分析微生物清防蠟技術(shù)應(yīng)用及效果評價(jià)

摘 要：微生物清防蠟劑屬于石油烴降解菌混合菌，由不同種類的好氧和兼性厭氧菌共同構(gòu)成。這些混合菌在高含油井產(chǎn)出液當(dāng)中得以分離，生長繁殖的唯一碳源便是原油當(dāng)中存在的蠟質(zhì)成分。微生物清防蠟技術(shù)應(yīng)用，可以提升原油流動(dòng)性，使原油的粘度以及凝固點(diǎn)降低等，效果非常突出，因此本文針對微生物清防蠟技術(shù)應(yīng)用及效果評價(jià)給出了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：微生物清防蠟技術(shù);應(yīng)用;效果

1 微生物清防蠟機(jī)理概述

1.1 微生物本身的作用分析

微生物的體積非常小，只有幾微米，且細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)非常特殊，有些表面覆有鞭毛，有些產(chǎn)生的粘附性非常強(qiáng)。此外，微生物的特征還包括有著非常快的繁殖速度。在對數(shù)生長期，個(gè)體數(shù)呈指數(shù)級增長，微生物會(huì)在金屬或者粘土礦物等一些水濕潤的物體表面上附著，并開始生長和繁殖，這樣能夠建立一種親水疏油的致密性微生物保護(hù)膜，產(chǎn)生的作用為阻止蠟結(jié)晶，屏蔽晶核，所以有著防蠟的效果，這也是微生物清防蠟最突出的價(jià)值[1]。

1.2 微生物針對原油中蠟質(zhì)產(chǎn)生的降解效果

微生物清防蠟劑屬于一種混合菌群，需要在厭氧以及兼性厭氧的環(huán)境下對石油烴類進(jìn)行降解，該類微生物針對油井井筒當(dāng)中的原油長碳鏈烴能夠進(jìn)行降解，使其成為短碳鏈烴，這樣便會(huì)減少原油當(dāng)中存在的長碳鏈烴含量并增加短碳鏈烴，以至于降低原油的凝固點(diǎn)，預(yù)防結(jié)蠟情況的出現(xiàn)，屬于微生物清防蠟產(chǎn)生的次要效果。

1.3 微生物代謝產(chǎn)物的效果

在微生物產(chǎn)生的作用下，原油當(dāng)中的正構(gòu)烷烴會(huì)有脂肪酸、糖脂、類脂等物質(zhì)形成。有些為氣體，有些為有機(jī)溶劑等，其中各項(xiàng)代謝產(chǎn)物存在的特征包括：表面活性劑以及蠟晶作用參與蠟晶的構(gòu)成，能夠?qū)ο灳Оl(fā)生畸化給予促進(jìn)，使晶體進(jìn)一步增長得到阻止，進(jìn)而對蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等發(fā)生沉淀產(chǎn)生阻止效果。代謝產(chǎn)物當(dāng)中存在的乙醛、乙醇、有機(jī)酸等，會(huì)使蠟的溶解能力進(jìn)一步提升;代謝產(chǎn)物當(dāng)中存在的二氧化碳、甲烷氣體量非常大，所以能夠使原油原有的黏度有所降低;針對原油烴利用微生物進(jìn)行降解當(dāng)中，產(chǎn)生出來的表面活性物質(zhì)會(huì)分解乳化石蠟，進(jìn)而使之前原油的流動(dòng)性得以改變，使得井筒內(nèi)的石蠟不會(huì)發(fā)生沉積，實(shí)現(xiàn)清防蠟的效果，這屬于微生物清防蠟產(chǎn)生的一般效果[2]。

2 微生物清防蠟實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 微生物菌種

微生物菌種的選擇，其良好性是最后成功的關(guān)鍵性基礎(chǔ)。不同的菌種對于不同類型的含蠟原油產(chǎn)生的效果是不同的，所以需要對原油和相應(yīng)的蠟質(zhì)情況進(jìn)行分析，在試驗(yàn)之后才能挑選出最具針對性的菌種。國外對于清防蠟菌種的探究要早于我國，所以水平比較高，對于微生物產(chǎn)品的研制，已經(jīng)可以對碳原子在C16～C63范圍當(dāng)中的烷烴分子實(shí)施降解，且產(chǎn)品已經(jīng)可以詳細(xì)細(xì)化到一定的碳數(shù)段。而我國的相關(guān)研究還比較落后，對于這一情況，需要積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出應(yīng)用面更廣以及更加耐溫、耐鹽以及高效的微生物清防蠟菌劑。

當(dāng)前，在對微生物清防蠟菌劑進(jìn)行研制當(dāng)中，對國外很多先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了吸收，在相應(yīng)的探究之后，使其與我國的油田油井情況更加貼合，能夠利用我國獨(dú)有的方式對菌種進(jìn)行獲取，并開展工業(yè)化生產(chǎn)，以至于微生物菌劑的適應(yīng)性有了非常大的提升，對存在的普適性以及針對性矛盾進(jìn)行了解決。

