【正文】 俄羅斯采用聚合物驅(qū)油,增產(chǎn)1 t 原油的額外成本是30 美元,而用本源微生物技術(shù)采油,增產(chǎn)1 t 原油的額外成本是5～10 美元。本源微生物提高采收率(MEOR) 工藝對(duì)油藏環(huán)境無二次污染,對(duì)人體健康和環(huán)境無毒害,是一種綠色環(huán)保的工藝技術(shù)。初步篩選出適合本源菌驅(qū)油條件的3 個(gè)區(qū)塊,優(yōu)選出具有一定試驗(yàn)規(guī)模、油層相對(duì)單一、儲(chǔ)層條件較好的孔二北斷塊為先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)。根據(jù)油藏地質(zhì)和工程、開發(fā)狀況及生化參數(shù)分析結(jié)果,確定了注入混氣營(yíng)養(yǎng)物的激活本源菌來提高采收率的試驗(yàn)方案。(2) 生物激活處理前, 地層水中乙酸鹽的濃度小于5 mgPL , 而生物激活處理后, 低分子脂肪酸鹽最大濃度超過了150 mgPL (1008 1017 1017 1002 1015 1094 1 井) 。流體性質(zhì)監(jiān)測(cè)以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)跟蹤和評(píng)價(jià)結(jié)果表明, 試驗(yàn)是成功的, 油藏生態(tài)環(huán)境發(fā)生明顯變化, 流體性質(zhì)明顯改善, 截至2005 年生明顯變化, 流體性質(zhì)明顯改善, 截至2005 年2 月, 累計(jì)增油17 866 t 。M PO G 和M EOR 技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐表明, 加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究, 培養(yǎng)和造就一批擁有微生物學(xué)、生物化學(xué)、地球化學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)和石油工程學(xué)等多學(xué)科理論和技術(shù)的專門人才或者實(shí)現(xiàn)了這些相關(guān)學(xué)科人才的有效結(jié)合, 發(fā)展中國(guó)自己的成套地質(zhì)生物技術(shù), 必將對(duì)大幅度提高我國(guó)油氣勘探成功率和采收率產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在新的世紀(jì)里, 這種發(fā)展趨勢(shì)更加明顯地展現(xiàn)在人們面前。近20 年來, 我國(guó)科學(xué)和工業(yè)界在研究和引進(jìn)微生物采油技術(shù)(MEOR) 方面取得了較好效果。然而, 生物技術(shù)在石油天然氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用遠(yuǎn)未達(dá)到石油工業(yè)所期望的規(guī)模效益。研究這類微生物的多樣性、生態(tài)環(huán)境、基因構(gòu)成、代謝特性、地球化學(xué)過程與產(chǎn)物, 利用土壤中烴氧化菌異常預(yù)測(cè)下伏油氣藏, 通過人工激活本源微生物的地球化學(xué)活性實(shí)現(xiàn)井間驅(qū)替來提高石油采收率等與地質(zhì)環(huán)境下微生物地球化學(xué)作用緊密相關(guān)的生物技術(shù)稱之為地質(zhì)微生物技術(shù)(Geob io techno logy)。