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微生物提高石油采收率(MicrobialEnhancedOilRecovery,MEOR)是目前认为最具前途的提高石油采收率技术之一。目前微生物采油主要集中在单菌提高采收率方面,而菌群相对于单菌具有长期存活、群落结构稳定等优势。基于实验室前期分离,功能鉴定对石油或者石油中某几类组分具有很好的降解、乳化效果的菌种资源,筛选出6株功能优异,代谢功能互补的菌,分别隶属于假单胞菌属(Pseudomonasalcahphila)、不动杆菌属(Acinetobacterjunii和Acinetobactervenetianus)、迪茨氏属(Dietziamaris和Dietziapsychralcaliphila),采用人工配伍的方式,其中单菌组6组,混合配伍组7组,针对不同组合对原油的作用及微生物作用过程中细菌群落结构进行了较系统的研究,获得以下主要结果:
以“代谢功能互补”方式建立外源微生物菌群,研究不同组合对原油的作用效果,采用非培养的技术手段,主要是T-RFLP技术与克隆文库法相结合,对微生物作用原油过程中细菌群落结构的变化进行解析。对T-RFLP技术解析微生物群落结构的整个操作流程进行了系统优化。采用土壤试剂盒结合机械破壁的方法提取群落总DNA。选择了适当的PCR体系与酶切体系,利用序列分析结合电子酶切选择了适合的限制性内切酶,在细菌群落结构的解析中选择HhaI与RsaI进行酶切,得到分辨率较高的T-RFLP图谱。
对微生物群落结构的分析,随着时间的增加,群落多样性增加。芽孢杆菌与假单胞菌属处于优势,其中前者为非加入菌,后者为加入菌。实验灭菌体系中,有新的非投加的微生物被“激活”。体系对芽孢杆菌属与假单胞菌属具有很强的选择作用。配伍混菌组群落种类更丰富,群落结构更稳定。
随着时间的延长,体系的pH值迅速下降,混菌组pH值下降趋势整体上强于单菌组;但均有高浓度、不同种类的酸产生。体系中酸的积累说明微生物对石油烃的利用程度很高。
对原油表观分散乳化效果的分析与对发酵液物理性质的分析一致,微生物以石油为唯一碳源,产生了生物表面活性剂,在很短时间内乳化分散原油,降低了油水界面张力,形成了稳定的乳状液,驱油效果好。
微生物对石油烃的利用主要集中在碳25以前饱和烃上,对芳香烃的利用相对较少,对沥青质几乎无作用。混菌组对正构烷烃的利用效果好于单菌组。对芳香烃中如萘、屈、芴、芘等的利用效果远远高于单菌组。混菌组的作用快而稳定。它能够更好的形成稳定的群落结构,不同的微生物之间具有很好的协同作用。在微生物驱油的实验中,外源微生物的稳定,与本源微生物之间的互惠互利作用,正是现场实验所需要的。