[发明专利]萎缩芽孢杆菌5-2a及其应用

说明书

技术领域

本发明属于利用微生物及其代谢产物提高原油采收率的三次采油技术领域，具体涉及萎缩芽孢杆菌5-2a及其应用。

背景技术

石油是不可再生资源，愈采愈少。在世界范围内，经过一次和二次采油后，地层中仍残留60％～70％的原油无法采出；有许多油田已进入开采中后期，枯竭矿比例逐年增加；还有相当数量的稠油矿的采出率很低；低渗、深层、高温高压高含水及小断块油层等不宜用热驱与化学驱等传统方法开采。如何提高上述低产油层的采油率，充分利用各种难采油藏资源，是目前亟待解决的问题。

利用微生物技术提高原油采油率被认为是目前最有发展前景的采油技术，对于高含水的枯竭油藏开采具有更为重要的意义。微生物采油技术是包括微生物生长、运移及新陈代谢等复杂过程在内的生物学和物理化学综合技术，具有多重作用及综合效果，但又具有较强的选择性和针对性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一株萎缩芽孢杆菌5-2a及其应用，该细菌具有很强的降解与产表面活性物质功能，同时产酸、产气，可降低原油粘度，并使附着介质上的原油脱落，具备提高原油流动性及原油采收率多种功能。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(一)萎缩芽孢杆菌5-2a，分离自安塞油田的原油及油污土壤中，于2014年12月28日保藏于武汉市武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCCM2014673，命名为萎缩芽孢杆菌5-2a(Bacillusatrophaeus5-2a)。

通过PCR反应，从芽孢杆菌5-2a的16SrDNA中扩增得到1.6kb的基因片段，将PCR产物纯化后，由南京金斯瑞生物科技有限公司进行测序。通过与Genebank中其他菌株16SrDNA序列进行对比分析，该芽孢杆菌与BacillusatrophaeusAB021181的16SrDNA序列同源性达到99.86％，因此确认该芽孢杆菌5-2a为萎缩芽孢杆菌(Bacillusatrophaeus)。

将萎缩芽孢杆菌5-2a在牛肉膏蛋白胨培养基上培养，该菌株菌落直径较小，白色，圆形，菌落干燥，不透明，边缘不整齐，菌落表面褶皱，无光泽，电镜下细胞呈长杆状，宽0.5～1.0μm，长2.0～4.0μm。革兰氏染色阳性，需氧，葡萄糖与蔗糖发酵为阳性，柠檬酸与丙二酸利用为阳性，乙醇氧化呈阴性，甲基红试验和V-P试验均为阳性，硝酸盐还原试验与脲酶试验均为阳性，产氨气，反硝化试验为阴性，能水解淀粉与明胶。

(二)萎缩芽孢杆菌5-2a能产表面活性物质。

进一步地，所述表面活性物质为脂肽类表面活性物质。

进一步地，所述萎缩芽孢杆菌5-2a能以尿素为氮源合成脂肽类表面活性物质。

(三)萎缩芽孢杆菌5-2a在原油降解中的应用。

(四)萎缩芽孢杆菌5-2a在固体石蜡降解中的应用。

利用微生物技术提高原油采油率的机理十分复杂，大致分为两个方面：一是微生物细胞对油层的直接作用，如菌体对油藏大孔道的选择性封堵作用及其对原油的降解作用，二是微生物代谢产物如表面活性物质、生物气、酸及有机溶剂等对油层的间接作用。

生物表面活性物质是微生物在一定条件下代谢合成的具有一定表面活性和界面活性，同时含有亲水基和疏水基的两性化合物，主要包括糖脂类、脂肽类、磷脂类以及结合多糖等，其类型与菌株及底物有关。生物表面活性物质除具有化学合成表面活性剂所具有的降低表面张力、稳定乳化液以及分散、增溶与润湿等性能外，同时具有资源易得、能耗小、生态安全等优点。因此，目前已有将产表面活性物质的芽孢杆菌用于提高原油采收率，但所筛选菌株多为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌及蜡样芽孢杆菌等，且所选菌株或以产表面活性物质为主，或以降解原油中的高分子物质为主，不同时具备有效降解与有效产表面活性物质等多种功能，并且尚无有关萎缩芽孢杆菌在驱油方面的报道。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的萎缩芽孢杆菌5-2a能以尿素为氮源合成脂肽类表面活性物质；该表面活性物质具有良好的排油活性、乳化活性及较低的表面张力值；能够耐受高温、高盐、pH等极端环境；对滤纸及细沙上附着的原油均具有良好的脱附作用。

(2)本发明的萎缩芽孢杆菌5-2a对原油及固体石蜡具有降解能力强，降黏幅度大及产气产酸能力强的特点，作用效果显著。