【摘要】：微生物提高采收率(MEOR)的研究是由19世紀(jì)70年代爆發(fā)的石油危機(jī)所推動,是一種已經(jīng)證實的提高原油采收率的方法,許多國家如美國,加拿大,澳大利亞,俄羅斯和中國都對該研究項目提供了支持。與其他三次采油技術(shù)相比,微生物采油具有成本低、地層傷害小和環(huán)境友好等優(yōu)點,尤其對其它三次采油方法實施之后以及枯竭的油藏的繼續(xù)開發(fā),繼續(xù)提高采收率,都具有非常好的效果,己經(jīng)引起世界各國的普遍重視。油藏是一個集缺氧,營養(yǎng)貧瘠的水循環(huán)體系,孕育著多種具有采油功能的內(nèi)源微生物。如何定向激活這些微生物,從而進(jìn)一步明確其代謝特征和驅(qū)油功能,是提高原油采收率的關(guān)鍵所在,本文對新疆油田典型油藏中微生物的群落分布和代謝特征進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,重點介紹了以下三個方面的研究,從而闡述了新疆七中區(qū)油藏中內(nèi)源微生物的群落結(jié)構(gòu)和代謝的變化過程。(1)功能菌群的優(yōu)化培養(yǎng)及菌群結(jié)構(gòu)變化規(guī)律研究微生物采油技術(shù)的應(yīng)用效果會受到多種因素的影響。油藏微生物作為該項技術(shù)的核心,其生存、生長以及代謝會受多種因素的影響,包括油藏的地質(zhì)特征(溫度、壓力、孔隙度、滲透率、巖石種類與組分)、地層水的理化性質(zhì)(pH值、礦化度和有機(jī)酸)和原油性質(zhì)(密度、黏度和原油族組分)等�；趯ι鲜鲆蛩氐姆治�,對該新疆油田七中區(qū)油藏的內(nèi)源微生物進(jìn)行了優(yōu)化培養(yǎng),監(jiān)測培養(yǎng)過程中的菌濃,pH,乳化穩(wěn)定性,表面張力等理化性質(zhì),以及烴氧化菌(HOB),腐生菌(TGB),厭氧發(fā)酵菌(FMB),硝酸鹽還原菌(NRB),硫酸鹽還原菌(SRB)和產(chǎn)甲烷菌(MPB)等六大類油藏功能微生物的菌濃,得到了一種能利用無機(jī)鹽生長,乳化和降解原油的功能菌群。(2)油藏微生物群落結(jié)構(gòu)演化和代謝特征研究利用實驗室自制的微生物激活裝置,模擬壓力,溫度,多孔介質(zhì)等油藏環(huán)境,通過注入空氣在室內(nèi)模擬注水井的近井地帶,過渡地帶和油井地帶的氧環(huán)境,由此將內(nèi)源微生物激活過程分為有氧,限氧和無氧三個階段進(jìn)行研究。分析各階段微生物群落和代謝變化情況。在整個激活過程中,液相色譜-質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)有氧階段合成了大量的鼠李糖脂和脂肽類的表面活性劑,使原油能夠乳化分散在整個激活體系中。傅里葉紅外和氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)原油在限氧階段的降解速率最為明顯,氣相色譜分析表明在無氧階段,甲烷等氣體逐步合成并積累。因此,在不同的激活階段,功能菌群的代謝特征有所不同。從有氧激活到厭氧激活階段,乳化原油,微生物降解原油,合成生物氣成為各激活階段菌群的突出代謝特征。在低氧化還原電位的區(qū)域,微生物原油降解成為此時油藏菌群的突出代謝特征,因此原油生物降解應(yīng)該同樣是內(nèi)源微生物驅(qū)的過程中發(fā)揮重要作用的主要驅(qū)油機(jī)理之一。(3)功能菌群中優(yōu)勢種屬的代謝性能評價對新疆油田七中區(qū)克上組水樣進(jìn)行室內(nèi)富集培養(yǎng),將培養(yǎng)7天的富集培養(yǎng)物分離純化,分離得到并鑒定35株微生物菌株,其中9株對原油具有較好的乳化分散效果。對其中乳化分散原油能力較強(qiáng)的采油功能菌(銅綠假單胞菌、施氏假單胞菌,芽孢桿菌、棒桿菌和金橙黃微小桿菌)的產(chǎn)表面活性劑和原油降解性能進(jìn)行了研究。選擇產(chǎn)表面活性劑菌Q23和原油降解菌Q35為代表的優(yōu)勢菌株,對其代謝產(chǎn)生的表面活性劑和對多環(huán)芳烴以及原油的乳化降解等方面的性能進(jìn)行評價分析。這兩株微生物均能在有氧條件下乳化分散5%的原油,且原油乳狀液長時間靜置不分層。但是微小桿菌屬Q(mào)23的原油乳化能力更為突出,微桿菌屬Q(mào)35降解原油和PAHs的能力更強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(滲流流體力學(xué)研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE357.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2763836