油藏微生物在多孔介质中的运移过程研究

论文摘要

微生物提高采收率技术是一项低成本、不伤害地层、施工方便、环境友好的三次采油方法,具有很大的发展潜力。无论利用外源微生物,还是利用油藏内源微生物来提高采收率,微生物在油藏多孔介质中有效地运移与生长是整个微生物提高采收率技术成功的关键。目前的微生物驱油研究更多的集中在微生物代谢产物对油、水理化性质的影响方面,而对于菌体在油藏多孔介质环境中的运移、生长与代谢作用研究较少。全文通过不同多孔介质模型(天然岩心、长7m的填装岩心管)的驱替实验考察了油藏微生物在模拟油藏高温、高压和厌氧条件下的运移与生长作用,确定了微生物可有效运移的多孔介质渗透率与水力条件,并研究了在微生物可运移的岩心条件下微生物生长和繁殖对采收率的影响。主要研究结果与结论总结如下:1在实验室模拟的油藏高温、厌氧条件下筛选出一株可培养的油藏微生物;并通过菌种16S rRNA基因测序方法对其进行初步鉴定;考察了不同温度、盐度和pH值对油藏微生物生长的影响,确定了其最优的生长条件;分析了菌种以葡萄糖为基质时的代谢产物。沾3区块水样中微生物群落的MPN计数分析表明,烃类氧化菌、发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌和脱氮菌等是油藏中存在的主要微生物群落;利用亨盖特厌氧操作技术从沾3区块油藏环境中分离出一株高温发酵细菌A3,属于严格厌氧菌,呈杆形,长×宽为3.5～4.0μm×0.6~1.0μm,革兰氏阴性。生长温度范围为45～75℃,最优为50～65℃;生长盐度范围为5～80g/L NaCl,最优10～70g/L;pH值范围为4.5～9.8,最优6.8。严格厌氧,能代谢葡萄糖产酸和表面活性物质以及大量气体,能还原硝酸盐为氮气。其16S rRNA基因的序列对比结果表明与Halomonas boliviensis (AY245449)有91%相似性。

论文目录

• 摘 要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 提高采收率技术
• 1.1.1 油田开发的不同阶段与提高采收率技术分类
• 1.1.2 提高采收率技术应用现状
• 1.2 微生物提高采收率技术
• 1.2.1 微生物采油发展历史
• 1.2.2 微生物提高采收率机理
• 1.2.3 微生物提高采收率技术的分类
• 1.3 微生物提高采收率技术的应用现状
• 1.3.1 国外微生物提高采收率技术的研究与应用现状
• 1.3.2 国内微生物提高采收率技术的研究与应用现状
• 1.4 室内物模研究现状与存在问题
• 1.5 论文研究目的与意义
• 1.6 论文研究内容与思路
• 第二章 油藏微生物的分离、鉴定及生长条件研究
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 油藏微生物群落结构的 MPN 分析
• 2.2.2 油藏微生物的分离与鉴定
• 2.2.3 油藏微生物的生长条件
• 2.2.4 代谢产物分析
• 2.3 小结
• 第三章 注入菌液时微生物在多孔介质中的运移
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 微生物在不同渗透率岩心中的运移
• 3.2.2 驱替速率对菌体运移的影响
• 3.3 小结
• 第四章 微生物生长和繁殖对多孔介质渗透率的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 营养物质在天然岩心中的运移
• 4.2.2 不同岩心中微生物生长后渗透率的变化
• 4.2.3 连续驱替时渗透率的变化
• 4.2.4 微生物细胞体在对岩心中滞留与运移对提高采收率的意义
• 4.3 小结
• 第五章 连续注入条件下的微生物生长与运移
• 5.1 材料与方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 驱替速率0.2mL/min
• 5.2.2 驱替速率0.6mL/min
• 5.2.3 驱替速率1.0mL/min
• 5.2.4 驱替速率1.5mL/min
• 5.2.5 驱替速率2.0mL/min
• 5.3 小结
• 第六章 微生物生长与繁殖对采收率的影响
• 6.1 材料与方法
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 培养时间对采收率增幅的影响
• 6.2.2 营养浓度对采收率增幅的影响
• 6.2.3 营养段塞大小对采收率增幅的影响
• 6.2.4 驱油机理的讨论
• 6.3 小结
• 第七章 结论
• 7.1 结论
• 7.2 有待进一步研究的问题
• 7.3 论文工作的创新点
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 致谢