本發(fā)明涉及油田系統(tǒng)中微生物控制。具體而言，本發(fā)明公開了一種治理油井硫化氫的方法。

背景技術(shù)：

1、硫酸鹽還原菌(簡稱srb)是一種能夠?qū)o42-還原成h2s而自身獲得能量的細(xì)菌的統(tǒng)稱，srb是一類以有機物為養(yǎng)料的厭氧型微生物，廣泛存在于ph值在6-9的土壤、海水、淤泥、地下管道和油氣井等缺氧環(huán)境中。srb廣泛存在于油田系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)外油田系統(tǒng)產(chǎn)生的h2s?70％以上是由srb造成的，會造成微生物腐蝕、水質(zhì)惡化、降低聚合物粘度、危害人身健康等，嚴(yán)重影響油田安全生產(chǎn)并造成環(huán)境危害及經(jīng)濟損失。

2、目前針對srb的殺菌技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法和生物防治法。物理法常利用到陰極保護、紫外線及超聲波殺菌、高壓脈沖殺菌技術(shù)等，如中國發(fā)明專利申請cn106542622?a公開了一種磁場和超聲波處理油田采出液中硫酸鹽還原菌設(shè)備，該磁場和超聲波處理油田采出液中硫酸鹽還原菌設(shè)備包括金屬管件、銅管、超聲波發(fā)生器、換能器和線圈，該金屬管件連接在油田采出液輸送管線上，該換能器位于該金屬管件的外部，該換能器與該金屬管件外徑緊密相連，該超聲波發(fā)生器連接于該換能器，該銅管位于該金屬管件的外部，該銅管的內(nèi)徑與該金屬管件外徑緊密相連，該線圈纏繞在該銅管的外面。但物理法存在操作難度大、經(jīng)濟成本高，不適合油田現(xiàn)場使用?；瘜W(xué)法主要指投加殺菌劑，在油田中廣泛使用，國內(nèi)油田使用的殺菌劑主要是以季銨鹽為主的殺菌劑，如中國發(fā)明專利申請cn103168775a公開了一種雙季銨鹽型氣田回注水殺菌劑以及包含上述殺菌劑的殺菌組合物。本發(fā)明的雙季銨鹽相對傳統(tǒng)殺菌劑1227具有更高的正電荷密度，吸附帶負(fù)電的細(xì)菌細(xì)胞表面的能力增加，因此具有較強的殺菌活性，并且藥效持續(xù)時間長、泡沫少。雙長鏈季銨鹽帶一個親水基和兩個親油基，具有更強的降低表面張力的能力，能增強水溶性，即使在水質(zhì)硬度較大的情況下也呈現(xiàn)出相當(dāng)好的溶解性和穩(wěn)定性。采用上述氣田回注水殺菌組合物，參照sy/t0532-93所述的絕跡稀釋法進行細(xì)菌測試，針對硫酸鹽還原菌(srb)、鐵細(xì)菌(fb)和腐生菌(tgb)進行殺菌實驗，有效殺菌濃度為20-30ppm，殺菌率達(dá)到99.9％以上，滿足回注要求。但長期使用殺菌劑會使srb產(chǎn)生耐藥性，藥劑使用量相應(yīng)增大，同時化學(xué)劑毒性大，會造成環(huán)境污染，如何提高殺菌劑的殺菌效率、減少殺菌劑用量是目前亟待解決的問題。而生物防治法主要是利用微生物之間的共生、競爭、拮抗關(guān)系來防治有害微生物，是一種綠色環(huán)保、經(jīng)濟高效的殺菌方式。

3、中國發(fā)明專利申請cn101229943?a公開了一種強化本源微生物活動治理硫化氫的方法，是利用激活油田水中的硝酸鹽還原菌，競爭性生物抑制srb菌的生長，從而治理硫化氫。但該方法只針對存在硝酸鹽還原菌的水樣，同時生物競爭作用只能將srb菌抑制在一定數(shù)量水平，當(dāng)srb菌產(chǎn)生抗性后，存在數(shù)量快速恢復(fù)的風(fēng)險，增加后期處理難度。

