作为生物源硫化氢产生控制的氯氧阴离子的微生物代谢制造技术

本公开涉及通过使用氯氧阴离子以及具有（高）氯酸盐还原活性的微生物来控制体系（例如油和气藏以及油和气管道）中的硫化物（S2-）含量的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本公开涉及通过使用氯氧阴离子以及具有（高）氯酸盐还原活性的微生物来控制体系（例如油和气藏以及油和气管道）中的硫化物（S2-）含量的方法。【专利说明】作为生物源硫化氢产生控制的氯氧阴离子的微生物代谢相关申请的交叉引用本申请要求2011年6月3日提交的美国临时申请第61/493，367号的权益，其全部内容引入本文以供参考。
本公开涉及通过使用氯氧阴离子和具有(高)氯酸盐还原活性的微生物来控制体系(如油和气藏以及油和气管道)中的硫化物(S2O含量的方法。
技术介绍
硫化氢(H2S)的产成导致多种腐蚀问题。例如，硫化物生成(sulfidogenesis)导致多种采油问题，包括油藏酸化、原油污染、金属腐蚀、和随后可堵塞抽油井的金属硫化物的沉淀。微生物加强型采烃(MEHR)的重要方面是控制储藏酸化。储藏酸化的特征在于，通常在涉及注水的二次开采过程开始之后，制备气体中的H2S和制备流体中的可溶HS_显著增加。尽管已经提出几个非生物机制作为储藏酸化的原因，包括热化学的硫酸根(SO42O还原和黄铁矿(FeS2)溶解，但现在广泛公认的是，由于注水，经异化硫酸盐还原菌(SRB)的硫酸盐还原是储藏酸化中硫化物产生的主要原因(Vance和Thrasher, PetroleumMicrobiology, eds B.0llivier & M.Magot, ASM Press,2005)。用于井、管道、和泵体系的酸性介质冶金在工程开始时承担估计总工程成本的2%的成本费用，但是如果需要改装，可能是更高的数量级(Al-Rasheedi等人，SPE MiddleEast Oil Show, Society of Petroleum Engineers)。酸化产生设施也引起与防止操作者暴露于有毒H2S、控制减少油水分离器性能的油湿硫化铁衬垫、管理干扰制备水清理和再循环的硫化铁固体、以及积聚可堵塞仪器且增强仪器腐蚀的硫化铁沉积相关的额外成本。另外，收入损失可产生于，施加于通过输出管线泵送具有过多H2S浓度的高体积油和气的限制以确保体系完整性(Vance 和 Thrasher, Petroleum Microbiology, eds B.0llivier&M.Magot, ASM Press, 2005)。致力于可抑制来自异化硫酸盐还原代谢的H2S产生的机制。重要的研究集中于通过向注水中添加硝酸盐来对SRB活性进行热力学抑制。热力学考虑指示，微生物硝酸盐还原比Fe(III)还原、硫酸盐还原、或甲烷生成更有利，因此应该首先发生(Coates和Achenbach, Manual of Environmental Microbiology, eds C.J.Hurst 等人,719-727, ASMPress, 2001 ;以及 Lovely 和 Chapelle, Reviews of Geophysics33, 365-381，1995)。例如，与硝酸盐还原I 禹合的甲苯厌氧降解的吉布斯自由能(AG。’ =-3，554^01-1甲苯)显著高于与硫酸盐还原耦合的吉布斯自由能(AGtZ=IOSkJmor1甲苯)。因此，添加过量硝酸盐应该导致该电子受体的优先利用和硫酸盐还原的选择性抑制。然而，在不限制电子供体的体系中，例如在烃储备表示对活性微生物群落的生物可降解碳的无尽供应的油藏中，硝酸盐优于硫酸盐的热力学优先使用不相互排斥(Coates 和 Achenbach, Manual of Environmental Microbiology, eds C.J.Hurst 等人，719-727，ASM Press, 2001 ;以及 Van Trump 和 Coates, Isme J3, 466-476，2009)。如此，尽管硝酸盐的存在会减慢硫酸盐还原，但其不会完全地抑制硫酸盐代谢。此外，先前研究的结果表明，在建立活性SRB群落时，热力学更有利的电子受体(例如Fe(III))的添加可能不足以完全抑制硫酸盐还原(Coates等人，Environmental Science andTechnology30, 2784-2789，1996)。因而，需要开发调节例如在采油期间由体系中的微生物硫酸盐还原产生的S2_的量的经济有效的方法。
技术实现思路
为了满足上述需要，本公开提供通过使用使含硫化物化合物氧化的(高)氯酸盐还原菌来减少含油或含气体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法和组合物。因此，在某些实施方式中，本公开涉及通过以下来减少体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法:a)提供含有一种或多种硫酸盐还原菌和一种或多种(高)氯酸盐还原菌的体系；以及b)以足以刺激(高)氯酸盐还原菌的(高)氯酸盐还原活性的浓度，向体系添加包含一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入体系时产生一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，从而减少体系中一种或多种含硫化物化合物的量。在某些实施方式中，方法还包括将一种或多种高(氯酸盐)还原菌加入体系。 本公开的其他方面涉及通过以下来抑制体系中的硫化物生成的方法:a)提供含有一种或多种硫酸盐还原菌的体系；以及b)以足以抑制硫酸盐还原菌的硫酸盐还原活性的浓度，向体系添加包含一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入体系时产生一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，从而抑制体系中的硫化物生成。在某些实施方式中，方法还包括将一种或多种高(氯酸盐)还原菌加入体系。本公开的其他方面涉及通过以下来减少体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法:a)提供含有一种或多种硫酸盐还原菌的体系；b)添加一种或多种(高)氯酸盐还原菌；以及c)以足以刺激(高)氯酸盐还原菌的(高)氯酸盐还原活性的浓度，向体系添加包含一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入体系时产生一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，从而减少体系中一种或多种含硫化物化合物的量。在可联合任何前述实施方式的某些实施方式中，一种或多种(高)氯酸盐还原菌含有一种或多种重组核酸，该重组核酸选自--与pcrA (Daro_2584)至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或 100% 相同的核酸；与 pcrB (Daro_2583)至少 70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或 100% 相同的核酸；与 pcrC (Daro_2582)至少 70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或 100% 相同的核酸；与 pcrD (Daro_2581)至少 70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或100% 相同的核酸；与 cld (Daro_2580)至少 70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或 100% 相同的核酸；与 moaA (Daro_2577)至少 70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或 100% 相同的核酸；与 QDH (Daro_2579)至少 70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或 100% 相同的核酸;与 DHC(Daro_2578)至少 70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、或 100% 相同的核酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少体系中的一种或多种含硫化物化合物的量的方法，所述方法包括：a）提供包括一种或多种硫酸盐还原菌和一种或多种（高）氯酸盐还原菌的体系；以及b）以足以刺激所述（高）氯酸盐还原菌的（高）氯酸盐还原活性的浓度，向所述体系添加包括一种或多种氯氧阴离子的组合物，或者在加入所述体系时产生所述一种或多种氯氧阴离子的一种或多种化合物，从而减少所述体系中的所述一种或多种含硫化物化合物的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·科茨，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：
国别省市：