[发明专利]烃提取的生物增强

说明书

根据联邦资助的研究和开发完成的发明的权益的声明

本发明是在政府支持下进行的，美国能源部资助合同号为DE-AC0996-SR18500。政府对本发明拥有一定的权益。

相关申请

本申请是2007年8月1日提交的申请序列号为11/888,463的美国申请的部分继续申请，该美国申请通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及微生物增强的烃提取、加工和回收方法。本发明还涉及降解烃、加工副产物和与油田和石油提取设备相关的烃废料的方法。

发明背景

可能存在于地下岩层的石油通常可以通过钻井并且允许油田内的压力迫使石油上升到钻孔而移出。当现有的过压变小时，可以通过向地层中注水实现人为油压，从而以称为二次移出的工艺将另外的游离油冲出。

存在于沥青砂中的石油通常可以通过以下方法移出：在一个工艺中搅拌、加热和混合，以通过浮选移出石油。可以采用撇渣以移出来自该工艺的含水径流中的另外的石油。已知来自这些处理的沥青砂的尾矿仍可能含有高百分比的烃。

对于许多类型的土壤，在二次移出后，剩余大量的石油。对于某些地质材料，二次移出后剩余的石油可以轻易地超过已移出石油的体积的50％。剩余的含有石油的地层在其钻孔或通道中含有显著量的石油。

这种残余石油的一部分可以被微生物排出，其采用微生物增强的石油回收(MEOR)，其中微生物的代谢引起石油的排出，随后可以通过生产井回收。

在美国专利4,522,261中，该美国专利通过引用结合在此，公开了使用产生表面活性剂的地衣形芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，其可用于使石油增溶。这些表面活性剂可以直接注入储层中使用，以避免堵塞困难。然而，同样已知的是，可以将微生物注入生产井中以提高回收油的产量。

美国专利4,905,761，该美国专利通过引用结合在此，描述了一种微生物增强的石油回收方法，其中通过注入井将微生物和营养物溶液一起引入，以从含有石油的储层中获取另外的石油。这种方法包括使用分泌表面活性剂的第一种微生物，分泌溶剂的第二种微生物，其组合在一起造成石油的排出，从而可以从井中回收另外的石油。

在现有技术中还已知，使用各种营养物如维生素，磷酸盐和各种电子供体以刺激天然细菌，或者引入细菌以产生足够的生物质层，所述生物质层起到使石油与岩石/土壤层分离的作用，从而允许收集分离的石油。一种这样的方法描述于美国专利6,758,270中，该美国专利通过引用结合在此。

来自现有工艺的废烃是主要的环境问题。来自这些低效率石油回收工艺的尾矿和含有石油的径流可能潜在地污染新生地表水，地下水，沉积物和土壤数年。另外，其它化学品中，如石蜡，经常被添加到沥青砂中以提高烃移出。尽管采用通风以除去这些石蜡中的一些，但是残余的石蜡仍剩余并且污染水径流。因此石蜡有正在增加的管理问题。

在现有技术中还已知，烃提取可以包括开采沥青砂，其作为地上回收工艺的一部分。沥青砂，即使在常规的加工和处理后，仍含有不容易提取的高百分比的烃。来自沥青砂回收工艺的废产物仍含有不能采用常规技术容易地分离的高百分比的烃。而且，还已知，从沥青砂回收烃和类似工艺将导致沥青浮渣尾矿，沥青浮渣尾矿也具有高含量的烃，对环境造成危害。仍需要能够同时提高从这种废尾矿回收可用产物以及降解任何剩余的不可回收的烃内含物，以防止来自尾矿和烃回收废料的环境污染。

尽管针对使用微生物提供石油回收率有大量的教导，但是仍有对现有技术进行改进和变化的空间。

发明概述

至少一个本发明实施方案的一个方面提供一种微生物增强的石油回收的方法。

至少一个本发明实施方案的另一方面提供一种用于从地上或地下处理的沥青砂，含有石油的岩石，含油砂原料，和其它含油淤浆中回收有用的石油级分的方法。

至少一个本发明实施方案的另一方面提供一种微生物增强的石油回收方法，其中所述微生物能耐受最高可达约65℃的温度，并且可以通过使用加热的水或低温流引入地上或地下含油岩石基质中。

至少一个本发明实施方案的另一方面提供一种微生物聚生体，所述微生物聚生体包含至少一种产表面活性剂的有机体，多种具有代谢在含有石油的岩层中的石油的能力的有机体。