4、目前利用噬菌體殺菌是生物防治的一個新的研究方向。噬菌體，又稱細(xì)菌病毒，是一種廣泛存在于自然界的病毒，烈性噬菌體可以專性侵入“宿主”細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，指數(shù)倍產(chǎn)生子代噬菌體，并通過酶作用破壞細(xì)胞壁，使細(xì)菌裂解，通過“溶菌作用”將細(xì)菌殺死。利用噬菌體殺菌是生物防治srb、抑制油井h2s的一種研究思路，其具有特異性高，繁殖力強，不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)勢。

5、中國發(fā)明專利cn109439305?b公開了一種提高聚合物溶液粘度穩(wěn)定性的方法，具體包括硫酸鹽還原菌噬菌體的分離、篩選，通過抑制srb，降低其代謝產(chǎn)生硫化物的含量，從而保證聚合物粘度，有效解決了油田聚合物溶液輸送過程中粘度受srb產(chǎn)生硫化物造成的粘度損失問題。

6、中國發(fā)明專利cn111119818?b公開了一種油藏內(nèi)源功能微生物定向調(diào)控的方法，同樣包括硫酸鹽還原菌噬菌體的分離和篩選，通過定向激活體系的篩選，定向調(diào)控油藏內(nèi)源功能微生物，是一種抑制srb并激活其他功能菌的調(diào)控方法。

7、上述兩個專利都涉及到srb噬菌體的篩選和分離，但未能對srb噬菌體的作用效果進行有效評價和優(yōu)化，從而得到的srb噬菌體未必是最優(yōu)狀態(tài)和使用濃度；同時通過文獻調(diào)研得知，單獨使用噬菌體殺菌效果約90％，能將srb數(shù)量控制在較低水平，但不能完全消除；而目前油田使用殺菌劑對srb的殺菌效率最高達(dá)90％，利用殺菌劑易使srb產(chǎn)生耐藥性，殺菌效率逐漸降低。生物競爭抑制作用、單獨噬菌體和單獨殺菌劑使用都無法達(dá)到徹底殺菌的效果，且使用后srb短期內(nèi)又會快速增殖，所以急需一種能夠完全消除油井srb菌的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：針對目前油井產(chǎn)h2s的根源之一硫酸鹽還原菌，本發(fā)明提供一種治理油井硫化氫的方法。本發(fā)明一方面提供一種針對srb的專性烈性噬菌體的分離和確定最優(yōu)效價的方法，另一方面特異性融合專性烈性噬菌體和殺菌劑以進一步加強殺菌效果。本發(fā)明可以實現(xiàn)有效控制油井h2s，大幅減少殺菌劑的用量，減少對地層的傷害，同時降低成本50％以上。

2、技術(shù)方案：一種治理油井硫化氫的方法，包括如下步驟：

3、(1)、試驗油藏的篩選；

4、(2)、制備專性烈性srb噬菌體原液；

5、(3)、專性烈性srb噬菌體的富集；

6、(4)、確定專性烈性srb噬菌體液體的最優(yōu)效價；

7、(5)、噬菌體融合殺菌劑的選擇；

8、(6)、殺菌劑使用最佳介入點的確定；

9、(7)、現(xiàn)場試驗及效果評價。

10、進一步地，步驟(1)中所述試驗油藏的篩選條件如下：h2s井口濃度＞10ppm，油藏水樣中存在的硫酸鹽還原菌濃度＞25個/ml。

11、更進一步地，所述的硫酸鹽還原菌為脫硫弧菌屬(desulfovibrio)、脫硫單胞菌屬(desulfomonas)、脫硫球菌屬(desulfococcus)、脫硫桿菌屬(desulfobacter)、脫硫葉菌屬(desulfobullbus)、脫硫洋蔥菌屬(desulfobulbus)、脫硫腸狀菌屬(desulfotomaculum)中的一種或多種。

