[發明專利]一種利用本源菌提高煤層氣產量的方法

有效

• 申請號: 201610710769.1
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN106285581B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 李勇;牛鑫磊;吳鵬;汪虎
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/22;G01N1/28;C12N1/20
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 閆冬

本發明提供一種利用本源菌提高煤層氣產量的方法，包括(1)產甲烷菌群落的富集和培養：從目標區域采集煤樣和水樣，進行產甲烷菌群落的富集培養和發酵，得到發酵液；(2)超聲波耦合超臨界CO₂處理：利用實驗室運維管理系統，在實驗室分析超聲波耦合超臨界CO₂處理煤層試樣的最佳條件，并在最佳條件下對目標煤層進行處理；(3)微生物降解煤：將所述步驟(1)獲得的發酵液注入所述目標煤層，持續檢測注入井口氣體組分和甲烷濃度變化，并利用排水降壓排采的方式收集甲烷。本發明利用超聲波耦合超臨界CO₂處理有效縮短了處理時間，加快煤層氣產氣速率，同時利用實驗室運維管理系統有效提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及提高煤層氣產量技術領域，具體為一種利用本源菌提高煤層氣產量的方法。

背景技術

煤層氣在高、中、低階煤盆地均已進行勘探開發，但低階煤含氣量低、高階煤滲透率低的現狀嚴重制約了煤層氣產業的發展。利用微生物增產，即向煤層中注入產甲烷微生物群，降解煤中的有機質，增加甲烷的含量，并通過消耗煤中的基質改善了煤層的孔隙結構，提高滲透率，可以大幅提高煤層氣的產量。

專利號為201410363562.2的專利公開了一種提高煤層氣采收率的方法，具體為利用煤層原位微生物菌群和超臨界CO₂預處理煤層，提高了煤層氣采收率，但是超臨界CO₂處理時間較長，長期工作能耗較高且需要人工比較，確定最佳實驗條件，工作效率低。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種利用本源菌提高煤層氣產量的方法，包括以下步驟:

(1)產甲烷菌群落的富集和培養：從目標區域采集煤樣和水樣，進行產甲烷菌群落的富集培養和發酵，得到發酵液；

(2)超聲波耦合超臨界CO₂處理：利用實驗室運維管理系統，在實驗室分析超聲波耦合超臨界CO₂處理煤層試樣的最佳條件，并在最佳條件下對目標煤層進行處理；

(3)微生物降解煤：將所述步驟(1)獲得的發酵液注入所述目標煤層，持續檢測注入井口氣體組分和甲烷濃度變化，并利用排水降壓排采的方式收集甲烷。

較佳的，所述步驟(2)中的實驗室運維管理系統包括服務器、數據收集模塊、數據處理模塊和控制模塊；

所述數據收集模塊、所述數據處理模塊和所述控制模塊分別與所述服務器通訊連接；

所述數據收集模塊與所述數據處理模塊通訊連接，用于采集所述超聲波耦合超臨界CO₂處理煤層試樣的實驗參數，所述實驗參數包括溫度、壓力、時間和單位質量煤被生物降解產出的甲烷量；

所述數據處理模塊與所述控制模塊通訊連接，用于分析所述數據收集模塊采集到的信息，計算出最佳的實驗參數，即單位質量煤被生物降解產出的甲烷量最多的時刻的溫度、壓力和時間；

所述控制模塊，用于設置超聲波耦合超臨界CO₂處理煤層試樣的實驗參數以及顯示所述數據處理模塊的分析結果。

較佳的，所述步驟(1)包括以下步驟：

Ⅰ.在煤層氣井口處進行取樣，樣品瓶預先滅菌且充滿氮氣，水樣取滿至瓶中無空氣殘留，24小時之內以遮光的方式送入厭氧培養箱內；

Ⅱ.以目標煤層為碳源，從所述步驟Ⅰ產出水樣中培育其中的微生物菌群，富集培養的溫度為所述目標煤層溫度，添加適宜的營養基和微量元素，初始礦化度和PH值均與采出水樣一致，通過反復的培養和轉接獲得微生物群落；