极性组分分析
2.2.3.2 HP 原油和HT 原油极性组分分析
2.2.3.3 微生物作用前后原油中脂肪酸类化合物的对比分析
2.2.3.4 微生物作用前后原油中醇类化合物对比分析
2.2.4 本章小结
参考文献
第三章 微生物发酵液中低分子量有机酸和有机醇的分析鉴定
2.3.1 引言
2.3.2 实验材料及方法
2.3.3 结果与讨论
2.3.3.1 样品的pH 测定结果
2.3.3.2 色谱柱的选择
2.3.3.3 定性及定量分析原理
2.3.3.4 定性分析结果
2.3.3.5 定量分析结果
2.3.4 本章小结
参考文献
第四章 微生物发酵液中生物表面活性剂的分离和鉴定
2.4.1 引言
2.4.2 生物表面活性剂的提取
2.4.2.1 实验仪器与材料
2.4.2.2 实验方法
2.4.2.3 结果与讨论
2.4.3 生物表面活性剂的提纯
2.4.3.1 实验仪器与材料
2.4.3.2 薄层层析法进行生物表面活性剂的分离
2.4.3.3 柱层析提纯生物表面活性剂
2.4.3.4 实验结果
2.4.4 生物表面活性剂的鉴定
2.4.4.1 生物表面活性剂的初步鉴定
2.4.4.2 生物表面活性剂的元素分析
2.4.4.3 生物表面活性剂的红外光谱分析
2.4.4.4 生物表面活性剂的液相色谱分析
2.4.5 本章小结
参考文献
第五章 微生物摄取石油烃模式与代谢途径的初步推测
2.5.1 引言
2.5.2 实验材料及方法
2.5.3 结果与讨论
2.5.3.1 石油烃代谢途径探索的初步推测
2.5.3.2 石油烃摄取模式探索研究
2.5.4 本章小结
参考文献
第三部分 MEOR 在大庆油田的应用
第一章 微生物驱油微观机理探索研究
3.1.1 引言
3.1.2 实验仪器、设备及方法
3.1.2.1 微观透明模型
3.1.2.2 实验仪器、设备
3.1.2.3 实验材料及实验条件
3.1.2.4 实验步骤
3.1.3 微观模型驱油实验结果及讨论
3.1.3.1 水驱后剩余油分布特征
3.1.3.2 微生物驱油过程及驱油机理
3.1.4 本章小结
参考文献
第二章 微生物驱油物理模拟实验
3.2.1 引言
3.2.2 相似条件
3.2.2.1 毛管力与驱替压力比值相似
3.2.2.2 毛管压力梯度与驱替压力相似
3.2.2.3 油水粘度比相等
3.2.2.4 润湿性相似
3.2.2.5 多孔介质物性相似
3.2.2.6 温度场相似
3.2.2.7 模型中的流体饱和历史、驱替程序与油藏相似
3.2.3 实验装置
3.2.3.1 实验模型
3.2.3.2 驱油装置
3.2.4 实验材料与条件
3.2.5 实验结果与讨论
3.2.5.1 长管填充油砂模型驱油实验
3.2.5.2 天然岩心驱油实验
3.2.6 本章小结
参考文献
第三章 微生物单井吞吐矿场试验研究
3.3.1 引言
3.3.2 实验材料、条件及方法
3.3.3 矿场试验结果与讨论
3.3.3.1 13 口井的先导性矿场试验
3.3.3.2 47 口井的扩大性矿场试验
3.2.4 微生物吞吐在大庆油田推广应用前景
3.2.5 本章小结
参考文献
第四部分 微生物-三元复合驱提高采收率技术探索性研究
4.1 引言
4.2 三元复合驱的基本原理
4.2.1 毛管数原理
4.2.2 驱动油原理
4.2.3 流度控制原理
4.3 实验材料及方法
4.4 结果与讨论
4.4.1 微生物作用后的原油对界面张力的影响
4.4.2 微生物发酵液对界面张力的影响
4.4.3 微生物-三元复合驱体系配方优化
4.4.4 微生物-三元复合体系稳定性
4.4.5 物理模拟驱油实验
4.5 本部分小结
参考文献
第五部分 结论
论文创新点
发表的论文
致谢
缩略表
发布时间: 2006-07-20
参考文献
- [1].微生物采油机理研究及其在大庆油田的应用[D]. 盖立学.大庆石油学院2009
- [2].微生物分子生态学技术在微生物采油中的应用研究[D]. 黄永红.大庆石油学院2009
- [3].中国典型重质油油藏采油功能微生物及对原油作用的研究[D]. 柴陆军.中国地质大学(北京)2015
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- [3].微生物驱油机理研究[D]. 包木太.青岛海洋大学2001
- [4].原油碳源微生物提高原油采收率机理[D]. 景贵成.中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所）2005
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