12、進一步地，步驟(2)的具體步驟如下：

13、(21)、取試驗油藏油井采出水至少3l，在室內(nèi)密閉靜置至少36h后油水分層，取下方水樣1l在10000-12000rpm條件下離心15-30分鐘去除其中的固體雜質(zhì)，收集上清液；

14、(22)、利用纖維素濾菌膜過濾所述上清液，向厭氧瓶中先加入50-100ml經(jīng)高壓滅菌的硫酸鹽還原菌培養(yǎng)基，然后再向其中加入50-100ml所述上清液，然后接種5-10ml經(jīng)室內(nèi)培養(yǎng)的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液后混勻，用真空泵抽去厭氧瓶內(nèi)空氣后通氮氣或惰性氣體，進行至少4個循環(huán)達(dá)到厭氧環(huán)境后密封，室溫靜置至少30分鐘后，將厭氧瓶置于恒溫培養(yǎng)箱中，在油藏溫度下培養(yǎng)至少24h；10000-12000rpm離心15-30分鐘后收集上清液，然后將離心后的上清經(jīng)纖維素濾菌膜過濾得到的濾液即為專性烈性srb噬菌體原液。

15、更進一步地，步驟(22)中所述纖維素濾菌膜的過濾孔的孔徑不大于0.22μm，優(yōu)選0.22μm。

16、更進一步地，所述的硫酸鹽還原菌培養(yǎng)基的制備步驟如下：將酵母膏0.5-1g、磷酸氫二鉀0.3-0.5g、氯化銨1.0-1.5g、無水氯化鈣0.1-0.5g、七水硫酸鎂2.0-3.0g、七水合硫酸亞鐵0.5-1.0g、氯化鈉1.0-1.5g、抗壞血酸0.3-0.5g、l-cys半胱氨酸0.3-0.5g、無水硫酸鈉3-5g、乳酸鈉3.0-5.0g和溶解于1l水中，調(diào)ph值至6.5-7.0，充分溶解后即得到硫酸鹽還原菌培養(yǎng)基。

17、更進一步地，所述室內(nèi)培養(yǎng)的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液的制備步驟如下：

18、將酵母膏0.5-1g、磷酸氫二鉀0.3-0.5g、氯化銨1.0-1.5g、無水氯化鈣0.1-0.5g、七水硫酸鎂2.0-3.0g、七水合硫酸亞鐵0.5-1.0g、氯化鈉1.0-1.5g、抗壞血酸0.3-0.5g、l-cys半胱氨酸0.3-0.5g、無水硫酸鈉3-5g和乳酸鈉3.0-5.0g溶解于1l試驗油藏油井采出液中，充分溶解后用真空泵抽去培養(yǎng)瓶內(nèi)空氣后通氮氣至少4個循環(huán)后密封，將厭氧瓶置于恒溫培養(yǎng)箱中，在油藏溫度下培養(yǎng)至少7d后即得到室內(nèi)培養(yǎng)的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液。

19、進一步地，步驟(3)的具體步驟如下：

20、取10-20ml所述專性烈性srb噬菌體原液接種到1-2l達(dá)到對數(shù)生長期的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液中擴大培養(yǎng)，在試驗油藏溫度下培養(yǎng)至試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液澄清后，離心過濾收集濾液，得到專性烈性srb噬菌體，凍干后得到專性烈性srb噬菌體干粉，于-4℃保存；

21、進一步地，步驟(4)的具體步驟如下：

22、分別接種0.1-0.3wt％所述專性烈性srb噬菌體干粉到五份1l達(dá)到對數(shù)生長期的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液中，在油藏溫度下分別培養(yǎng)6d、8d、10d、12d、15d，分別取培養(yǎng)后的噬菌體10ml加入1l達(dá)到對數(shù)生長期試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液中，并監(jiān)測厭氧瓶中h2s濃度，確定能夠?qū)2s抑制時間最長的噬菌體和硫酸鹽還原菌共培養(yǎng)天數(shù)即為專性烈性srb噬菌體液體的最優(yōu)效價。

