一种用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法技术

本发明专利技术属于工业微生物技术领域，涉及用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法。一种用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法，包括：(1)对接种物进行富集培养，并对其产物进行分离、纯化；(2)从分离、纯化的培养物中筛选烷烃降解菌；(3)从得到的烷烃降解菌中进一步筛选具有硝酸盐还原特性的烷烃降解菌；(4)利用多元线性回归方程预测步骤(3)筛选出的菌对三元复合驱采出水的破乳效果。本发明专利技术提供了具有烷烃降解、硝酸盐还原和生物破乳功能的微生物菌剂的高效筛选方法；该筛选方法可对油田强乳化的三元复合驱采出水的生物处理提供重要的指导作用，有效推动了油田三元复合驱采出水的处理技术的进步。

【技术实现步骤摘要】
一种用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法
本专利技术属于工业微生物
，涉及用于强乳化三元复合驱采出水的生物破乳菌筛选方法。
技术介绍
目前，我国大多数油田已经进入注水开采的后期。为进一步提升原油采出率，包括三元复合驱采油技术在内的强化采油技术得到广泛应用。其中，三元复合驱采油技术可将原油采收率提升20％以上。三元复合驱技术已经在我国包括大庆油田在内的多个油田实现工业化应用，但三元复合驱采油技术的运用产出了大量含表面活性剂、聚合物和胶质颗粒、乳化油、硫酸盐还原菌等的采出水，具有强乳化、易生物酸化的特点。常规用于水驱和聚合物驱的油水分离方法难以满足三元复合驱采出水的油水分离需求。而目前发展出的包括电絮凝、沉淀吸附、膜过滤、气浮、化学破乳剂等技术存在操作流程复杂、二次污染风险大、经济成本高等缺点。如何实现对强乳化的悬浮小粒径油滴经济、高效、绿色的去除是三元复合驱采出水处理的关键。生物破乳菌剂是利用微生物代谢产生的具有乳液破乳功能的活性物质来实现对乳液的破乳，它认为是一种环境友好、破乳效率高的油水分离方法。但目前针对强乳化三元复合驱采出水的生物破乳菌的筛选方法还未见报道。微生物在生产破乳剂的过程中通常需要投加氮源，同一种破乳菌也可以利用多种类型的氮源，包括：蛋白胨、氯化铵、硝酸钾、硝酸铵等。然而，目前关于具有高效硝酸盐还原特性的生物破乳菌还鲜有报道。硝酸盐还原菌通常可以分为异养硝酸盐还原菌和自养硝酸盐还原菌。异养硝酸盐还原菌以有机物为电子供体，以硝酸盐为电子受体，将硝酸盐经亚硝酸盐、一氧化氮和氧化亚氮，最终生成氮气的过程。微生物可进行其中的几步或者全部。自养硝酸盐还原菌以硫化物等为电子供体，以硝酸盐为电子受体，可将硫化物转化为单质硫或硫酸盐，而硝酸盐则经过经亚硝酸盐、一氧化氮和氧化亚氮，最终生成氮气。这两类硝酸盐还原菌都具有控制油藏或采出水生物酸化的潜力。其中，异养硝酸盐还原菌通过电子供体竞争或者代谢中间产物亚硝酸盐来抑制硫酸盐还原菌的活性。而自养的硝酸盐还原菌可以降解采出水或油藏中的硫化物。同时，自养的硝酸盐还原菌还可以在还原硝酸盐的过程中积累亚硝酸盐，利用亚硝酸盐进一步的抑制硫酸盐还原菌的活性。依靠这些作用，硝酸盐还原菌可以用来对油藏或采出水的生物酸化进行强化控制。三元复合驱采出水中含有大量的乳化油和硫酸盐还原菌，如果利用具有硝酸盐还原能力的破乳菌对强乳化的三元复合驱采出水进行破乳的同时，则可在一定程度上增强采出水中硝酸盐还原菌的物种丰度，进而提升依赖于硝酸盐还原菌的生物酸化控制过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的不足和问题，提供一种针对强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌高效筛选方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌筛选方法，其特征在于，包括以下4个步骤：(1)对接种物进行富集培养，并对其产物进行分离、纯化；(2)从分离、纯化的培养物中筛选烷烃降解菌；(3)从得到的烷烃降解菌中进一步筛选具有硝酸盐还原特性的烷烃降解菌；(4)利用多元线性方程预测具有硝酸盐还原特性的烷烃降解菌对强乳化三元复合驱采出水的破乳效果。作为本专利技术的一种优选方式，所述接种物取自活性污泥或三元复合驱采出水井周围被原油污染的油泥。进一步优选地，所述的富集培养方法为：将5～10g接种物投加进无机营养盐培养基中，在30～35℃，120～200rpm条件下培养5d；然后吸取2～10mL的富集液投加进新的营养盐溶液中，重复上述培养步骤2～3次。进一步优选地，所述的无机营养盐培养基成分为：KNO33g/L，KH2PO44g/L，K2HPO43g/L，MgSO4·7H2O0.2g/L，CaCl20.02g/L，FeCl30.05g/L，微量元素溶液2mL/L，液体石蜡4％(v/v)，pH7.0。作为本专利技术的一种优选方式，所述的烷烃降解菌筛选方法为：在一个含无机盐培养基的具塞试管中，接种一环分离纯化的培养物，在30～35℃恒温培养箱中，120～200rpm条件下培养1d。