油藏微生物的分子生態(tài)學(xué)解析.pdf

1、油藏是典型的極端環(huán)境，蘊(yùn)含著獨(dú)特的微生物資源。由于技術(shù)本身的局限性，采用傳統(tǒng)的純培養(yǎng)法只能對(duì)極少數(shù)可培養(yǎng)的微生物進(jìn)行研究，因而導(dǎo)致對(duì)油藏內(nèi)部微生物的群落結(jié)構(gòu)不能全面的認(rèn)識(shí)，最終限制了微生物采油技術(shù)的發(fā)展。分子生態(tài)學(xué)方法克服了純培養(yǎng)的瓶頸，能夠更全面的了解微生物群落和多態(tài)性，成為研究油藏微生物群落的重要手段。
　　 本文采用擴(kuò)增核糖體限制性酶切片段分析(Amplified rDNA restrictionanalysis，ARDR

2、A)、腸桿菌基因間的重復(fù)共有序列分析(Enterobacterial repetitiveintergenic consensus analysis，ERIC)及核糖體基因間序列分析(Ribosomalintergenic spacer analysis，RISA)三種分子生態(tài)學(xué)方法對(duì)油藏微生物進(jìn)行了多態(tài)性分析。對(duì)不同來源的九株產(chǎn)粘細(xì)菌的特征基因進(jìn)行了分析，各菌株分別呈現(xiàn)出各自的特征性指紋圖譜，由此建立了RISA結(jié)合ERIC-PCR方法

3、快速鑒定微生物種屬的分子生態(tài)學(xué)方法。該方法的建立為全面了解油藏微生物的系統(tǒng)信息及生態(tài)結(jié)構(gòu)提供了必要地檢測(cè)技術(shù)。
　　 聚合物驅(qū)油技術(shù)是大慶油田目前采用的主要提高采收率的手段，但是聚驅(qū)后地層中仍剩余50％以上的原油無法開采，而內(nèi)源微生物采油技術(shù)可以通過注入營養(yǎng)激活油藏內(nèi)部的有益微生物，達(dá)到提高原油采收率的目的。實(shí)施內(nèi)源微生物采油時(shí)，為加強(qiáng)其作用效果，首先應(yīng)對(duì)油藏微生物群落結(jié)構(gòu)有全面且深入的了解。本文通過構(gòu)建16S rRNA基因克隆

4、文庫和PCR-DGGE兩種方法對(duì)大慶油田采油一廠中新201區(qū)塊的各注水井及采油井的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，該區(qū)塊各采油井中的細(xì)菌的種類和數(shù)量均有較大差異，檢測(cè)出的細(xì)菌主要為Pseudomonas、Acinetobacter以及Clostridium的烴降解細(xì)菌；而古菌的差異較小，各注水井和采油井的優(yōu)勢(shì)菌群均為廣古菌門的Methanobacteria和Methanomicrobia以及少量的Crenarchaeota。該研究結(jié)

5、果為微生物采油技術(shù)在大慶油田的礦場(chǎng)應(yīng)用提供了清晰的生態(tài)學(xué)背景。
　　 在了解油藏微生物群落結(jié)構(gòu)的信息后，利用PCR-DGGE方法對(duì)油藏內(nèi)源微生物在實(shí)驗(yàn)室條件下的選擇性激活情況進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明，不同營養(yǎng)條件會(huì)相應(yīng)激活特定的內(nèi)源微生物種類。低糖蜜濃度培養(yǎng)激活內(nèi)源菌的數(shù)量較多，但功能微生物較少，而高濃度糖蜜濃度則相反。
　　 采用PCR-DGGE方法還可對(duì)外源注入菌在油藏中的消長情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)油田生產(chǎn)。對(duì)遼河油田2

6、7-221井的原油產(chǎn)量和微生物變化的監(jiān)控表明，原油采收率的提高與油藏內(nèi)源和外源微生物群落的存在密切相關(guān)。注入外源菌初期，大量內(nèi)源菌被激活，同時(shí)伴隨著產(chǎn)油量的顯著增加，日均達(dá)2噸左右，而該井在注入外源菌前的產(chǎn)油量幾乎為零。外源菌在注入中后期才出現(xiàn)，之前可能由于不適應(yīng)地層環(huán)境因而生長受到抑制，所以未檢測(cè)到，這期間原油產(chǎn)量較初期有所下降，平均為0.8噸/天，推測(cè)是由于前期內(nèi)源菌消耗了大量注入的營養(yǎng)，導(dǎo)致外源菌因營養(yǎng)不足而不能發(fā)揮其作用，因此應(yīng)