詳細(xì)介紹了通過產(chǎn)甲烷菌實(shí)現(xiàn)油藏地質(zhì)封存中的CO₂生物轉(zhuǎn)化為CH₄的技術(shù)背景、菌群基礎(chǔ)和代謝路徑;討論了菌群結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件和營(yíng)養(yǎng)物配比等影響因素;回顧了本源/外源微生物相關(guān)試驗(yàn);探討了其技術(shù)可行性,為該技術(shù)未來發(fā)展及潛在應(yīng)用提供參考思路。 

【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2020,40(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

厭氧環(huán)境下的烴代謝產(chǎn)CH4過程(橢圓中為主要微生物類群)

產(chǎn)甲烷代謝是產(chǎn)甲烷菌獲得能量的唯一方式，在此代謝過程中C1攜帶者如甲烷呋喃(MFR)、四氫甲烷蝶呤(H4MPT)、四氫八疊甲烷蝶呤(H4SPT)、輔酶M(HS-CoM)，電子供體如鐵氧化還原蛋白(Fd)、H2、輔酶F420、細(xì)胞色素等發(fā)揮著重要作用。CO2/H2營(yíng)養(yǎng)型、甲基營(yíng)養(yǎng)型和乙酸營(yíng)養(yǎng)型的代謝途徑如圖2所示[10,12]。絕大多數(shù)產(chǎn)甲烷菌都能以H2為電子供體將CO2轉(zhuǎn)化為CH4，在此過程中CO2先后與甲烷呋喃(MFR)、四氫甲烷蝶呤和輔酶M(CoM)作用，依次經(jīng)歷甲�；�、次甲基、亞甲基和甲基復(fù)合物的還原過程。之后在甲基四氫甲烷蝶呤、CoM甲基轉(zhuǎn)移酶(Mtr)的作用下，甲基被轉(zhuǎn)移到C1載體巰基輔酶M(HS-CoM)上并由甲基輔酶M還原酶(Mcr)將甲基還原為CH4。目前已發(fā)現(xiàn)的能利用甲基化合物產(chǎn)甲烷的產(chǎn)甲烷菌包括甲烷八疊球菌目和甲烷球形菌，其通過一種同源類咕啉蛋白來傳遞甲基。乙酸營(yíng)養(yǎng)型的產(chǎn)甲烷菌則通過分解乙酸，將羧基部分氧化為CO2，甲基部分還原為CH4[13]。2.2 產(chǎn)甲烷過程影響因素

油藏可視為一個(gè)大型的厭氧地質(zhì)生物反應(yīng)器，在其中微生物通過自身多步厭氧代謝過程可降解本源烴類等有機(jī)物產(chǎn)生CH4，亦可利用外來的CO2作為底物產(chǎn)生CH4。而對(duì)于二氧化碳驅(qū)油后利用微生物實(shí)現(xiàn)的二氧化碳甲烷化技術(shù)而言，向油藏中注入礦物營(yíng)養(yǎng)基以激活產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行二氧化碳甲烷化的操作相較于其他技術(shù)有著成本低、處理量大、二氧化碳封存與轉(zhuǎn)化同步進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)。此外，油藏現(xiàn)場(chǎng)的注入設(shè)備及CO2驅(qū)油積累的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和操作參數(shù)也將大大降低這一技術(shù)的難度。如圖3所示，油氣田開發(fā)、二氧化碳地質(zhì)封存以及甲烷生產(chǎn)可有機(jī)結(jié)合。綜上所述，利用微生物處理油藏環(huán)境中封存的CO2，并將其轉(zhuǎn)化為具有高附加值的CH4，是一項(xiàng)具有理論支撐和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用前景的新興技術(shù)。4 相關(guān)試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
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