本项目为黑龙江省自然科学基金青年基金项目。微生物采油技术是继热力驱、聚合物驱等方法之后，利用微生物在油藏中的生长代谢活动或其代谢产物来提高原油采收率的技术，是生物技术在石油开发领域创新性的应用。其中本源微生物采油技术是对油藏微生物群落定向激活和调控的技术，对油藏微生物群落结构全面而准确的了解是微生物采油技术的起点和关键，优化本源微生物采油的激活剂类型是本源微生物采油的核心，而对本源微生物采油过程中的微生物产气性能、菌群定向激活以及物模试验检测驱油效果等研究是研究本源微生物驱油机制的主要指标。研究目的与意义：研究目的包括建立大庆油田聚驱后油藏典型区块本源微生物的16S rDNA基因文库，提交典型区块油藏微生物种群系统发育分析数据一份，从分子生物学水平上采油优势微生物菌种类型；探索和优化一套激活本源微生物的最佳物模激活实验条件；分析不同营养剂条件下微生物菌群结构的变化规律，确定营养剂的作用效果和具有优势功能的微生物产气菌。分析和探讨出影响本源微生物驱油效果的主要影响因素和机理。意义：本研究将分子生物学技术体系引入油藏微生物群落结构分析和微生物采油技术的研究和开发，对大庆油田后续微生物采油技术的发展具有原创性的重要意义，对激活剂类型的选择与优化，对本源微生物驱油性能指标与机制的研究具有重要的实际意义。主要论点与论据：分子生物学方法以微生物自身组分（DNA/RNA等）中保守部分的分子进化史为主要工作对象来研究微生物群落，其对微生物的检测不受微生物的状态和培养手段的限制。提取环境中微生物群落总基因组DNA或者RNA，通过分子生物学的原理和方法分析高度保守的家族特异性序列的种类、数量和相对丰度就可以了解环境样品中各种微生物的种类，种群数量和相对组成，从而比较准确，全面和客观地了解该环境中微生物群落的组成。微生物驱油是三次采油的核心技术，通过向油井中注入激活剂、保护剂及外源微生物改变油藏中原油流动性、压力、岩层结构等方面实现石油采收率的提高。多个油田都已经开展了微生物采油技术，并通过一定的传统手段对采出水中微生物的数量及种类进行监测，但利用16S rDNA高通量测序监测油田采出水中微生物群落结构变化的研究还鲜少应用。创见与创新：首次利用分子生物学技术比较全面的对大庆油田聚驱后油藏典型区块进行微生物群落的组成研究及物理模拟驱油模型内的本源微生物动态变化规律的研究；通过设计研究建立大庆油田聚驱后油藏典型区块本源微生物资源系统发育及分类数据库，方便对微生物采油以及其他环境治理等微生物开发的相关研究与应用。将分子生态学研究数据和驱油模型及现场实验结合起来进行研究，为长期监测本源微生物驱油过程和驱油效果打下基础，实现了理论技术研究和生产实际的有机结合和切入。本项目利用高通量测序技术对油田采出水中微生物群落结构进行监测，从样品采集、样品处理、基因组DNA提取、16S rDNA测序到数据分析，撰写报告已经形成成熟的技术流程，能够针对不同驱替方式、不同油藏环境的采出水进行监测，并给出分析报告及现场实验指导方案。研究成果在理论上处于国内前沿，在应用上将直接指导本源微生物采油技术方案的优化设计和矿场试验，为本源微生物提高原油采收率的推广应用奠定理论基础并提供技术支持。能够解决微生物采油技术应用过程中菌群结构不清，分析方法不系统等问题，结合矿场试验，提高微生物采油效率，并有利于微生物驱油机理的阐述。但在应用过程中发现以下问题：菌群结构具有区域甚至井口的特异性，数据不能做到共享；营养激活剂的使用还需进一步优化配方及使用方案；缺乏与外源微生物结合使用的效果评价。

大庆师范学院

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