油田污水中細菌培養(yǎng)基的室內(nèi)研究和制作

王妍瓊，沈燕鴻，呂俊華，潘謙宏，李雅俐

（西安長慶化工集團有限公司，陜西西安 710018）

油田污水中細菌培養(yǎng)基的室內(nèi)研究和制作

王妍瓊，沈燕鴻，呂俊華，潘謙宏，李雅俐

（西安長慶化工集團有限公司，陜西西安 710018）

本文通過大量試驗，研制出了腐生菌、硫酸鹽還原菌、鐵細菌三種細菌培養(yǎng)基配方，并制作出了培養(yǎng)基測試瓶。并使硫酸鹽還原菌在其中適應速度快，繁殖迅速，縮短陽性反應時間，將檢測時間由14 d縮短到7 d，相應的三種培養(yǎng)基檢測技術具有生長指示明顯、操作簡單，檢驗周期短，檢測結果與北京和西安研究院的三種細菌培養(yǎng)基標準方法不存在判據(jù)差異，適用于油田注入水質(zhì)和回注污水水質(zhì)中細菌含量的檢測。

硫酸鹽還原菌；腐生菌；鐵細菌；培養(yǎng)基；研究；制作

在油田注水開發(fā)中，所注入的水中微生物含量是一項很重要的指標。目前油田注水開發(fā)中大多實行采出水回注技術，回注的污水中存在大量細菌，給油田生產(chǎn)帶來極大的危害，其中最嚴重的為硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌。這些細菌會造成油水管線的腐蝕和堵塞，造成注水量降低，原油產(chǎn)量下降。對回注水中的細菌含量進行快速、準確、有效的檢測不僅可以評判回注污水的質(zhì)量，而且對保證油田注水開發(fā)取得效果有很好的指導作用。目前就需要快速、準確的細菌檢測技術，通過為期半年的技術研制開發(fā)工作，目前已取得成效[1，2]。

1 三種細菌培養(yǎng)基的配制原理及特點

培養(yǎng)基是指提供細菌生長的物質(zhì)環(huán)境，細菌培養(yǎng)是否成功，在很大程度上取決于培養(yǎng)基的選擇。培養(yǎng)基是指用以培養(yǎng)各種生物的基質(zhì)或營養(yǎng)液。其中含有微生物生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)和水分，足夠的能源和適宜的pH環(huán)境等。由于微生物種類及代謝類型的多樣性，因而用于培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基種類也很多，它們的配方及配制方法也各有差異。因此不同的微生物所需的營養(yǎng)成分各不一樣；不同的微生物的培養(yǎng)基配制方法也有差異。

本文研制開發(fā)的三種細菌培養(yǎng)基是目前國內(nèi)普遍使用的一種細菌測試瓶，它具有較高的無機鹽濃度，能保證微生物生長所需的礦物質(zhì)營養(yǎng)，有細菌生長剌激因素：鈣、鎂等微量元素，對加速微生物生長十分有利。由于配方中的離子濃度高，在配制、消毒、貯存等過程中，也不影響營養(yǎng)物質(zhì)的離子平衡。因此該培養(yǎng)基具有很高的穩(wěn)定性。三種細菌培養(yǎng)基中的培養(yǎng)基無機養(yǎng)分的數(shù)量和比例比較合適，它用于細菌培養(yǎng)時能獲得明顯的成功，足以滿足微生物在營養(yǎng)上的需要。其在培養(yǎng)細菌過程中靈敏度高，準確率好。

2 三種細菌培養(yǎng)基的研究

2.1 腐生菌（TGB）培養(yǎng)基

經(jīng)過室內(nèi)多次調(diào)試和測試TGB培養(yǎng)基，在配方體系中加入牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉等藥品的基礎上再加入適量葡萄糖，提高蛋白胨用量；又多次調(diào)整了指示劑對靈敏度的影響試驗，從而改善了起初配方體系底部有少量沉淀，靈敏度差，細菌生長速度慢等缺點。通過對比試驗調(diào)其pH值等于7.5時，該培養(yǎng)基更有利于腐生菌的生長，及多次各種營養(yǎng)成分比例調(diào)整對細菌個數(shù)的確定試驗而確定配方。目前所配制的TGB培養(yǎng)基呈紅色透明液體，經(jīng)0.15MPa、126℃下高溫滅菌后，在室溫22℃～27℃下放置一年、高溫33℃～38℃下放置一月，均無分層、沉淀和變色，性能穩(wěn)定，靈敏度比同類標樣培養(yǎng)基高，準確性一致，此培養(yǎng)基儲存時間較長。

