專利名稱：嗜熱脲芽孢桿菌及其菌劑和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一株應用于石油開采的微生物，特別涉及一株能夠降解、乳化石油原油并提高石油采油率的嗜熱脲芽孢桿菌及其菌劑，本發明進一步涉及它們在石油開采中的應用，屬于微生物驅油劑領域。
背景技術：
石油是工業的血液，是現代文明的神經動脈，在人類社會的發展進程中起著極其重要的作用。同時石油作為一種不可再生資源，隨著石油資源的日益短缺和勘探費用的不斷增加，二次注水采油技術效率變低，已不能滿足人們對石油資源有增無減的需求。為了有效地利用石油資源，世界各國正在努力尋找提高石油采收率的辦法，以開采那些滯留在地 層巖心中用常規方法難以開采的石油。近年來以微生物提高原油米收率(Microbial EnhancedOil Recovery,ME0R)為代表的三次采油方法正逐漸受到廣泛的重視。該技術是繼熱力驅、化學驅、混相驅等傳統“三采”方法之后的一項綜合性技術。微生物采油技術是指將地面分離培養的微生物菌液和營養液注入油層或單純注入營養液激活油藏內源微生物，使注入微生物或油層內微生物生長繁殖，產生有利于提高采收率的代謝產物或者微生物的生命活動直接作用于原油改善原油的某些物化特性，從而改善原油的流動性以提高原油采收率的采油方法。該方法具有工藝簡單、成本低、環境友好、可循環使用等優點，是目前最具發展前景的一項采油技術。歷史上，美國科學家Beckman于1926年最早提出微生物采油的設想，到1946年，Zobell獲得了第一項微生物采油專利，該項技術研究取得了明顯進展。蘇聯于1954年在Lisbon油田開始了第一次微生物提高采收率礦場實驗，美國BAc公司和NPC公司于1986年聯合開發出了油田專用系列的微生物產品，促進了微生物采油技術的進一步發展。中國的微生物采油技術開始于“七五”和“八五”期間，大慶油田是中國最早開始該項技術研究的單位，在此期間取得一些進展。20世紀90年代以后微生物采油技術發展日趨成熟，已從單純的微生物采油實驗研究發展到建立系統的數學模型和數值模擬模型，微生物采油技術正在形成一整套系統的研究方法。在油藏的輕質油和中質油是較容易被采出的，隨著這些油逐漸被采盡，油井的產油量也逐漸下降，而油藏中的重油、稠油、高凝油和浙青砂較難采出，但是逐漸成為已知可采原油資源中的最大潛能部分。目前在中國已探明石油儲量中，重油、稠油接近40億噸，而世界范圍內約有1000xl08t重油和浙青質資源。重油，稠油，高凝油中含有豐富的蠟質，膠質和浙青質，具有高凝固點、難流動等特點因此難開采并且開采成本高。利用微生物作用于稠油可以從兩個方面改善稠油物性1、通過降解作用減少稠油中的大分子組分，降低其平均分子量，從而使原油凝固點得到降低；2、微生物產生的生物表面活性物質、酸、氣等代謝產物能夠大幅度降低原油粘度。通過上述兩個方面的作用，微生物可以使原油流動性增加，進而使殘余稠油的洗油效率得到提高，從而達到提高采收率的作用。盡管如此，到目前為止，中國乃至世界范圍內仍未形成一套專門用于重油開采的微生物體系，主要是因為油藏中的環境條件如溫度、鹽度、pH、壓力、可利用的營養物質等比較復雜，要求采油功能微生物具有較強的適應能力。利用微生物采收重質高凝原油的成功與否，關鍵取決于微生物能否適應諸如溫度、壓力和鹽度等油層環境條件并很好的生長。特別是在一些高溫油藏進行微生物采油，采油功能菌種的嗜熱性就顯得十分重要。采油功能菌種需要在高溫、缺氧的環境條件下利用原油為碳源和能源物質，進行生長繁殖和有效代謝。上世紀末遼河油田率先在國內開展稠油、高凝油微生物開采技術的室內研究和現場試驗，取得一定成果。長江大學2001-2004年在大港孔店油田(稠油膠質浙青質含量27%，59°C黏度73mPa. s)進行了本源微生物開采稠油技術的實驗研究和現場應用，增油16000余噸。Singer等人從含稠油、浙青的土壤中富集培養分離出產表活劑的菌，對委內瑞拉Monagas稠油(粘度> 25000mPa. s)降粘率達到98%。Potter等人對Cerro Negro稠油浙青質進行微生物降解，降解率達到40%。張廷山于2001分離選育出能降解浙青質(降解率為69. 6%)、降低稠油粘度(降粘率為30. 41%)，耐高溫的高效稠油采油功能菌，并成功應用于稠油開采。因此利用微生物進行稠油、高凝油開采是一項技術上可行、成本上節約；環境上友好的方法。
從整體上講，目前微生物采油技術在國內外還處于試驗研究階段，工業化的項目還不多，但是隨著稠油微生物開采技術研究的不斷深入及其在稠油開采領域良好潛力的展現，該技術在國內許多油田開始受到重視。篩選研究具有廣譜溫度適宜能力，能降解石蠟、膠質、浙青質的微生物，最終使其適用于稠油、高凝油油田幫助提高石油采收率顯得尤為關鍵。

發明內容
