阅读说明：本技术 一种油井环保型微生物复合清防蜡剂 (Environment-friendly microbial composite paraffin removal and prevention agent for oil well ) 是由 王飞 何琴 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种油井环保型微生物复合清防蜡剂,包括嗜蜡混合菌液15～20份、菌种营养液15～60份、第一表面活性剂5～9份、第二表面活性剂5～9份、互溶剂2～4份；嗜蜡混合菌液为铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌发酵液的混合液；菌种营养液的组分,包括红薯粉20～35份、液体石蜡1～5份、酒糟1～4份、琼脂1～3份、氯化钠1～2份、氯化铵1～2份、磷酸二氢钾2～7份、氯化钙1～2份、硫酸钠1～2份、水90～100份；第一表面活性剂为氟碳类表面活性剂FC-3B或油酸酰胺甜菜碱FDCH-1；第二表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10或SP80；互溶剂为正辛醇或乙二醇单丁醚。该复合清防蜡剂有效解决了现有化学法和微生物法清防蜡的技术缺陷,具有经济环保、在稠油中溶蜡速度快、抗冲刷能力强、作用周期长等优点。(The invention provides an oil well environment-friendly microbial composite paraffin remover and inhibitor, which comprises 15-20 parts of a paraffin-philic mixed bacterial liquid, 15-60 parts of a strain nutrient solution, 5-9 parts of a first surfactant, 5-9 parts of a second surfactant and 2-4 parts of a mutual solvent; the wax-philic mixed bacterial liquid is a mixed liquid of pseudomonas aeruginosa, bacillus subtilis and micrococcus terreus fermentation liquid; the components of the strain nutrient solution comprise 20-35 parts of sweet potato powder, 1-5 parts of liquid paraffin, 1-4 parts of vinasse, 1-3 parts of agar, 1-2 parts of sodium chloride, 1-2 parts of ammonium chloride, 2-7 parts of monopotassium phosphate, 1-2 parts of calcium chloride, 1-2 parts of sodium sulfate and 90-100 parts of water; the first surfactant is a fluorocarbon surfactant FC-3B or oleamide betaine FDCH-1; the second surfactant is polyoxyethylene octyl phenol ether-10 or SP 80; the mutual solvent is n-octanol or ethylene glycol monobutyl ether. The composite wax removing and preventing agent effectively overcomes the technical defects of the existing chemical method and microbial method for removing and preventing wax, and has the advantages of economy, environmental protection, high wax dissolving speed in thick oil, strong anti-scouring capability, long acting period and the like.)

一种油井环保型微生物复合清防蜡剂

技术领域

本发明属于油田集输技术领域，涉及油田集输清防蜡化学品技术领域，具体涉及一种油井环保型微生物复合清防蜡剂。本发明通过生物和化学方法解决了现有清防蜡剂毒性大、效果不理想等缺点。

背景技术

原油中含有不同数量的石蜡，在油层条件下，原油中的石蜡一般处于溶解状态。原油从井底上升流经油管时，随着管道温度和压力的降低导致原油中的液体石蜡析出，吸附在油管管壁上造成油井结蜡，危害性大，严重可直接导致油井堵死，油田产量骤减或停产。目前，国内大多数油田含蜡量都在20％以上，以长庆油田靖安作业区油井为例，其含蜡量达25.46％，油井结蜡、腐蚀问题已经影响到原油的正常开发和运输。

现最常用的清蜡方法是通过化学法进行清防蜡，通过有机溶剂如苯、二甲苯等对石蜡进行溶解，但这类清防蜡剂易燃易爆，且对环境和人体伤害较大。而市面上现有的微生物清防蜡剂，存在抗冲刷能力弱、作用周期短、溶蜡速率慢等缺点。

发明内容

针对现有技术采用化学法和微生物法进行清防蜡的技术缺陷，尤其是非环保石蜡溶剂的使用，本发明提供了一种油井环保型微生物复合清防蜡剂。本发明通过混合嗜蜡微生物和表面活性剂的协同作用，利用微生物在地层中的新陈代谢作用和表面活性剂润湿、渗透作用，快速溶解管壁和井杆上的固体石蜡，降解原油中长链烷烃的方法达到清防蜡的目的。该复合清防蜡剂经济环保，在稠油中溶蜡速度快，抗冲刷能力强，作用周期长，是一种高效、环保型复合清防蜡剂。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术方案。

