石油微生物中文资料-综合打印版

1石油微生物中文资料-综合打印版微生物采油是利用微生物的活动及其代谢物进行强化采油的技术[1～3]。本文采用从油田水中分离出的菌种,以青海七个泉油田原油为研究对象,进行了较详细的室内实验研究,目的是弄清所筛选出的微生物对七个泉油田原油的作用及效果,以寻求提高该油田原油采收率的新途径。结论：1,原油受微生物作用后,族组分和分子结构都发生变化。高碳数正构烷烃降解成低碳数烷烃;芳烃骨架不受影响,支链断裂;代谢产物有有机酸、气体和酮、醚类物质。2,原油受微生物作用后物性变化较大,粘度、凝点、蜡含量均降低。3,微生物提高原油采收率是多种因素协同作用的结果。如短链有机酸可与岩石矿物反应,增大低渗透地层的渗透率,气体可以增加地层压力,产生的生物表面活性物质可改变岩石表面性质。向廷生，何正国，佘跃惠等，微生物提高原油采收率的机理研究，石油勘探与开发，1998,25（4）：53－57[摘要]以地层微生物地化活动的活化作用为基础的提高石油采收率生物技术,在大港孔店油田做了先导性试验(2001～2004年)。微生物的活化作用是通过注水井循环导入充气水和补充含N,P的矿物盐而获得的。这项生物技术的使用引起地层微生物的活化,这个活化首先是在注水井的近井底区域,接着是在沿着水动力学方向一致的区域进行。第一阶段,需氧烃降解微生物的活性增加,导致地层水碳酸氢盐和乙酸盐含量的增加;第二阶段,在缺氧区域甲烷产生菌被激活。本源MEOR先导性试验表明,地层水中的微生物指标与生产井的产量有关,通过试验多采出16000余吨原油。本源MEOR(微生物提高原油采收率)方法以地层本源微生物活性作用为基础,在注水中引入空气和磷酸盐以及含氮的矿物质。第一阶段,需氧的和兼性厌氧的烃氧化菌被激活,由于重油的部分氧化,形成乙醇、脂肪酸、生物表面活性剂、CO2、多糖和其他组分,这些物质一方面是原油释放剂,另一方面用作厌氧微生物(包括甲烷产生菌)激活剂。第二阶段,甲烷产生菌在厌氧层被激活,产生CH4溶于原油后,就会增加原油的流动性,进而提高石油采收率。在详细调查大港油田孔二北断块本源微生物区系组成基础上,于2001年4月开展激活本源微生物提高原油采收率先导试验,在每年4～9月间循环注入含氮、磷源的充气水;到2004年底;取得了良好效果。周玲革,佘跃惠,冯庆贤,激活地层本源微生物提高稠油采收率,石油天然气学报(江汉石油学院学报),2005,27(1):93-95摘要用最大或然数(MPN)微生物计数法测定油田深度为1.0～1.5m地表土壤样品的甲烷氧化菌数量,结合气相色谱法测定土壤中甲烷氧化菌消耗甲烷的速率,来分析供试地区甲烷氧化菌的异常,推断地下天然气藏的分布。甲烷氧化菌的数量与其活性具有正相关性,但不具有明显的规律特征。甲烷氧化菌的数量明显高于背景值。供试油田土壤的湿度、pH值和岩性对甲烷氧化菌的数量与活性影响不明显。通过对油田20个测点土壤中甲烷氧化菌数量及相关井位的研究,结果表明甲烷氧化菌的数量可以作为指示天然气藏分布的指标。试验油田东部及东南部为有利气勘探区。该方法作为天然气勘探的一种辅助手段,具有快速、低成本的优点。在地层压力的驱动下,油气藏的轻烃气体持续地向地表作垂直扩散和运移〔1〕。土壤中以轻烃气体作为其唯一碳源和能源的专性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常发育并形成微生物异常。通过检测烃氧化菌的数量和活性,可以判断地表微生物异常,从而指示地下油气藏的分布〔2〕。甲烷氧化菌属于一类特殊的烃氧化菌群。它仅能利用C1化合物,而不能利用糖类或其它有机物,具有高度的专一性。进行选择性培养可以将甲烷氧化菌从其它细菌中分离出来。Hanson等综述了甲基营养菌的生态及其在甲烷物质循环中的作用〔3〕。甲烷新陈代谢的过程由Leadbetter〔4〕首先提出。已知微生物首先通过甲烷加氧酶活化甲烷,在有氧条件下生成甲醇,进一步氧化可生成甲醛。甲醛可以被同化产生生物质或被氧化成CO2并产生能量。