只有造就了一批擁有微生物學(xué)、生物化學(xué)、地球化學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)和石油工程學(xué)等多學(xué)科理論和技術(shù)的專門人才或者實(shí)現(xiàn)了這些相關(guān)學(xué)科人才的有效結(jié)合, 才可能創(chuàng)造出中國(guó)自己的成套地質(zhì)生物技術(shù), 才能為提高我國(guó)石油天然氣勘探開發(fā)的規(guī)模效益做出卓有成效的貢獻(xiàn)。梅博文, 袁志華，地質(zhì)微生物技術(shù)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用，天然氣地球科學(xué)，2004,15(2)：15616018 / 18何正國(guó)，向廷生，梅博文等，微生物提高稠油采收率室內(nèi)研究，石油鉆采工藝，1999,21（3）：95－101[摘要] 采用細(xì)菌通用引物和古細(xì)菌引物對(duì)青海七個(gè)泉油田本源微生物樣品DNA 進(jìn)行擴(kuò)增, 根據(jù)基因庫進(jìn)行克隆和DNA 序列分析, 將測(cè)序結(jié)果通過與基因庫進(jìn)行比對(duì), 結(jié)果表明七個(gè)泉油田樣品中有大量海桿菌屬和甲胞菌屬, 樣品中還發(fā)現(xiàn)存在產(chǎn)甲烷古菌及一些不可培養(yǎng)的其它古菌類群。[關(guān)鍵詞] 七個(gè)泉油田。 基因文庫。 試劑和儀器有酵母膏( Yeast Ex2t ract) 、蛋白胨( Typtone) 、瓊脂糖(Agrose) 、DNA 聚合酶和10′Buffer (博采公司) 、V2gene DNA純化試劑盒、PEMG2T easy vector 連接試劑盒( Promaga) 、PCR 儀、4 ℃水浴鍋及凝膠成像UV 系統(tǒng)。 R : 52GGT TAC CTT GTT ACG ACT T23 。 R : 52GGTTAC CTT GTT ACG ACT T23 。根據(jù)微生物識(shí)別出的石油異常分布可劃分出3 個(gè)明顯的含油前景區(qū),試驗(yàn)區(qū)僅2 口探井,相對(duì)于現(xiàn)有的2 口井而言,微生物油氣勘探的符合率為100 % ,其效果是理想的。烴氧化菌。本文就二連盆地馬尼特坳陷哈日嘎構(gòu)造進(jìn)行的油氣微生物勘探情況和效果進(jìn)行簡(jiǎn)介。對(duì)經(jīng)微生物處理后的原油進(jìn)行了氣相色譜分析, 結(jié)果表明: 烴氧化菌可以降解原油, 使輕組分相對(duì)減少、重組分相對(duì)增加。在塔里木盆地一些油氣藏的地層水中檢測(cè)到的硫酸鹽還原菌的含量高達(dá)104個(gè)/ml. 支持了這些油氣藏中的H2S 為生物成因的觀點(diǎn)。其中, 微生物硫酸鹽還原作用被認(rèn)為是自然界中一種重要的使有機(jī)質(zhì)發(fā)生蝕變的作用。對(duì)于這種觀察結(jié)果的解釋一般是根據(jù)純種的SRB 所作的實(shí)驗(yàn)而得出的: SRB只能發(fā)生在低于80℃溫度和間接利用好氧微生物對(duì)烴類的代謝產(chǎn)物——有機(jī)酸的條件下[ 2 ]。首先, 好氧微生物降解烴類, 產(chǎn)生有機(jī)酸。然而, 近年來的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), SRB 能直接利用原油作為其唯一的碳源和能源[ 3 ]。油藏中的硫化氫的化學(xué)來源有如下兩種途徑。該作用需要在120℃溫度下進(jìn)行, 反應(yīng)中間產(chǎn)物可能是來自含氧硫化物的元素硫。細(xì)菌硫酸鹽還原作用可產(chǎn)生高的分餾效應(yīng), 一般在60℃以下進(jìn)行。在中溫和極端嗜熱培養(yǎng)物中, 觀察到了硫酸鹽還原菌可利用原油作為自己唯一的底物。