一种油井环保型微生物复合清防蜡剂，其组分以质量份计，包括嗜蜡混合菌液15～20份、菌种营养液15～60份、第一表面活性剂5～9份、第二表面活性剂5～9份、互溶剂2～4份。

所述嗜蜡混合菌液为铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌培养发酵液以体积比1:2:1的混合液。

所述菌种营养液的组分，以质量份计，包括红薯粉20～35份、液体石蜡1～5份、酒糟1～4份、琼脂1～3份、氯化钠1～2份、氯化铵1～2份、磷酸二氢钾2～7份、氯化钙1～2份、硫酸钠1～2份、水90～100份。

所述第一表面活性剂为氟碳类表面活性剂FC-3B、油酸酰胺甜菜碱FDCH-1中的一种。

所述第二表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、SP80中的一种。

所述互溶剂为正辛醇、乙二醇单丁醚中的一种。

单一嗜蜡菌种的石蜡溶解率往往是有限的，是因为混合菌种会分工处理原油中的蜡、胶质以及沥青质等原油组分。另外，油井作业环境与原油地层环境存在差异，单一嗜蜡菌种对不同环境的耐受性和适宜性也是存在差异的。为了提高嗜蜡菌种对石蜡的溶解率，提高微生物清防蜡产品的普适性，本发明对多种嗜蜡菌种进行筛选和复配使用，经多次尝试，确定了由假单孢菌属、芽孢杆菌属、微球菌属嗜蜡菌种组合使用的所述嗜蜡混合菌液。具体地，假单孢菌属嗜蜡菌种选取铜绿假单孢菌(Pseudomonas aeruginosa)，2009年1月19日保存于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号CGMCC1.9054；芽孢杆菌属嗜蜡菌种选取枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，1972年3月1日保存于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号CGMCC1.821；微球菌属嗜蜡菌种选取土微球菌(Micrococcusterreus)，2007年1月12日保存于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号CGMCC1.7054。本发明所用铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌菌种均购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。本发明所述培养发酵液优选为生长对数期的扩大培养发酵液，铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌培养发酵液的复配体积比为1:2:1，对石蜡的降解效果表现出更优良的特性。

所述菌种营养液是一种适于铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌共存，并保持优异微生物性能的特制混合液体。本发明选定的第一表面活性剂、第二表面活性剂均为陕西丰登石化有限公司研制和生产的产品，与嗜蜡混合菌液、菌种营养液具有良好的配伍性。所述互溶剂为正辛醇、乙二醇单丁醚中的一种，均为市售产品。

经测定，所述铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌在所述复合清防蜡剂中的数量为5～9×10⁸个/mL。

另外，本发明还提供了所述油井环保型微生物复合清防蜡剂在油田集输作业中的应用。本发明所述复合清防蜡剂具有较强的吸附力和抗冲刷能力，吸附在油管壁上的微生物不会因冲刷作用而明显减小，使得该清防蜡剂作用周期延长，溶蜡速率达0.044g/min～0.049g/min。

经现场应用获知，本发明所述复合清防蜡剂对地层的SO4^2-离子具有一定的消耗作用，可减少硫酸盐还原菌所需底物，降低硫酸盐还原菌的活性，不仅可以起到防蜡清蜡的效果，还可以抑制硫酸盐还原菌的生长繁殖，对金属管道起到缓蚀作用。

与现有技术相比，本发明所述油井环保型微生物复合清防蜡剂，至少具有如下的有益效果或优点。

1)本发明所述油井环保型微生物复合清防蜡剂，其组分以质量份计，包括嗜蜡混合菌液15～20份、菌种营养液15～60份、第一表面活性剂5～9份、第二表面活性剂5～9份、互溶剂2～4份。经本专利发明人的多次试验尝试，所述嗜蜡混合菌液为铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌培养发酵液以体积比1:2:1的混合液，其对原油中的石蜡具有优良的降解效果。

2)本发明所述油井环保型微生物复合清防蜡剂毒环保、溶蜡速率快，细菌浓度达5～9×10⁸个/mL，具有较强的吸附力和抗冲刷能力，吸附在油管壁上的微生物不会因冲刷作用而明显减小，使得该清防蜡剂作用周期延长，溶蜡速率达0.044～0.049g/min。