天然气中98%以上是甲烷气,甲烷易于往地表扩散,甲烷氧化菌的异常可以指示地下矿藏的分布。1.土壤样品的采集及其处理土壤样品采自位于江汉盆地边缘的湖北松滋油田,该油田系刚开发不久的新油田,钻井数量较少。采样区域主要分布于农田或菜园,在设计的测网和测线点上钻孔取样。野外测量采用卫星定位仪定点,测网间距为500×500m。采集的土壤样品要保证不受污染,确保所采样品是从所要求的深度采样,采样层必须为氧化带。由于该油田地下水位较高,应该在地下水位上采样,所以深度一般为1.2～1.5m。样品应尽可能在10℃以下保存,带回实验室时后自然风干,研细后过100目筛。称20g置于120mL的血清瓶中备用。2.甲烷氧化菌培养基组成甲烷氧化菌培养基:KH2PO41.0g,Na2HPO42.9g,MgSO4·7H2O1.0g,KNO31.0g,微量元素溶液10mL,琼脂18g,蒸馏水990mL,pH6.8。培养基配制后分装厌氧试管,每管4.5mL,用异丁基橡胶密封。向廷生,周俊初,袁志华,利用地表甲烷氧化菌异常勘探天然气藏,天然气工业,,2005:25(3):41～43[摘要]在地层压力的驱动下,油气藏的轻烃气体持续地向地表作垂直扩散和运移。土壤中以轻烃气体作为其唯一碳源和能源的专性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常发育并形成微生物异常。通过检测甲烷氧化菌及烃氧化菌的数量和活性,可以判断地表微生物异常,从而指示地下油气藏的分布。传统的分析方法是采用经典的微生物分离纯化技术,操作过程烦琐,且工作量大。因此研究新的微生物分离方法已成为微生物勘探技术推广应用的必然。采集0.4m和1.5m深度油田地表土壤样品,探讨了不同的甲烷氧化菌分离方法;通过实验分离出了两株形态特异的专一性甲烷氧化菌,为甲烷氧化相关基因的克隆提供了材料。并且用气相色谱对甲烷氧化菌活性进行了测定。在地层压力的驱动下,油气藏的轻烃气体持续地向地表作垂直扩散和运移。土壤中以轻烃气体作为其唯一碳源和能源的专性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常发育并形成微生物异常。通过检测烃氧化菌的数量和活性,可以判断地表微生物异常,从而指示地下油气藏的分布。甲烷氧化菌属于一类特殊的烃氧化菌群。它仅能利用C1化合物,而不能利用糖类或其他有机物,具有高度的专一性。进行选择性培养可以将甲烷氧化菌(MOB)从其他细菌中分离出来。Hanson等综述了甲基营养菌的生态及其在甲烷物质循环中的作用。甲烷新陈代谢的过程由Leadbetter首先提出。已知微生物首先通过甲烷加氧酶活化甲烷,在有氧条件下生成甲醇,进一步氧化可生成甲醛。甲醛可以被同化产生生物质或被氧化成CO2并产生能量。另一类可利用C2～C5轻烃作碳源的细菌在有微量烃类存在的环境中即可生长,这类细菌的专一性较差,除利用烃类外,也可利用多糖和其他有机物。长期在微量轻烃环境中生长的微生物在C2～C5为碳源的培养基中也可以迅速生长;而在非轻烃环境中生长的微生物在C2～C5为碳源的培养基中需要一段适应期,生长缓慢。利用这一差别可以检测土壤中轻烃的丰度。C2～C5烃氧化菌的异常可指示地下油藏的分布。天然气中98%以上是甲烷气,甲烷氧化菌的异常可以指示地下气藏的分布。下面研究油田地表土壤甲烷氧化菌的分离鉴定及活性测定。1试验方法1)样品采集试验所用土样取自松滋油田,采样按无菌操作要求进行,采样深度分别为014m和115m。共采集19个样品,带回实验室后于4℃低温保存。2)土样预处理取50g土样于无菌操作台晾干,并粉碎成细颗粒状(近粉末状)。3)MOB的纯化采用液体10倍稀释分离培养与固体10倍稀释滚管分离相结合的方法进行分离,采用固体斜面纯化分离培养物。4)MOB活性测定称取20g土样加入到干热灭菌处理的血清瓶中,盖上软塞并向其中注入5ml甲烷,盖上外盖于30℃恒温培养。采用气相色谱检测甲烷含量,检测条件如下:氢离子火焰检测器(FID),进样量0.2ml,总流速40.8ml/min,柱流速1.6ml/min,柱温35℃,H2流速35ml/min,尾吹流速30.5ml/min,空气流速240ml/min。