參考文獻(xiàn)[3 ]等報(bào)道了硫酸鹽還原菌直接利用原油中的脂肪烴和芳烴的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果所顯示的混合菌屬的硫酸鹽還原菌能夠直接利用原油, 改變了人們對(duì)硫酸鹽還原菌只能消耗好氧微生物降解烴類的副產(chǎn)物——有機(jī)酸的傳統(tǒng)觀念, 對(duì)許多地質(zhì)現(xiàn)象有可能需要重新解釋。硫酸鹽還原菌對(duì)各油藏成熟早期烴的消耗也起著一定的作用[ 5～ 11 ]。向廷生, 萬家云, 蔡春芳,硫酸鹽還原菌對(duì)原油的降解作用和硫化氫的生成,天然氣地球科學(xué),2004,15(2):171173摘要:從青海油田地層水中分離培養(yǎng)出4株微生物菌種,對(duì)其進(jìn)行了耐溫性、耐鹽性等進(jìn)行了探討,分析了微生物處理前后原油組份及物性變化情況,并采用巖芯流動(dòng)試驗(yàn)探討了微生物的驅(qū)油效果。2口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明,微生物采油具有良好的提高石油采收率的效果和清蠟減阻效果。我國(guó)從20 世紀(jì)60 年代開始MEOR 技術(shù)研究,到90 年代已相繼在大慶、勝利、新疆、遼河、大港、吉林、華北等油田開展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),取得了良好的增產(chǎn)效果[4 ] 。先在200ml 液體培養(yǎng)基中加入油樣,再分別加入上述從青海油田水體上述篩選的單一菌種液或混合菌種液,充分搖勻后置于生化培養(yǎng)箱中在50 ℃下培養(yǎng)7d ,然后取出作用后的原油作進(jìn)一步的分離與分析。另外還依據(jù)GB510 77 方法及文獻(xiàn)[5 ]中的方法對(duì)原油的凝點(diǎn)和蠟含量進(jìn)行了測(cè)量。方法是先填制一定滲透率的人造砂管巖芯,用模擬青海油田地層水測(cè)水相滲透率Kw ,然后向巖芯中擠入并飽和青海油田原油,用模擬地層水進(jìn)行驅(qū)油試驗(yàn),直至沒有原油流出為止,記錄水驅(qū)油的采收率。4 　結(jié)論(1) 微生物對(duì)原油中的長(zhǎng)鏈飽和烴類物質(zhì)有較好的降解作用,能使其分子鏈變短,并降低原油粘度。(3) 微生物作用后原油的粘度、凝點(diǎn)及蠟含量均出現(xiàn)明顯的下降,有利于改善原油的流動(dòng)性能,增加原油的產(chǎn)量。周玲革,向廷生,佘躍惠,青海油田微生物采油技術(shù)研究,生物技術(shù),2004,14(6):5859摘　要　本研究對(duì)遼河、江漢油水樣中分離的4 株微生物K在青海七個(gè)泉油田中19 井微生物增油的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析L 結(jié)果發(fā)現(xiàn)4 種微生物能不同程度降解原油長(zhǎng)鏈烷烴和芳烴且混合菌較單一菌效果好K同時(shí)生成大量具有降粘能力的短鏈有機(jī)酸、醇和生物氣等物質(zhì)L 模擬試驗(yàn)表明K4 種微生物及混合菌種均能不同程度地提高原油采收率。90 年代微生物采油技術(shù)在羅馬尼亞、前蘇聯(lián)、美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的礦場(chǎng)成功試驗(yàn)K標(biāo)志其工業(yè)應(yīng)用階段已經(jīng)到來。我國(guó)自60 年代開始研究微生物采油技術(shù)。近一二年來，大慶、勝利、遼河、吉林、大港等油田都開展了規(guī)模較大的礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。因此K為了使我國(guó)微生物采油研究和應(yīng)用步入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展軌道，采油機(jī)理研究亟待加強(qiáng)。，產(chǎn)生長(zhǎng)鏈分子脂肪酸及含羰基化合物等生物表面活性劑作用的物質(zhì)。