作为本专利技术的一种优选方式，所述具有硝酸盐还原特性的烷烃降解菌的筛选方法为：接种烷烃降解菌于已知硝酸盐浓度的无机盐营养培养基中，在恒温培养箱中培养3-5d；取适量培养液离心后，检测上清液中硝酸盐和亚硝酸盐的含量；硝酸盐含量减少并且亚硝酸盐积累的菌，即为具有硝酸盐还原特性的烷烃降解菌。作为本专利技术的一种优选方式，利用多元线性回归方程预测步骤(3)筛选出的菌种对三元复合驱采出水的破乳效果包括以下步骤：(1)构建破乳菌对三元复合驱采出水的破乳效果多元线性回归方程预测模型：T＝-115.011+40.044×OD600+4.136×OS-0.401×Zeta-0.719×NO3--Nrem.ratio其中，NO3--Nrem.ratio为硝酸盐的去除率(％)；OD600目标菌株在无机盐营养液中培养5d后的菌液吸光度值；OS为目标菌株在无机盐营养液中培养5d后菌液的排油圈大小(cm)，Zeta为目标菌的菌悬液zeta电位(mV/m)；T为三元复合驱采出水破乳后水相的透光率(％)；(2)检测步骤(3)所得的菌液的OD600值；(3)用步骤(3)所得的菌种对三元复合驱采出水进行破乳，记录所形成的空白油圈直径，计为OS(cm)；(4)检测步骤(3)中所得菌液的zeta电位；(5)计算步骤(3)中所得菌液的硝酸盐去除率NO3--Nrem.ratio(％)；(6)采用所述的多元线性回归方程计算破乳后水相的透光率，进而预测步骤(3)所得的菌种对三元复合驱采出水的破乳效果。本专利技术的用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌筛选方法，具有的有益效果如下：(1)提供了具有烷烃降解、硝酸盐还原和生物破乳功能的微生物菌剂的高效筛选方法；(2)该筛选方法可对油田强乳化的三元复合驱采出水的生物处理提供重要的指导作用，有效推动了油田三元复合驱采出水的处理技术的进步；(3)利用多元线性回归方程预测筛选出的生物破乳菌的破乳能力，经过验证，预测结果与实测结果高度吻合，证明该方法能够准确预测生物破乳菌的破乳能力。附图说明图1为模拟的强乳化三元复合驱采出水中油滴的平均粒径；图2为多元线性回归方程预测值与实测破乳后水相透光率的关系；图3为强乳化三元复合驱采出水破乳效果。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。本专利技术提供的其中一个实施例是：一种针对强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌筛选方法，该方法包括以下步骤：(1)将10g新鲜的活性污泥或三元复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法，其特征在于，包括：/n(1)对接种物进行富集培养，并对其产物进行分离、纯化；/n(2)从分离、纯化的培养物中筛选烷烃降解菌；/n(3)从得到的烷烃降解菌中进一步筛选具有硝酸盐还原特性的烷烃降解菌；/n(4)利用多元线性回归方程预测步骤(3)筛选出的菌对三元复合驱采出水的破乳效果。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法，其特征在于，包括：
(1)对接种物进行富集培养，并对其产物进行分离、纯化；
(2)从分离、纯化的培养物中筛选烷烃降解菌；
(3)从得到的烷烃降解菌中进一步筛选具有硝酸盐还原特性的烷烃降解菌；
(4)利用多元线性回归方程预测步骤(3)筛选出的菌对三元复合驱采出水的破乳效果。


2.根据权利要求1所述的用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法，其特征在于，所述接种物取自活性污泥或三元复合驱采出水井周围被原油污染的油泥。


3.根据权利要求1所述的用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法，其特征在于，所述的富集培养方法为：将5～10g接种物投加进100mL无机营养盐培养基中，在30～35℃，120～200rpm条件下培养5d；然后吸取2～10mL的富集液投加进新的营养盐溶液中，重复上述培养步骤2～3次。


4.根据权利要求3所述的用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法，其特征在于，所述的无机营养盐培养基成分为：KNO33g/L，KH2PO44g/L，K2HPO43g/L，MgSO4·7H2O0.2g/L，CaCl20.02g/L，FeCl30.05g/L，微量元素溶液2mL/L，液体石蜡4％(v/v)，pH7.0。


5.根据权利要求1所述的用于强乳化三元复合驱采出水破乳的硝酸盐还原菌的筛选方法，其特征在于，所述的烷烃降解菌筛选方法为：在一个含无机盐培养基的具塞试管中，接种一环经过分离纯化的培养物，在30～35℃恒温培养箱中，120～200rpm条件下培养1d。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李玉江，齐泮晴，吴涛，孙德军，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37