本發明的目的之一是提供一株能應用于石油開采的微生物菌株；本發明的目的之二是提供一種含有上述微生物菌株的菌劑或由該微生物菌株制備的發酵液；本發明的目的之三是將所述的微生物菌株、其菌劑或發酵液應用于石油開采。本發明的上述目的是通過以下技術方案來實現的本發明提供了一株嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillus sp. ) JD-50CGMCCN0. 5818。該菌是從高熱油井水樣中分離，以原油為唯一碳源的情況下60°C反復馴化培養五個輪次(每輪次為一周)而獲得的；該菌株已經在2012年2月29日提交保存；保藏編號為=CGMCCNO. 5818 ;保藏單位中國微生物保藏管理委員會普通微生物中心；保藏地址中國北京朝陽區北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所；該菌株的分類命名為嗜熱球形脲芽抱桿菌 Ureibacillus thermospaericus。本發明所分離的嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillus sp. ) JD-50 (CGMCCN0. 5818)的細胞形態特征如下在LB平板上培養一天的菌落直徑為3_4mm，菌落形態呈圓形，邊緣整齊，表面濕潤透亮，棕黃色；菌體呈短桿狀，顯微鏡下多呈散狀分布；生長溫度范圍40-65°C，最適合生長溫度為55°C;生長pH范圍為6-11，最適合pH值為8 ；NaCl耐受性0_6%，降解原油和烷烴產生乳化劑；部分生化特性如表I所示表I嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibaci I Ius sp. ) JD-50的生化特性
權利要求
1.嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillussp. )JD_50，其特征在于，其微生物保藏號是=CGMCCNO. 5818。
2.ー種微生物菌劑，其特征在于，包括權利要求I所述的嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillus sp. ) JD-50 和營養培養基。
3.如權利要求2所述的微生物菌劑，其特征在于，所述的營養培養基選自牛肉膏-蛋白胨培養基、LB營養瓊脂培養基、添加葡萄糖或糖蜜的無機鹽降解基礎培養基或以植物油或石油原油為碳源的無機鹽乳化培養基中的任意ー種。
4.如權利要求3所述的微生物菌劑，其特征在于按質量百分比計；所述的無機鹽降解基礎培養基的各組分為NaCl 0. 5%, (NH4)2SO4 0. 1%, MgSO4 *7H20 0. 05%, NaNO3 0. 2%, KH2PO40.5%, K2HPO4 I. 0%，FeSO4 7H20 0. 01%，酵母膏 0. 1%，余量為水；pH 值為 7. 0-8. 0 ;測定石油降解率時加入原油量為5%; 所述的無機鹽乳化基礎培養基的各組分為0. 3%糖蜜，0. 2%磷酸氫ニ銨，0. 2%硝酸鈉，MgSO4 7H20 0. 05%, FeSO4 7H20 0. 01%, CaCl2 2H20 0. 02%, FeCl3 6H20 0. 002%，微量元素0.5%，石油原油5%，余量為水；pH值為7. 0-8. O。
5.如權利要求2所述的微生物菌劑,其特征在于所述嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillussp. ) JD-50和營養培養基的質量比為1-10:100。
6.權利要求I所述的嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillussp. ) JD-50或權利要求2_5任何一項所述的微生物菌劑在降解石油原油中的應用。
7.如權利要求6所述的應用，其特征在于所述的降解石油原油是降低原油非烴、膠質、浙青質的含量，增加飽和烴含量。
8.權利要求I所述的嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillussp. ) JD-50或權利要求2_5任何一項所述的微生物菌劑在乳化石油原油或柴油中的應用。
9.權利要求I所述的嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillussp. ) JD-50或權利要求2_5任何一項所述的微生物菌劑在降低石油原油粘度或凝固點、増加石油原油流動性中的應用。
10.權利要求I所述的嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillussp. ) JD-50或權利要求2_5任何一項所述的微生物菌劑在石油開采中作為微生物驅油劑的應用。
全文摘要
本發明公開了嗜熱脲芽孢桿菌及其菌劑和應用。本發明從高熱油井水樣中分離獲得一株嗜熱脲芽孢桿菌(Ureibacillus sp.)JD-50，其微生物保藏編號為CGMCC NO.5818。本發明還公開了由所述嗜熱脲芽孢桿菌菌株和營養培養基組成的微生物菌劑。本發明進一步公開了它們在石油開采中的應用。試驗結果表明，本發明嗜熱脲芽孢桿菌或其菌劑能夠降解并乳化石油原油或柴油，能有效降低石油原油粘度或凝固點，增加石油原油流動性。作為微生物驅油劑，本發明嗜熱脲芽孢桿菌或其菌劑能顯著提高石油的采收率。
文檔編號C12R1/01GK102851235SQ20121022202
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者王小通, 姜利濱, 李東安 申請人:北京世紀金道石油技術開發有限公司, 李東安