一种微生物泡沫排水剂及其在气井开采中的应用制造技术

本申请提供微生物泡沫排水剂及其制备方法和用途。所述微生物泡沫排水剂包含芽孢杆菌以及任选地表面活性剂，所述微生物泡沫排水剂用于天然气开采或辅助天然气开采中。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物泡沫排水剂及其在气井开采中的应用
本申请属于天然气开采
具体地，本申请涉及用于气井泡沫排水以提高天然气产量的微生物泡沫排水剂及其在天然气开采或辅助天然气开采中的应用。
技术介绍
天然气井开发中后期，地层能量下降，当日产气量小于该井的临界携液气量，该井井筒就会出现积液，这些液体如果不及时排出井外，就会导致井筒内积液过多，造成气井产量下降甚至被水淹死。目前排除井底积液的方法主要有泡沫排水和机械排水。泡沫排水采气工艺是往井里加入泡沫排水起泡剂的一种助排工艺，借助天然气的搅动，其与井底积液充分混合，降低液体的表面张力，生成大量低密度的含水泡沫，使得井底积液可以被全部带出。泡沫排水采气是一种经济、效率高、施工方便的排水采气技术，具有设备简单、施工容易、见效快、成本低、又不影响气井生产的特点，应用井数占80％以上，成为维护产水气井稳定生产的最有效手段。目前国内的泡沫排水剂主要以石油副产物、阴离子表面活性剂等化学表面活性剂为主，应用中主要存在以下几个方面的问题：(1)生物降解缓慢，抗高温、高盐、高凝析油差的特点；(2)排水采气过程中会生成大量泡沫，这些泡沫在到达地面后难以消除，即使加入消泡剂，也存在消泡缓慢、不彻底等问题；(3)化学泡沫排水剂和地层水配伍性差，容易发生变性造成地层堵塞；(4)由于凝析油的存在，产出液中很容易生成乳化物，这给后期处理带来诸多问题。微生物泡沫排水采气技术是指微生物以气井中的有机物和地层水中的无机盐离子作为营养物质生长繁殖，产生次级代谢产物，借助天然气流的搅拌，与井底积液充分接触，产生大量稳定的低密度含水泡沫，使井底积液更易被气流从井底携带至地面，达到排水采气的目的。因此，探索和研发新的微生物泡沫排水剂在天然气开采或辅助天然气开采中具有重要的意义。
技术实现思路
第一方面，本申请提供了微生物泡沫排水剂，其包含芽孢杆菌；任选地，所述微生物泡沫排水剂还包含表面活性剂。在第一方面的一些实施方案中，所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。在第一方面的一些实施方案中，所述芽孢杆菌培养物由所述芽孢杆菌和培养基组成。在第一方面的一些实施方案中，所述芽孢杆菌培养物中所述芽孢杆菌的有效活菌数为≥5×107cfu/mL。在第一方面的一些实施方案中，培养所述芽孢杆菌的培养基为液体培养基或半固体培养基。在第一方面的一些实施方案中，所述表面活性剂为生物表面活性剂。在第一方面的一些实施方案中，所述表面活性剂的浓度为50-300g/L。在第一方面的一些实施方案中，所述微生物泡沫排水剂中所述芽孢杆菌的有效活菌数为≥5×107cfu/mL。在第一方面的一些实施方案中，所述微生物泡沫排水剂中所述表面活性剂的浓度为10-75g/L。在第一方面的一些实施方案中，以所述微生物泡沫排水剂的体积计，其中所述芽孢杆菌培养物和所述表面活性剂的各自的体积份为：所述芽孢杆菌培养物1-10所述表面活性剂1-10。第二方面，本申请提供了微生物泡沫排水剂的制备方法，其包括：培养芽孢杆菌，获得所述芽孢杆菌的培养物；任选地，所述方法还包括将所述芽孢杆菌的培养物与表面活性剂混合，以获得所述微生物泡沫排水剂。在第二方面的一些实施方案中，所述培养为液体培养或半固体培养。在第二方面的一些实施方案中，所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。在第二方面的一些实施方案中，所述芽孢杆菌培养物中所述芽孢杆菌的有效活菌数为≥5×107cfu/mL。在第二方面的一些实施方案中，所述表面活性剂为生物表面活性剂。在第二方面的一些实施方案中，所述表面活性剂的浓度为50-300g/L。在第二方面的一些实施方案中，所述微生物泡沫排水剂中所述芽孢杆菌的有效活菌数为≥5×107cfu/mL。在第二方面的一些实施方案中，所述微生物泡沫排水剂中所述表面活性剂的浓度为10-75g/L。在第二方面的一些实施方案中，以所述微生物泡沫排水剂的体积计，其中所述芽孢杆菌培养物和所述表面活性剂的各自的体积份为：所述芽孢杆菌培养物1-10所述表面活性剂1-10。第三方面，气井排水或辅助气井排水的方法，其包括：向气井中注入气井日产水量0.1％-10％(w/w)的第一方面所述的微生物泡沫排水剂或通过第二方面所述方法制备的微生物泡沫排水剂进行处理。在第三方面的一些实施方案中，所述方法还包括每隔3-20天向所述气井中注入气井日产水量0.1％-10％(w/w)的第一方面所述的微生物泡沫排水剂或通过第二方面所述方法制备的微生物泡沫排水剂。第四方面，本申请提供了第一方面所述的微生物泡沫排水剂或通过第二方面所述方法制备的微生物泡沫排水剂在天然气开采或辅助天然气开采中的用途。专利技术详述提供以下定义和方法用以更好地界定本申请以及在本申请实践中指导本领域普通技术人员。除非另作说明，术语按照相关领域普通技术人员的常规用法理解。本文所引用的所有专利文献、学术论文及其他公开出版物，其中的全部内容整体并入本文作为参考。定义如本文所用术语“天然气”是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中，通常指油田气和气田气，其组成以烃类为主，并含有非烃气体。在本申请的一些实施方案中，天然气包括常规天然气和非常规天然气(如页岩气)。在本申请的一些实施方案中，页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩或高碳泥页岩中由于有机质吸附作用或岩石中存在着裂缝和基质孔隙，使之储集和保存了一定具商业价值的生物成因、热解成因及二者混合成因的天然气。如本文所用术语“气井”是指为开采天然气而从地面钻到气层的井。在本申请的一些实施方案中，所述气井包括常规天然气气井和非常规天然气井(例如页岩气气井)。如本文所用术语“微生物泡沫排水剂”是指包含有效微生物菌种的生物类泡沫排水体系产品，所述菌种为活性成分，还可以另外包含载体或赋形剂制剂，也可以包含其它的有利于所述菌株生长代谢或保持活性的物质，例如，培养基、微量元素、维生素、氨基酸、肉汤等。在一些实施方案中，所述微生物泡沫排水剂还包含表面活性剂。如本文所用术语“培养物”是指在特定工艺条件控制下由微生物菌种在特定的培养基上经过发酵后形成的微生物制品，它主要包含发酵后微生物菌种细胞群、微生物菌种细胞外代谢产物和培养基。如本文所用术语“表面活性剂”是指是能使目标溶液表面张力显著下降的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。如本文所用术语“生物表面活性剂”是指微生物在一定条件下代谢过程中分泌出的具有一定表面活性的代谢产物。生物表面活性剂包括许多不同的种类。依据它们的结构特征和微生物来源可分为糖脂、脂肽、脂肪酸和磷脂、中性脂以及聚合物表面活性剂。生物表面活性剂不仅具有增溶、乳化、润湿、发泡、分散、降低表面张力等表面活性剂所共有的性能，与其他通过化学合成或石油炼制法生产的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微生物泡沫排水剂，其包含芽孢杆菌，优选地包含所述芽孢杆菌的培养物；/n任选地，所述微生物泡沫排水剂还包含表面活性剂。/n

