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近年来,微生物采油技术在全世界得到迅速的发展,显示出其良好的应用前景,受到各石油生产国的广泛关注。但是整体来看,微生物采油的潜力远未被发挥出来。其中一个重要的原因是对油藏环境中的微生物群落结构、功能缺乏系统认识,从而导致对油藏微生物的调控还远未达到预期的效果。本论文在建立适合油藏环境的微生物分子生态技术研究体系的基础上,完成低温、中温和高温三类油藏的微生物评价,以此确定微生物驱油技术油藏适用范围;同时应用建立的分子生态技术对微生物驱油现场试验进行跟踪监测分析,为优化区块的现场试验方案提供理论依据。本论文首先针对油藏环境特点,建立了基于16S rDNA,以变性梯度凝胶电泳分析(denaturing gradinent gelelectrophoresis,DGGE)方法、限制性片段长度多态性分析(Terminal-restriction fragment lengthpolymorphism,T-RFLP)方法为主的油藏微生物分子生态研究方法体系。该方法体系可以获得传统技术难以培养和鉴定的油藏种群的DNA信息,更加精确地揭示油藏微生物的种类和遗传多样性。应用建立的方法,对54℃、66℃、78℃和85℃等不同温度的油藏进行微生物生态结构分析。结果表明从低温区块(油藏温度50℃)到超高温区块(油藏温度85℃)各种不同温度类型的油藏,均有微生物活动。微生物数量和种类的多少与油藏温度高低没有直接的相关性。以不同类型油藏的微生物生态分析结果为基础,结合对区块流体性质、储层性质和生产动态等方面的分析,确定了微生物驱油技术的油藏适应范围。对实施过聚合物驱油技术的油藏进行了微生物生态分析。结果表明,聚合物驱后油藏的微生物数量和种类较为丰富,可以考虑将微生物提高采收率技术应用于聚合物驱后的油藏,进一步提高采收率。油藏微生物生态分析结果表明,罗801区块实施微生物驱油技术后,微生物的种类呈下降趋势,但微生物的丰度有所升高,同时现场增油效果明显。说明通过人为的干预,打破了油藏原有的微生物生态平衡系统,逐渐转化为有利于提高采收率的油藏微生物区系结构。这一结果表明,可以通过优化油藏微生物生态结构,提高原油采收率;单12区块在实施微生物采油后,由于注入选择性的激活剂,人为的干预打破了油藏原有的微生物生态平衡。油藏微生物种群为了适应新的营养环境,通过竞争、抑制、共生等途径进行群落结构的重新分布与调整,逐渐形成新的生态体系,保证整个系统的动态平衡。实施微生物采油12个月后,微生物的群落结构中以假单孢菌(Pseudomonas sp.)为优势菌种,该菌种的突出特点是具有特殊的代谢能力,可以降解石油烃类,改变原油的物性,发挥提高采收率作用。