3)本发明所述油井环保型微生物复合清防蜡剂可消耗地层的SO4^2-离子，不仅可以起到防蜡清蜡的效果，还对金属管道起到缓蚀作用。

具体实施方式

为了便于理解本发明的目的、技术方案及其效果，现将结合实施例对本发明做进一步的详细阐述。

实施例1

本实施例测定所选定的铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌在该原油中的生长情况。

取3个150mL锥形瓶，编号为1#、2#、3#，灭菌后，分别加入长庆油田靖安作业区原油样品3g和所述菌种营养液60mL，依次接入铜绿假单孢菌发酵液1mL、枯草芽孢杆菌发酵液2mL、土微球菌发酵液1mL，置于30℃、需氧条件下恒温培养5天，用血球计数板法计数菌悬液中各菌种的生长情况。测定结果见表1。

表1，铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌在高蜡原油中的生长情况

编号	微生物名称	接种0h菌数(个/mL)	接种5d菌数(个/mL)
				1#	铜绿假单孢菌	1.3×10<sup>6</sup>	2.1×10<sup>8</sup>
2#	枯草芽孢杆菌	2.4×10<sup>6</sup>	4.1×10<sup>8</sup>
				3#	土微球菌	1.5×10<sup>6</sup>	2.3×10<sup>8</sup>

从表1可以看出，菌种数量均从10⁶个/mL上升到10⁸个/mL，说明铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌在长庆油田靖安作业区油井的原油中生长情况良好。

实施例2

本实施例给出一种优选的油井环保型微生物复合清防蜡剂。

分别取铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌的培养发酵液，按体积比1:2:1混合得到嗜蜡混合菌液。

称取90kg去离子水、20kg红薯粉、1kg液体石蜡、1kg酒糟、1kg琼脂、1kgNaCl、1kgNH₄Cl、2kgKH₂PO4、1kgCaCl₂、1kgNa₂SO₄，混合，配制成菌种营养液。

将15kg上述嗜蜡混合菌液、15kg菌种营养液、5kg油酸酰胺甜菜碱FDCH-1、5kg聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2kg乙二醇单丁醚进行复配，得到所述油井环保型微生物复合清防蜡剂。

对所述油井环保型微生物复合清防蜡剂进行效果评价试验，取长庆油田X油井中固体石蜡5g，将其浸泡在15mL该复合清防蜡剂中，水浴恒温45±1℃，观察并记录固体石蜡溶解完全所用时间，计算出该复合清防蜡剂溶蜡速率为0.044g/min。

取长庆油田靖安作业区油井中固体石蜡100g，搅拌并缓慢将其加入到50mL该复合清防蜡剂中，恒温水浴45±1℃，直至加入石蜡2h内不溶解。记录50mL该复合清防蜡剂最大溶解石蜡质量，计算其饱和溶蜡量为0.52g/mL。

实施例3

在实施例2的基础上，本实施例给出一种优选的油井环保型微生物复合清防蜡剂。

菌种营养液的组分及含量为：100kg去离子水、35kg红薯粉、5kg液体石蜡、4kg酒糟、3kg琼脂、2kgNaCl、2kgNH₄Cl、7kgKH₂PO4、2kgCaCl₂、2kgNa₂SO₄。

将20kg上述嗜蜡混合菌液、60kg菌种营养液、9kg氟碳类表面活性剂FC-3B、9kgSP80、4kg乙二醇单丁醚进行复配，得到所述油井环保型微生物复合清防蜡剂。

将该油井环保型微生物复合清防蜡剂进行效果评价试验，取长庆油田X油井中固体石蜡5g，将其浸泡在15mL该复合清防蜡剂中，水浴恒温45±1℃，观察并记录固体石蜡溶解完全所用时间，计算出该复合清防蜡剂溶蜡速率为0.049g/min。

取长庆油田靖安作业区油井中固体石蜡100g，搅拌并缓慢将其加入到50mL该复合清防蜡剂中，恒温水浴55±1℃，直至加入石蜡2h内不溶解。记录50mL该复合清防蜡剂最大溶解石蜡质量，计算其饱和溶蜡量为0.59g/mL。