4)固体斜面纯化培养的菌落形态观察经过固体斜面纯化培养分离出两株MOB,形态特征为:①青色菌落,类似于霉菌,椭圆形,个体很大,100倍油镜可见细胞核及处于双核状态的细胞;②白色菌落,培养基内部呈圆点状,露于空气中类似于霉菌,有纤维状菌丝体,中间有隔膜微球菌,2二连球菌,链球菌,低倍镜下呈短杆状,链杆状。1)通过对土样进行不同的选择性培养及随后的分离纯化工作,得到了两株形态特异的甲烷氧化菌,是否属于新的种属仍有待于进一步研究。2)甲烷氧化菌活性测定实验表明在含水量很低的情况下(土样几乎呈粉末状)甲烷氧化菌对外源性甲烷的氧化能力非常有限。3)筛分出的两株MOB中有一株菌落颜色呈青色,类似于霉菌菌落,但显微镜观察却发现该细胞形体很大且不能被革兰氏染色法染色。处于芽孢态菌体。4)经分离纯化所获得的另一株菌的单个菌落在显微镜下可观察到不同形态的菌体,有圆球状,二链球状,链球状及菌丝体状。其分类学鉴定尚需深入的研究。向廷生,汪保卫,油田地表土壤甲烷氧化菌的分离鉴定及活性测定,石油天然气学报(江汉石油学院学报),2005,4:324-328[摘要]对从辽河海河油田稠油区块分离的能降解稠油的4株细菌与温度、pH值、矿化度、地层水和原油的配伍性及模拟驱油特性进行了实验研究。结果表明,所优选的4种细菌在70℃都能较好生长;能生长的pH值范围为510～1110;一般在矿化度为8%～12%时均能生长;它们与辽河、江汉、南阳油田地层水的配伍性都很好。模拟试验表明,4种单一菌及混合菌种均能不同程度地提高稠油采收率。微生物提高原油采收率,是将选择的微生物注入油层,随之它们在油藏内生存、代谢、增殖和运移,这些将有助于进一步降低在二次采油方法开采后留在油藏中的残余油。已有的实验证实细菌对稠油有很好的降粘能力,表明微生物提高稠油采收率技术有巨大潜在应用价值。目前人们正在把这种技术应用于难以开采的稠油。然而由于地层条件常常限制微生物的生存,因此,在进入现场应用之前,必须充分研究油油的物理化学性质对微生物的生存、繁殖和代谢活动的影响。本实验中所用油样分别取自辽河海河稠油区块、江汉王新斜3井和南阳井楼稠油区块。菌种是取辽河油水样通过富集分离培养的,有4株单一菌和1株混合菌共5个菌种。实验主要考查细菌在油层状况下的生长与对稠油的降粘能力。室内实验模拟：首先测试岩芯的特性参数,然后对原油饱和岩心用10%的NaCl溶液进行驱替,直到没有油驱出为止,测量驱出原油的体积;然后向岩心中注入菌液,注完后将岩心从夹持器中取出,置于50℃生化箱中培养72h;再用盐水驱替,驱替至无原油流出为止,记录二次驱出油体积;计算增产率。实验结论：1)实验所用的菌种的温度范围为40～60℃,在70℃也能较好生长。2)实验菌种可在矿化度为8%～12%的范围内生长,其中1号菌在矿化度为14%时也能生长。3)实验菌种生长适应的pH值范围较广,为510～1110,最适宜的pH值为810。4)实验菌种与供实验用的辽河、江汉、南阳油田地层水与油的配伍性均好。5)试验菌种能提高稠油采收率,且混合菌比单一菌的增产率要高。这些菌种对于辽河、江汉、南阳等油田的稠油开采有较好的应用前景。何正国，曾凡刚，向廷生等，提高稠油采收率的微生物菌种实验研究，江汉石油学院学报2001年9月第23卷增刊，121-122摘要:通过分析港西油田北3区块油藏物理化学条件、地层水中微生物种群的组成、硫酸盐还原作用和产甲烷作用的速率,以研究该区块采用本源微生物驱油的潜力。结果表明,港西油田北3区块含有多种微生物群落,包括产生表面活性剂的烃氧化菌,利用糖产生气体、酸、溶剂和生物聚合物的厌氧发酵菌和产生甲烷的产甲烷菌。通过本源菌作用原油前后的红外光谱结果分析,原油中芳烃结构变化明显。综合微生物学、油藏条件研究结果,通过激活地层烃氧化菌、发酵菌和产甲烷菌的本源微生物驱提高原油采收率技术在该区块是可行的。向廷生,佘跃惠,N.T.Nazina等，港西油田北3区块本源微生物驱油潜