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新疆典型油藏烃氧化菌激活规律的研究

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摘要

第一章 前言

第一节 微生物提高原油采收率技术

1.1.1 我国原油使用和开采现状

1.1.2 微生物采油技术概述

1.1.3 内源微生物采油技术的特点和优势

1.1.4 内源微生物采油技术的发展历程

第二节 油藏内源微生物激活剂筛选和激活体系的建立

1.2.1 激活体系研究的意义

1.2.2 激活体系筛选原则和效果评价指标

1.2.3 激活体系组分筛选和优化

第三节 油藏内源微生物激活规律的研究

1.3.1 油藏内源微生物激活规律研究的意义

1.3.2 油藏内源功能微生物类群及其代谢特征

1.3.3 烃氧化菌的代谢特征

1.3.4 油藏微生物群落结构的调查方法

1.3.5 烃氧化菌alkB基因的定量方法

第四节 选题依据和技术路线

1.4.1 选题依据

1.4.2 研究内容

1.4.3 技术路线

第二章 新疆陆梁油藏内源微生物群落分子生态学解析

第一节 实验区块概况

第二节 实验材料

2.2.1 实验样品

2.2.2 主要试剂

2.2.3 主要仪器

第三节 实验方法

2.3.1 样品的采集

2.3.2 油藏内源微生物基因组DNA的提取

2.3.3 待测序列PCR反应

2.3.4 有效序列统计

第四节 结果与讨论

2.4.1 PCR产物定量

2.4.2 文库多样性指数

2.4.3 新疆陆梁K1H23-4油藏细菌群落结构解析

第三章 新疆陆梁油藏激活剂体系筛选与激活效果评价

第一节 实验区块概况

第二节 实验材料

3.2.1 实验样品

3.2.2 主要试剂

3.2.3 主要仪器

第三节 实验方法

3.3.1 样品的采集

3.3.1 水样离子组成分析

3.3.2 土著菌群功能微生物数量统计

3.3.3 激活体系的筛选和优化

3.3.4 内源微生物驱油物理模拟实验

第四节 结果与讨论

3.4.1 水样离子组成分析

3.4.2 土著菌群功能微生物数量统计

3.4.3 激活体系营养剂的筛选和优化

3.4.4 激活体系室内驱油物理模拟实验

第四章 新疆油藏内源微生物激活规律的研究

第一节 实验区块概况

4.1.1 新疆陆梁K1H23-4油藏

4.1.2 新疆克拉玛依油藏七中区

第二节 实验材料

4.2.1 实验样品

4.2.2 主要试剂

4.2.3 主要仪器

第三节 实验方法

4.3.1 样品的采集

4.3.2 主激活剂的激活规律实验

4.3.3 传代激活规律实验

第四节 结果与讨论

4.4.1 主激活剂的激活规律

4.4.2 传代激活规律

第五章 总结与展望

第一节 总结

第二节 展望

参考文献

致谢

个人简历

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摘要

石油是目前人类最重要的能源物质。然而,我国许多油藏已进入高含水期,开采难度不断加大。微生物提高原油采收率技术作为一项新兴的第三代采油技术,以其开采成本低、环境污染小等优势,近年来在国内外得到了快速的发展。其中,内源微生物采油技术通过向油藏地层注入营养剂,激活其中固有的土著微生物,使烃氧化菌为代表的采油功能菌得以大量增殖,发挥驱油作用。本文主要针对我国新疆地区的典型油藏进行了土著菌群分子生态学解析、内源微生物驱油激活体系构建以及内源微生物特别是内源烃氧化菌激活规律研究。  以新疆陆梁油藏K1H23-4区块注入井和采油井的地层水为调查对象,通过原核生物16S rDNA高通量测序技术进行该区块油藏土著微生物群落的分子生态学解析,发现Marinobacterium、Arcobacter和Pseudomonas是被测样品中的优势细菌类群。其中,Arcobacter和Pseudomonas这2个属当中,已有许多菌株经文献报道具有烃降解能力。  采用离子色谱和电感耦合等离子体发射光谱技术分析了油藏目标区块地层水的离子组成,采用最大或然数法(MPN)对油藏目标区块采油功能菌进行数量统计。采用单因素实验和响应面法筛选和优化新疆陆梁油藏K1H23-4区块内源微生物激活体系,得到高级酵母粉0.24%、硝酸钠0.45%的激活配方。激活后样品中烃氧化菌数量增至107cells·mL-1,原油乳化效果评分达到4.5,总菌浓度达到109cells·mL-1。  借助高通量测序手段,针对新疆陆梁油藏探索不同主激活剂对油藏土著烃氧化菌的激活规律。分析结果表明,在常见的油藏烃氧化菌类群中,高级酵母粉可以有效激活Dietzia,玉米浆干粉可以有效激活Acinetobacter,糖蜜干粉可以有效激活Bacillus。  对新疆克拉玛依油藏七中区的土著菌群进行传代激活培养。采用荧光定量PCR技术对激活后样品中的16S rDNA和alkB基因进行定量分析。分析结果表明针对这一区块的土著菌群,以无机盐作为营养剂的激活体系在一定代次之内,可以实现对烃氧化菌稳定的定向激活。

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