实施例4

在实施例2的基础上，本实施例给出一种优选的油井环保型微生物复合清防蜡剂。

菌种营养液的组分及含量为：96kg去离子水、32kg红薯粉、3kg液体石蜡、3kg酒糟、2kg琼脂、1.5kgNaCl、1.5kgNH₄Cl、5kgKH₂PO4、2kgCaCl₂、1.5kgNa₂SO₄。

将18kg上述嗜蜡混合菌液、52kg菌种营养液、7kg氟碳类表面活性剂FC-3B、6kgSP80、3kg正辛醇进行复配，得到所述油井环保型微生物复合清防蜡剂。

将该油井环保型微生物复合清防蜡剂进行效果评价试验，取长庆油田X油井中固体石蜡5g，将其浸泡在15mL该复合清防蜡剂中，水浴恒温45±1℃，观察并记录固体石蜡溶解完全所用时间，计算出该复合清防蜡剂溶蜡速率为0.047g/min。

取长庆油田靖安作业区油井中固体石蜡100g，搅拌并缓慢将其加入到50mL该复合清防蜡剂中，恒温水浴55±1℃，直至加入石蜡2h内不溶解。记录50mL该复合清防蜡剂最大溶解石蜡质量，计算其饱和溶蜡量为0.56g/mL。

实施例5

本实施例对本发明油井环保型微生物复合清防蜡剂与单个微生物菌种的溶蜡速率进行比较。取长庆油田靖安作业区油井中固体石蜡5g，分别将其浸泡在15mL制备的本发明油井环保型微生物复合清防蜡剂中，水浴恒温45±1℃，观察并记录固体石蜡溶解完全所用时间。比较结果见表2。

表2溶蜡速率的比较结果

由表2知，铜绿假单孢菌、枯草芽孢杆菌、土微球菌的溶蜡速率均低于本发明油井环保型微生物复合清防蜡剂的溶蜡速率。说明，本发明油井环保型微生物复合清防蜡剂中，多种微生物共同作用和表面活性剂润湿、渗透作用，增大了石蜡溶解速率，使得混合菌种降解效果表现出更优良的特性。

实施例6

研究了实施例2配制的油井环保型微生物复合清防蜡剂的微生物吸附变化规律。室内试验方法：把浓度为10⁸/mL的菌液加入若干试片，50℃置摇床以130r/min摇动，用以模仿油井管道原油流动情况。当微生物吸附平衡后，取试片进行染色拍照，计算出吸附密度为4.12×10⁴个/cm²。将菌液稀释10倍和30倍，重复上述实验，计算出混合菌液吸附密度为1.54×10⁴个/cm²和4.78×10³个/cm²。

根据上述实验可看出，该油井环保型微生物复合清防蜡剂随着油层流体的产出，混合菌液吸附密度依然较高，具有较强的抗冲刷能力，吸附密度不会因为油井流体的冲刷显著减小，使得该复合清防蜡剂作用周期延长。

实施例7

本发明油井环保型微生物复合清防蜡剂(实施例3)与市售油基清防蜡剂SM-QL-100(绍兴上虞斯莫有机化学研究所)和生物清防蜡剂KL-1083(陕西凯利环境工程有限公司)的清防蜡效果比较试验。试验方法参照现有技术。试验结果见表3。

表3清防蜡效果比较试验结果

由表3可知，实施例3制得的油井环保型微生物复合清防蜡剂与市售的生物清防蜡剂KL-1083相比溶蜡速度快、饱和溶蜡量大、原油降粘率高；与市售的油基清防蜡剂SM-QL-100相比安全易运输，不含有机溶剂，不伤害地层，对环境和人体友好，不影响原油品质的同时也能保证油井正常生产。

本发明所制得的油井环保型微生物复合清防蜡剂，其嗜蜡混合微生物具有较强的抗冲刷能力，清蜡作用周期延长，再加入表面活性剂，使得微生物与原油亲和力增加，更易于分解原油中长链烷烃，起到清蜡、防蜡的目的。本发明工艺简单、无毒环保，是一种适用于各个作业区的高效、环保型复合清防蜡剂。

上面结合实施例对本发明做了进一步的叙述，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。