，有利于增加產(chǎn)層壓力。何正國(guó),向廷生,梅博文,微生物采油機(jī)理研究,鉆采工藝,1999,22(1):1921摘要　微生物提高石油采收率(MEOR) 是一種新型的三次采油技術(shù)( EOR) . 本文介紹了MEOR 的研究概況,分析了MEOR 的機(jī)理,闡述了MEOR 的地質(zhì)基礎(chǔ)及油井篩選標(biāo)準(zhǔn)和微生物的類型,同時(shí)還提出了MEOR 的工藝類型和研究方法,為開展MEOR 研究提供了很好的指導(dǎo)作用.當(dāng)今從地下油藏開發(fā)石油所采用的工藝技術(shù)(一次采油和二次采油) 只能采出原始地質(zhì)儲(chǔ)量的30 %～50 %[1 ] ,如何采出油藏中一半以上的殘余油是科技工作者十分關(guān)心的問題. 由此,逐步發(fā)展和形成了三次采油技術(shù)———又稱強(qiáng)化采油技術(shù)( Enhanced Oil Recovery Technology 簡(jiǎn)稱EOR) . 微生物提高石油采收率(Microbial Enhanced Oil Recovery Technology 簡(jiǎn)稱MEOR) 技術(shù)作為一種新型的EOR 方法,從本世紀(jì)30 年代提出,直到80 年代中期,才引起科技界的廣泛興趣,MEOR 理論上來講,厭氧菌比好氧菌更適于用來提高石油產(chǎn)率.4. 2 　固有微生物和注入微生物[10 ]由于營(yíng)養(yǎng)缺乏,油井中固有的各種微生物的生長(zhǎng)繁殖受到一定限制,為了發(fā)揮固有微生物的作用,可向井中注入微生物培養(yǎng)基促進(jìn)微生物的生長(zhǎng),而可供選擇的注入微生物的種類卻很多. 注入微生物還可以在地面上培養(yǎng)到有充足的生物量后,再注入井中,這樣,能更快地發(fā)揮作用,減少封井的時(shí)間,但注入微生物在井下可能會(huì)受到油井條件的制約而降低作用甚至失去作用[9 ] .周玲革,張巧玲,微生物提高石油采收率技術(shù),荊州師專學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1999,22(2):7881摘要：油藏是一種特殊環(huán)境，其高溫、高壓、高礦化度、無氧、多孔介質(zhì)及其流體等因素對(duì)微生物的存活及生長(zhǎng)繁殖都會(huì)產(chǎn)生明顯影響。該文介紹了與微生物采油關(guān)系緊密的微生物群落的生理生化特征及其多樣性。還介紹了激活本源微生物和篩選外源微生物在提高石油采收率方面的應(yīng)用。微生物在油藏中生存或生長(zhǎng)取決于生態(tài)系統(tǒng)中物理特性化學(xué)特性。油藏的溫度一般在30～140 ℃，壓力從幾兆帕到數(shù)十兆帕，礦化度從淡水到含鹽20 %以上。油藏在開發(fā)之前為封閉系統(tǒng)，油藏為一高度還原環(huán)境，主要存在厭氧微生物；在開發(fā)之后的注水階段變?yōu)殚_放系統(tǒng),注入的水將溶解氧和生活在地表的微生物不斷地帶入地層。油田經(jīng)長(zhǎng)期注水開發(fā),地層中已形成了較為穩(wěn)定地微生物群落。由于油田水中含有的氮、磷很低,油藏中的微生物數(shù)量一般較低。通過研究油藏微生物菌落結(jié)構(gòu)及其數(shù)量對(duì)采用微生物技術(shù)提高原油采收率具有重要意義。由于油藏的環(huán)境極其多樣,這些微生物的種類也非常多樣,研究油藏中的微生物群落對(duì)于獲得微生物功能基因和開發(fā)新的生物制品有重要意義。這類細(xì)菌在注水井及近井地帶最為豐富,是注水地層中微生物食物鏈的啟動(dòng)環(huán)節(jié)[1 ] 。烴降解菌還可代謝產(chǎn)生表面活性劑、聚合物、有機(jī)酸、醇類和二氧化碳等有利于驅(qū)油的產(chǎn)物。