23、更進一步地，步驟(5)的具體步驟如下：

24、將五份10ml步驟(4)確定的最優(yōu)效價的專性烈性srb噬菌體分別和10ml殺菌劑thps水溶液、10ml殺菌劑1227水溶液、10ml殺菌劑s-29水溶液、10ml殺菌劑ksg水溶液、10ml殺菌劑sjt水溶液分別加到五份1l的達(dá)到對數(shù)生長期的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液中，在油藏溫度下培養(yǎng)，并監(jiān)測厭氧瓶中h2s濃度，確定最適的殺菌劑種類，其中：

25、殺菌劑thps水溶液、10ml殺菌劑1227水溶液、10ml殺菌劑s-29水溶液、10ml殺菌劑ksg水溶液、10ml殺菌劑sjt水溶液的濃度均為50mg/l。

26、更進一步地，確定殺菌劑種類后，取10ml步驟(4)確定的最優(yōu)效價的專性烈性srb噬菌體分別和10ml不同濃度的殺菌劑水溶液加到1l的達(dá)到對數(shù)生長期的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液中，在油藏溫度下培養(yǎng)，并監(jiān)測厭氧瓶中h2s濃度，確定最適的殺菌劑濃度，其中：

27、殺菌劑濃度的設(shè)置范圍為10mg/l-50mg/l。

28、進一步地，步驟(6)包括以下步驟：專性烈性srb噬菌體液體的最優(yōu)效價

29、分別將10份10ml的培養(yǎng)到專性烈性srb噬菌體液體的最優(yōu)效價的專性烈性srb噬菌體分別加入到1l達(dá)到對數(shù)生長期的試驗油藏硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液中，分別共培養(yǎng)1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d、8d、9d、10d后，分別加入最佳濃度的最優(yōu)殺菌劑，在油藏溫度下培養(yǎng)，并監(jiān)測厭氧瓶中h2s濃度，其中：

30、能夠?qū)2s抑制在＜2mg/l天數(shù)最長的加入殺菌劑前使用噬菌體的天數(shù)，為殺菌劑的最佳介入點。

31、進一步地，步驟(7)包括以下步驟：

32、將培養(yǎng)到最優(yōu)效價的專性烈性srb噬菌體和最佳種類和濃度的殺菌劑，按照先噬菌體，后在最佳介入點加入殺菌劑的順序，各投加0.2-0.5pv到試驗油藏對應(yīng)的聯(lián)合站中，同時在對應(yīng)油井井口監(jiān)測h2s濃度，進行效果評價。

33、有益效果：本發(fā)明公開的一種治理油井硫化氫的方法，采用專性烈性srb噬菌體融合殺菌劑的方法控制油井h2s，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

34、(1)適應(yīng)范圍廣泛，該發(fā)明適應(yīng)于絕大多數(shù)存在h2s問題的油井，方法簡便，操作性良好；

35、(2)針對性較強，本發(fā)明通過篩選專性烈性srb噬菌體，并確定最優(yōu)噬菌體的效價，用于抑制油井中srb的生長達(dá)到抑制h2s目的，可以有效調(diào)節(jié)油藏中有害srb菌群，達(dá)到h2s的長效抑制；

36、(3)利用噬菌體殺菌可以防止細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生，可以延長殺菌劑的使用時間；

37、(4)利用噬菌體有效融合殺菌劑抑制srb可以加大殺菌效果，同時減少殺菌劑用量的70％，較現(xiàn)有方法降低成本50％以上；同時減少殺菌劑毒性對地層的傷害，經(jīng)濟環(huán)保。