[發明專利]萎縮芽孢桿菌5-2a及其應用

在審

• 申請號: 201610012328.4
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105567595A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 張俊會;薛泉宏;高卉;來航線;王平
• 申請（專利權）人: 陜西博秦生物工程有限公司;西北農林科技大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C09K8/582;C12R1/07
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本發明屬于利用微生物及其代謝產物提高原油采收率的三次采油技術領域，具體涉及萎縮芽孢桿菌5-2a及其應用。

背景技術

石油是不可再生資源，愈采愈少。在世界范圍內，經過一次和二次采油后，地層中仍殘留60％～70％的原油無法采出；有許多油田已進入開采中后期，枯竭礦比例逐年增加；還有相當數量的稠油礦的采出率很低；低滲、深層、高溫高壓高含水及小斷塊油層等不宜用熱驅與化學驅等傳統方法開采。如何提高上述低產油層的采油率，充分利用各種難采油藏資源，是目前亟待解決的問題。

利用微生物技術提高原油采油率被認為是目前最有發展前景的采油技術，對于高含水的枯竭油藏開采具有更為重要的意義。微生物采油技術是包括微生物生長、運移及新陳代謝等復雜過程在內的生物學和物理化學綜合技術，具有多重作用及綜合效果，但又具有較強的選擇性和針對性。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一株萎縮芽孢桿菌5-2a及其應用，該細菌具有很強的降解與產表面活性物質功能，同時產酸、產氣，可降低原油粘度，并使附著介質上的原油脫落，具備提高原油流動性及原油采收率多種功能。

為了達到以上目的，本發明采用以下技術方案予以實現。

(一)萎縮芽孢桿菌5-2a，分離自安塞油田的原油及油污土壤中，于2014年12月28日保藏于武漢市武漢大學中國典型培養物保藏中心，保藏號為CCTCCM2014673，命名為萎縮芽孢桿菌5-2a(Bacillusatrophaeus5-2a)。

通過PCR反應，從芽孢桿菌5-2a的16SrDNA中擴增得到1.6kb的基因片段，將PCR產物純化后，由南京金斯瑞生物科技有限公司進行測序。通過與Genebank中其他菌株16SrDNA序列進行對比分析，該芽孢桿菌與BacillusatrophaeusAB021181的16SrDNA序列同源性達到99.86％，因此確認該芽孢桿菌5-2a為萎縮芽孢桿菌(Bacillusatrophaeus)。

將萎縮芽孢桿菌5-2a在牛肉膏蛋白胨培養基上培養，該菌株菌落直徑較小，白色，圓形，菌落干燥，不透明，邊緣不整齊，菌落表面褶皺，無光澤，電鏡下細胞呈長桿狀，寬0.5～1.0μm，長2.0～4.0μm。革蘭氏染色陽性，需氧，葡萄糖與蔗糖發酵為陽性，檸檬酸與丙二酸利用為陽性，乙醇氧化呈陰性，甲基紅試驗和V-P試驗均為陽性，硝酸鹽還原試驗與脲酶試驗均為陽性，產氨氣，反硝化試驗為陰性，能水解淀粉與明膠。

(二)萎縮芽孢桿菌5-2a能產表面活性物質。

進一步地，所述表面活性物質為脂肽類表面活性物質。

進一步地，所述萎縮芽孢桿菌5-2a能以尿素為氮源合成脂肽類表面活性物質。

(三)萎縮芽孢桿菌5-2a在原油降解中的應用。

(四)萎縮芽孢桿菌5-2a在固體石蠟降解中的應用。

利用微生物技術提高原油采油率的機理十分復雜，大致分為兩個方面：一是微生物細胞對油層的直接作用，如菌體對油藏大孔道的選擇性封堵作用及其對原油的降解作用，二是微生物代謝產物如表面活性物質、生物氣、酸及有機溶劑等對油層的間接作用。

生物表面活性物質是微生物在一定條件下代謝合成的具有一定表面活性和界面活性，同時含有親水基和疏水基的兩性化合物，主要包括糖脂類、脂肽類、磷脂類以及結合多糖等，其類型與菌株及底物有關。生物表面活性物質除具有化學合成表面活性劑所具有的降低表面張力、穩定乳化液以及分散、增溶與潤濕等性能外，同時具有資源易得、能耗小、生態安全等優點。因此，目前已有將產表面活性物質的芽孢桿菌用于提高原油采收率，但所篩選菌株多為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌及蠟樣芽孢桿菌等，且所選菌株或以產表面活性物質為主，或以降解原油中的高分子物質為主，不同時具備有效降解與有效產表面活性物質等多種功能，并且尚無有關萎縮芽孢桿菌在驅油方面的報道。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)本發明的萎縮芽孢桿菌5-2a能以尿素為氮源合成脂肽類表面活性物質；該表面活性物質具有良好的排油活性、乳化活性及較低的表面張力值；能夠耐受高溫、高鹽、pH等極端環境；對濾紙及細沙上附著的原油均具有良好的脫附作用。

(2)本發明的萎縮芽孢桿菌5-2a對原油及固體石蠟具有降解能力強，降黏幅度大及產氣產酸能力強的特點，作用效果顯著。