2.2 硫酸鹽還原菌（SRB）培養(yǎng)基

通過在對配方體系中磷酸氫二鈉、硫酸鎂、硫酸銨、氯化鈣、酵母膏、乳酸鈉等藥品的基礎上多次配方和藥品調(diào)整，改善了原配方沉淀嚴重和操作繁瑣易污染的缺點。去掉了易產(chǎn)生沉淀的氯化鈣和減少了產(chǎn)生沉淀的硫酸鎂，以鐵釘代替產(chǎn)生混濁沉淀的硫酸亞鐵銨，培養(yǎng)基中還增加了微量細菌生長促進劑，在調(diào)配過程中還降低了有機碳素源的比例，根據(jù)溶液易變成淡黃色和小鐵釘生銹，提高了氫氧化鈉的用量，多次調(diào)整培養(yǎng)基最佳硫酸鹽還原菌生長的pH值至7.6。同時在鐵釘?shù)奶幚矸椒ㄉ献隽艘欢ǖ倪x擇，目前此培養(yǎng)基靈敏度和準確性與同類標樣培養(yǎng)基一致。

2.3 鐵細菌（FB）培養(yǎng)基

在配方體系硫酸鎂、硫酸銨、檸檬酸鐵銨、氯化鈣等藥品的基礎上，經(jīng)多次調(diào)整配方比例后，降低了易產(chǎn)生沉淀的MgSO4·7H2O、CaCl2、檸檬酸鐵銨的用量，經(jīng)多次測試，改善了基礎配方存在外觀呈深褐色，不易觀察，且在37℃下靜置2 d后有大量沉淀，表層有大量泡沫的問題。通過多次對其pH的調(diào)整和對比試驗，當pH調(diào)至6.6時更有利于鐵細菌的生長，經(jīng)確定的鐵細菌培養(yǎng)基外觀呈紅褐色透明液，在37℃下6個月，外觀無變色，無分層，無沉淀和泡沫產(chǎn)生，性能穩(wěn)定，靈敏度和準確性與同類標樣培養(yǎng)基一致。

腐生菌為紅色透明液、硫酸鹽還原菌為無色透明液、鐵細菌為紅褐色透明液。

3 三種細菌培養(yǎng)基的配制及制作

3.1 培養(yǎng)基的配制

（1）稱量前準備好所用的玻璃器皿及所用試劑，器皿必須干凈干燥，試劑必須符合生物試劑的要求且在有效期內(nèi)。

（2）稱量時可用精密的電子分析天平（精確到萬分之一）準確稱量，先根據(jù)配制總量按培養(yǎng)基配方計算各試劑的用量，然后進行準確稱量，并按配方試劑順序投加進行。

（3）溶解時將稱量好的試劑置于準備好的燒杯中，再加入少量的蒸餾水，用干凈的玻璃棒輕輕攪拌使其溶解。

（4）待全部試劑完全溶解后，轉(zhuǎn)移到準備好的干凈量筒中，加水至配制規(guī)定體積。

（5）調(diào)節(jié)pH值，用吸管吸入少量混勻的培養(yǎng)基滴在準備好的pH試紙上，觀看其pH范圍，可用10%NaOH溶液進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)時，應逐滴加入10%NaOH溶液，邊加邊攪拌，防止局部堿度過高破壞營養(yǎng)基成分，并不時用pH試紙測試，直到所需pH值為止。

3.2 培養(yǎng)基的分裝和滅菌

（1）培養(yǎng)基在分裝時應快速。腐生菌和鐵細菌培養(yǎng)基分裝時，用經(jīng)鑒定過的10 mL刻度吸量管準確移取10 mL配制好的培養(yǎng)基，然后在準備好的10 mL玻璃瓶中準確移入9 mL，立即蓋上丁基橡膠塞和鋁蓋，并用封口機封口。

（2）硫酸鹽還原菌培養(yǎng)基在分裝前，應將提前用無水乙醇和濾紙?zhí)幚砗玫男¤F釘（1.7 cm）放入10 mL玻璃瓶中，再準確移入9 mL培養(yǎng)基，然后加蓋并封口。

（3）將上述分裝好的培養(yǎng)基測試瓶分層放入高壓蒸汽滅菌器內(nèi)，瓶與瓶之間應留有空隙，封蓋。將壓力設定在0.145MPa、溫度為126℃下滅菌25min左右，滅菌完畢待冷卻后，取出細菌培養(yǎng)瓶待用。