【技术特征摘要】
1.微生物泡沫排水剂，其包含芽孢杆菌，优选地包含所述芽孢杆菌的培养物；
任选地，所述微生物泡沫排水剂还包含表面活性剂。


2.如权利要求1所述的微生物泡沫排水剂，其中所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)；和/或
所述芽孢杆菌培养物由所述芽孢杆菌和培养基组成；和/或
所述芽孢杆菌培养物中所述芽孢杆菌的有效活菌数为≥5×107cfu/mL，优选为≥1×108cfu/mL，更优选为≥1×109cfu/mL；和/或
所述培养基为液体培养基或半固体培养基。


3.如权利要求1或2所述的微生物泡沫排水剂，其中所述表面活性剂为生物表面活性剂；优选地，所述表面活性剂选自：脂肽、脂肪酸、海藻糖脂和短杆菌肽；更优选地，所述表面活性剂为脂肽；
任选地，所述表面活性剂的浓度为50-300g/L，优选为75-200g/L或75-250g/L。


4.如权利要求1-3中任一项所述的微生物泡沫排水剂，其中所述微生物泡沫排水剂中所述芽孢杆菌的有效活菌数为≥5×107cfu/mL，优选为≥1×108cfu/mL，更优选为≥1×109cfu/mL；和/或
所述微生物泡沫排水剂中所述表面活性剂的浓度为10-75g/L，优选为15-50g/L或18.75-50g/L；和/或
以所述微生物泡沫排水剂的体积计，其中所述芽孢杆菌培养物和所述表面活性剂的各自的体积份为：
所述芽孢杆菌培养物1-10
所述表面活性剂1-10；
任选地，所述芽孢杆菌培养物和所述表面活性剂的体积比为1:1-1:10；优选地，所述芽孢杆菌培养物和所述表面活性剂的体积比为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5或1:10；更优选地，所述芽孢杆菌培养物和所述表面活性剂的体积比为1:3或1:4。


5.微生物泡沫排水剂的制备方法，其包括：
培养芽孢杆菌，获得所述芽孢杆菌的培养物；任选地，所述方法还包括将所述芽孢杆菌的培养物与表面活性剂混合，以获得所述微生物泡沫排水剂；
任选地，所述培养为液体培养或半固体培养。


6.如权利要求5所述的方法，其中
所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)；和/或
所述芽...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏刚，杜海峰，
申请(专利权)人：陕西文岭微生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61