代表性菌株有微球菌(Micrococcus) 、節(jié)桿菌(Arthrobacter) 、紅球菌(Rhodococcus) 和鹽桿菌( Halobacterium) 等[2 ] 。菌株桿狀、運(yùn)動(dòng),內(nèi)生芽孢,嚴(yán)格好氧,生長(zhǎng)溫度為40～70 ℃。該菌鑒定為嗜熱嗜油芽孢桿菌( B . thermoleovorans) 。從油田水中分離出的具有嗜鹽特性的厭氧微生物主要屬于鹽厭氧菌屬(Haloanaerobium) ,包括乙酰乙基擬鹽桿菌( H. acetoethlicum) , H. congolense 及油田水鹽厭氧菌( ) 。H. congolense 在底物利用范圍上不同于其他兩種,它利用碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生乙酸而不產(chǎn)乙醇[4 ,5 ] 。此外還在該油田分離到低嗜鹽弧菌( Dethiosulfovibrio pep2tidovorans) 。Davydova Charakhch’yan I A , etal . [7 ]從Tatarria west 和Siberia 油田地層水中分離到一新的產(chǎn)乙酸厭氧微生物( Acetoanaerobium romashkovii) 。也可以利用C1 化合物,氨基酸和糖。一般嗜熱厭氧菌研究也較廣泛,主要是其熱穩(wěn)定酶的工業(yè)潛力。許多作者從油田中分離到棲熱袍菌屬(Thermotoga) 微生物[8 ,9 ] 。從熱的低鹽度的油藏中經(jīng)常會(huì)分離到熱厭氧桿菌屬微生物。最近的研究提供了熱的陸相和海相油藏中極端嗜熱發(fā)酵嗜熱古細(xì)菌的證據(jù)[10 ] 。菌株3 ( P. litho2trophicus) 屬于火球菌屬(Pyrococcus) 的一個(gè)新種,生長(zhǎng)溫度達(dá)到102 ℃。在油田污水回注系統(tǒng)和油層缺氧環(huán)境中廣泛存在。某些菌種還可以降解石油中的組分,改善原油的流動(dòng)性,提高原油采收率。因?yàn)槠溆泻π?SRB 是油田水中研究得最詳細(xì)的細(xì)菌群落。Desul2fvibrio. longus 和D. vietnamensis 被認(rèn)為是耐鹽的。這三種菌是不完全氧化菌,使用氫氣、乳酸鹽和丙酮酸鹽作為底物。它自氧生長(zhǎng),因此,很容易與上面提到的三種脫硫弧菌區(qū)分開。1. 3. 2 　嗜熱硫酸鹽還原菌對(duì)于在油田環(huán)境中存在的脫硫腸菌屬( Desulfotomaculum)菌種已有詳細(xì)報(bào)道[12 ] 。從北海挪威海床下分離到Desulfotomaculum thermo2cisternum ,最佳生長(zhǎng)溫度在62 ℃。從Western Siberia 油樣中分離到Desulfotomaculum nigrificans 的亞種( D. nigrificans subsp. salinus) [13 ] 。在北海Gullfaks 油田盡管用富集培養(yǎng)方法沒有檢測(cè)到脫硫腸菌屬,但用專一性熒光抗體技術(shù)檢測(cè)到其存在[14 ] 。與脫硫腸菌相反,D. infernum 和T. norvegicus 是完全氧化菌。T. norvegicus 也屬于δ變形桿菌,氧化乙酸鹽、丁酸鹽及棕櫚酸鹽。生長(zhǎng)溫度達(dá)82 ℃,形態(tài)為桿狀,利用H2 ,甲酸鹽,乳酸鹽和丙酸鹽作為硫酸鹽還原反應(yīng)的電子供體。閃爍古生球菌( Archaeoglobus fulgidus) 從北海挪威熱油田水中分離到[16 ] 。因此,可以推測(cè)它們的存在很可能由于海水進(jìn)入油藏或人類活動(dòng)帶來的污染。從油層深部分離產(chǎn)甲烷菌直到最近才有報(bào)道。一般認(rèn)為高溫高鹽環(huán)境使得微生物群落急劇減少。此外,甲胺的濃度(一種產(chǎn)甲烷底物) 隨地層水礦化度增加而增加。從墨西哥海灣高地的一個(gè)油