4 三種細菌培養(yǎng)基室內(nèi)效果評價及現(xiàn)場驗證試驗

經(jīng)多次配方調(diào)整后對制作好的細菌培養(yǎng)基進行了室內(nèi)性能評價和驗證試驗，分別取慶化共排水、采油二廠嶺南作業(yè)區(qū)南102轉(zhuǎn)、南206轉(zhuǎn)、南輸隊沉降罐污水、大路溝聯(lián)合站沉降罐污水、城一轉(zhuǎn)沉降罐污水、華聯(lián)站沉降罐污水、西二聯(lián)沉降罐污水樣，根據(jù)《SY/T0532-93油田注入水細菌分析方法-絕跡稀釋法》標準，在室內(nèi)多次對腐生菌（TGB）、硫酸鹽還原菌（SRB）和鐵細菌（FB）的培養(yǎng)基的效果進行評價和驗證，評價及驗證過程中與北京和長慶西安研究院的培養(yǎng)基（目前評價判斷效果最好的）作對比，評價結果（見表1～表6）。

由表1多次對比結果可知，最終確定的配方樣品于2017年6月21日和7月18日兩組應用單管法和三管法評價，自制的腐生菌培養(yǎng)基最終準確度均與標樣一致。自制的靈敏度比北京標樣還高，即提前2 d顯示細菌生長情況。

由表4驗證結果可知，最終確定的配方與研究院標樣三管法對比評價，自制的腐生菌培養(yǎng)基最終準確度均與標樣一致。自制的靈敏度比研究院標樣還高，即提前1 d顯示細菌生長情況。

表1 腐生菌評價結果 試驗溫度：34℃ 水樣來源：慶陽化工廠慶化共排水

表2 硫酸鹽還原菌評價結果

表3 鐵細菌評價結果

表4 腐生菌培養(yǎng)基驗證結果 試驗溫度：35℃ 試驗日期：2017.7.18～7.26

表5 硫酸鹽還原菌培養(yǎng)基驗證結果 試驗溫度：35℃ 試驗日期：2017.7.18～8.8

表6 鐵細菌培養(yǎng)基驗證結果 試驗溫度：35℃ 試驗日期：2017.7.18～7.27

由表2、表5不同水樣的對比評價結果可知，自制SRB培養(yǎng)基準確度與北京標樣和研究院的一致，靈敏度比長慶研究院還高，提前顯示細菌生長情況。

由表3、表6不同水樣的對比評價結果可知，自制的FB細菌培養(yǎng)基準確，靈敏性與北京和研究院標樣結果完全一致。

綜合表1～表6室內(nèi)評價及驗證結果可知，三種培養(yǎng)基的效果已達到北京和西安研究院三種培養(yǎng)基的評價效果，且靈敏度比北京的高，準確性和北京、研究院培養(yǎng)基一致，因此自制的三種培養(yǎng)基技術已成熟。

5 結論

通過室內(nèi)配方研制和室內(nèi)制作，三種培養(yǎng)基配方已定型，配方所用試劑采購便利，可滿足制作需要，室內(nèi)制作工藝完善，制作設備齊全。三種培養(yǎng)基室內(nèi)對比評價和驗證試驗效果顯示良好，且測試精度符合石油天然氣行業(yè)標準SY/5329-1994的要求。硫酸鹽還原菌培養(yǎng)基每批樣品節(jié)省時間7 d，為生產(chǎn)提供急需數(shù)據(jù)，也提高了工作效率，經(jīng)多次試驗證明上述培養(yǎng)基是安全可行的。

［1]叢麗，吳迪，高君清，等.油田注水用殺菌劑評價方法的改進［C］.油田化學劑產(chǎn)品檢測技術研討會，2006.

［2]賈翠英，于亞蘭.油田注入水中硫酸鹽還原菌計數(shù)的最佳生長期［J］.微生物學通報，1995，（3）：11-13.

Laboratory study and production of bacterial culture medium in oilfield wastewater

WANG Yanqiong，SHEN Yanhong，LV Junhua，PAN Qianhong，LI Yali
（Xi'an Changqing Chemical Industry Group Co.，Ltd.，Xi'an Shanxi 710018，China）

Through a large number of experiments,three bacterial culture formulas of saprophytic bacteria,sulfate reducing bacteria and iron bacteria were developed,and a culture medium test bottle was made.And in which adapt to the fast speed of sulfate reducing bacteria,rapid reproduction,shorten the positive reaction time,the detection time is shortened from 14 days to 7 days.Three medium detection technology has obvious growth indicator and simple operation corresponding to the test cycle is short.The testing results and the Beijing and Xi'an research institute of the three kinds of bacteria culture medium have no standard method of criterion of difference,suitable for detecting the injection water quality and bacterial content in water reinjection sewage in the oilfield.

sulfate reducing bacteria；saprophytic bacteria；iron bacteria；culture medium；research；manufacture

TE992.2

A

1673-5285（2017）09-0137-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.09.034

2017－08-28

王妍瓊（1968-），工程師，長期從事油田化學助劑的開發(fā)和生產(chǎn)及應用工作，郵箱：wyq0_cq@petrochina.com.cn。