[发明专利]一种有机废气的捕捉方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与微生物气化技术领域，具体涉及一种有机废气的捕捉方法。

背景技术

有机废气是指包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类等的有机化合物。主要来自汽车尾气，电子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂装、家具、皮革等行业产生。有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。在处理有机废气时普遍采用的是有机废气活性炭吸附处理法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种原理。但是这些做法只是简单的消除了有机废气的危害，却无法有效的提升有机废气的利用率。

随着世界人口的增长，人们对化石能源需求的增加以及全球石油资源的减少之间的矛盾日益凸显，且目前大部分废弃油藏中的残余原油由于目前采收率技术的提高幅度有限而没有被更好地利用，为了解决这一问题，人们做了大量的研究，2004年底俄克拉荷马日报报道了俄克拉荷马大学Suflita教授的研究工作，即通过利用微生物菌群本身及其代谢产物与油藏岩石、流体的综合作用，将油藏中残余油转化为天然气，这种直接开采或就地储存的残余油微生物气化技术可使老油田起死回生；美国科罗拉多州的LUCA公司开展将煤或油转化为天然气的研究，其中对 Monument Butte油田研究结果表明，该油藏的油和水样在一起培养时，由于微生物作用，在最开始的60天内有相当大量的甲烷产生，而后在297天时，甲烷产生量达到最大值，这与一般的微生物培养生长曲线相似。因此如何利用微生物气化技术对老油田进行深度开发，提高原油采收率已成为当前老油田开发的中心任务。

有数据显示天然条件下油贮层中碳氢化合物和非碳氢化合物生物降解一级动力学速率常数约为10^-6-10^-7/年之间，比浅表地下环境(如垃圾场或浅表地下层)中厌氧碳氢化合物降解的速率慢10000至100000倍，因此，为了在厌氧条件下将油藏中通过石油的微生物降解产生商业量的甲烷，需要加速甲烷产生速率的技术。

由于烷烃厌氧生物降解产甲烷的过程是多种菌参与、多步骤的反应，整个降解过程反应速率的影响因素非常多，最主要的影响因素包括：1、烃的化学性质，特别是溶解性，因此加快原油厌氧降解速度的可行方法之一就是增加微生物对石油烃的摄取能力，但是微生物大多是生活在水相中，实施起来有困难；2、微生物的活性和丰富度，在整个厌氧降解过程中，相关的功能菌群扮演着重要角色，这些功能微生物的丰度和活性影响整个降解速率，因此在微生物强化石油开采技术中可以通过添加营养物质来激活功能菌群增加它们的丰富度，从而加快原油厌氧生物降解的速度，达到提高石油利用率的预期效果；3、微生物的代谢所需的电子受体，由于微生物的气体代谢常需要一些电子受体(如氧气、硝酸盐、硫酸盐、三价铁、有机酸等)的参与，因此增加电子受体的含量也是提高石油利用率的方法之一；4、解除中间产物的抑制，使反应朝着有利的方向进行也是提高烃厌氧降解速率的关键因素。

目前，常见的利用微生物气化技术提高采收率现场试验工艺主要是将筛选好的激活剂和空气以一定注入速度连续或段塞式的方式注入试验区块水井中，但是不考虑原油、地层水和岩石基质的物理、化学组成以及维持微生物群活性的总体生态环境而是仅仅通过注入原地微生物所需要的营养物质来加快微生物产气效率是比较低的，忽略了地下油藏是一个复杂的环境，无法有效实现让微生物在地层中就地产气，以提高微生物的石油采收率；除此之外传统所用的激活剂(如葡萄糖、淀粉、玉米浆干粉、磷酸氢二铵)大部分是速效的，消耗速度过快，注入的激活剂在近井地带被大量消耗，能运移到油藏深部的量较少，导致油藏中深部兼性和厌氧菌无法得到充分激活。

因此，如何将有机废气与微生物气化技术结合起来，既能高效利用有机废气，实现物尽其用，又能促进石油烃厌氧生物降解产甲烷的效率是本发明的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有机废气的捕捉方法，该方法将有机废气通入废弃油藏中，不仅可以对有机废气进行更好的处理，同时还促进了油藏中残余油的微生物气化产甲烷效率，实现了废物的高效利用，达到真正意义上的可持续发展。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种有机废气的捕捉方法，包括以下步骤：

S1：将产甲烷菌液与原油混合均匀，得吸收液；

S2：将所述吸收液加入到地层模拟器中；

S3：将有机废气通入到所述地层模拟器中进行处理，所述地层模拟器内的温度为55-58℃，初始压力为9.8-10.2Mp。