2.2 油井條件

2.2.1 適用范圍

通常情況下，可以適用的范圍如表1。

2.2.2 選井方法

對于微生物清防蠟的應(yīng)用，需要對以下條件的油井給予滿足：

其一，抽油機(jī)井的各項(xiàng)工作都無任何異常，最高的井底溫度不能大于120℃、采出液的pH值范圍為6～9、綜合含水量范圍為5%～98%。如果油井不含水，不可以對微生物清防蠟進(jìn)行應(yīng)用。通常自噴井也不會(huì)應(yīng)用;其二，原油相對密度不能超過0.96g/cm3，地層水礦化度需要小于36×104mg/l，產(chǎn)液量的具體范圍為1～40m3/d，油井的含蠟要大于3%;其三，有一定程度的沉沒度，沉沒度最理想的程度為大于50m;其四，在15天內(nèi)油井無任何酸化、化學(xué)固砂等措施;其五，油井的生產(chǎn)情況正常，沒有任何低壓漏失層等情況，并且不能有故障發(fā)生。

2.3 施工方法

施工方法并不是十分復(fù)雜，通常會(huì)對套管加入法進(jìn)行應(yīng)用。在抽油機(jī)沒有任何異常情況的工況下，將合理計(jì)量的菌劑，通常為150kg，在油井當(dāng)中借助油套管環(huán)形空間進(jìn)行加入，每月加入一次或者兩次，必要時(shí)還需要將營養(yǎng)劑加入其中。為了對更加理想的效果進(jìn)行獲取，在對微生物清防蠟措施進(jìn)行使用之前，需要先一次性徹底的對油井進(jìn)行清洗，在油井恢復(fù)生產(chǎn)之后，將微生物清防蠟菌劑加入即可。

3 實(shí)驗(yàn)室研究

3.1 樣品采集

針對某油田油井對固體蠟塊進(jìn)行獲取。

3.2 性能評價(jià)

3.2.1 乳化降解作用評價(jià)

將100mL的烴降解菌培養(yǎng)基加入到250mL的錐形瓶內(nèi)，之后放入原油，對5%的清防蠟進(jìn)行接入，最后密封。試驗(yàn)中，與沒有接入菌種的空白進(jìn)行比對分析。在60℃的恒溫水浴搖床進(jìn)行培養(yǎng)，過程中要保持緩慢震蕩，然后對原油的乳化以及分散進(jìn)行觀察。結(jié)果為：24h之后，在液面上已有原油平鋪;72h之后，在菌液表面，原油已經(jīng)發(fā)生分散成為細(xì)小的顆粒，一部分已經(jīng)完成降解;一周后獲取灰黑色乳狀液比較穩(wěn)定。

3.2.2 防蠟作用評價(jià)

本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，針對微生物產(chǎn)生的防蠟率，如表2所示。

通過對表的分析可以明確，1%的菌液添加量，防蠟率可實(shí)現(xiàn)65.8%;3%的菌液添加量是，防蠟率已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)78.2%;5%的菌液添加量，防蠟率已經(jīng)高達(dá)88.9%。

3.2.3 清蠟作用分析

本次實(shí)驗(yàn)的微生物清蠟作用如表3所示。

通過結(jié)果分析可知，該菌種針對黑蠟有非常強(qiáng)的降解作用，完成降解之后，一部分可在菌液當(dāng)中溶解。

4 結(jié)語

總之，微生物清防蠟技術(shù)最突出的優(yōu)勢便是不需要支付較高的成本、有著理想的效果、操作簡單，同時(shí)具備安全性以及環(huán)保性，是一項(xiàng)全新的技術(shù)類型。但是在油井中，對微生物清防蠟技術(shù)的成功應(yīng)用，需要對三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)給予把控：

其一，選擇的微生物菌種要十分優(yōu)良;其二，要有合適的油井條件;其三，采用的施工方法要正確、嚴(yán)謹(jǐn)。具體來說便是，只有應(yīng)用合理的方式將優(yōu)良的微生物菌種在條件相符合的油井當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，才會(huì)產(chǎn)生最理想的效果，不然會(huì)對其效果的發(fā)揮產(chǎn)生很大的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙佳麗.微生物清防蠟菌性能評價(jià)及現(xiàn)場應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易，2014，000（023）：15-15+18.

[2]劉廣振.集輸管道微生物清防蠟技術(shù)探究[J].視界觀，2020， 000（009）：1.

作者簡介：

王柱（1989- ），黑龍江省林口縣人，石油化工工程師，研究方向：微生物、三次采油技術(shù)。