反硝化产气温和食酸菌G21及其在油田生产中的应用潜力

以反硝化产气菌在油田生产中的潜在应用为出发点,从油田产出液中分离到一株兼性厌氧反硝化产气菌G21,对菌株G21进行了16S rRNA基因和反硝化功能基因分析,并基于产气效果对最佳碳源及碳氮比进行优化,测定产生气体的组分,从G21与油藏产出液互配性角度探究了G21在油田生产中的应用潜力。结果表明:菌株G21与Acidovorax temperans PHL的16S rRNA基因相似性达到99.36%,属于温和食酸菌;菌株G21含有膜结合硝酸盐还原酶(Nar)、周质硝酸盐还原酶(Nap)、亚硝酸盐还原酶(Nir)、一氧化氮还原酶(Nor)和氧化亚氮还原酶(Nos)的编码基因;气体组分分析结果证实,菌株能够将硝酸盐氮还原为氧化亚氮和N_(2);糖类是其反硝化产气的最佳碳源,碳氮比为5∶1时(葡萄糖5000 mg/L(以化学需氧量COD计)、NaNO_(3)-N 1000 mg/L),产气量(气液比)达到1∶1;在油藏产出液中,G21产气性能良好,且能压制硫酸盐还原菌的生长。可见,反硝化产气温和食酸菌G21在防控油藏硫酸盐还原菌和产气提高原油采收率方面具有一定的应用潜力。

The impact of sulfate reduction on the distribution of methylmercury in reservoirs in the city of Guiyang

In this paper, the relationship between sulfate reduction potential and mercury methylation potential was studied in the Aha, Baihua and Hongfeng reservoirs from Guiyang City. The methylmercury (MeHg) concentrations of lake water in the Aha Reservoir were greatly elevated as compared to those of the Hongfeng and Baihua reservoirs, which was correlated with its distinctly high SRB abundance, SO42-, and S2- concentrations. Among the three reservoirs, however, the highest MeHg was observed in in the top several centimenters of pore water profile in the Hongfeng Reservoir where the lowest S2- in pore water occurred. The distributions of MeHg in lake water and pore water showed the highest methylation potential occurred at water-sediment surface for the Aha Reservoir and the in the top several centimenters of sediments for the Hongfeng Reservoir. It is guessed that the highest mercury methylation only occurs at the sites with certain sulfide concentrations.

湿化罐细菌污染对呼吸机管路影响的体外实验研究

目的:探讨在有创机械通气过程中湿化罐的细菌污染对呼吸机管路的影响。方法:建立90个体外持续机械通气的实验模型,分为灭菌水组30个和肉汤组60个。在灭菌水组的湿化水中分别种植铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌,在肉汤组的湿化水中添加肉汤后再分别种植铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌。在通气后的24 h、72 h、168 h对两组模型的湿化罐内的湿化水及呼吸机管路的湿化罐出口、Y型管进行采样,并于通气168 h在距湿化罐出口10 cm的管路采样。结果:灭菌水组30个模型的湿化水及呼吸管路的不同位置的细菌采样在3个时间点培养结果均为阴性。肉汤组60个模型的湿化水持续有大量细菌生长,不同时间点的阳性率比较差异无统计学意义(P>0.05);通气24 h湿化罐出口的细菌阳性率达36.7%,并随着通气时间延长阳性率增加,72 h时阳性率达63.3%,168 h阳性率达76.7%,差异有统计学意义(P<0.05);在持续通气过程中,距湿化罐出口10 cm管路位置以及呼吸机管路的Y型管位置细菌培养全部阴性。持续通气的24 h、72 h、168 h,湿化罐出口的铜绿假单胞菌的细菌浓度高于鲍曼不动杆菌,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:湿化罐的本身环境不利于细菌生长。即使不同细菌能在湿化罐内大量繁殖,定植到湿化罐出口的量可能会不同,但并不会污染呼吸机管路的其他位置。

高温高矿化度超稠油油藏细菌多样性分析

运用16S rDNA克隆文库技术分析研究了塔河油田高温高矿化度超稠油油藏中的细菌多样性.研究结果表明:在油藏温度100～130℃、地层水矿化度26×104mg/L、地面原油黏度10×104mPa.s的油藏环境中,存在丰富的细菌群落,其中包括Candidate division OP菌、盐单胞菌(Halomonas sp.)、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halodurans)和油杆菌(Petrobacter sp.)等具有耐温、耐盐和降解原油的生理生化特性的菌群,同时还存在大量未培养的微生物.

高含水油田微生物调剖技术

报道了吉林油田分公司与日本国石油公团石油开发技术中心在吉林扶余油田东十八九站联合开展的微生物调剖堵水研究和矿场先导性试验情况。所用菌种筛选自某油井采出水,为大肠杆菌Enterobactersp近缘种,兼性厌氧、嗜温,利用糖类代谢产出一种长链生物聚合物,生物聚合物在水中形成凝胶,凝胶被水流压缩生成生物膜。在室内实验中将菌液和糖蜜共3PV注入长10m的10段串连填砂岩心,岩心渗透率由2.5μm2下降到2.2μm2,关闭5d后注水45PV使渗透率从0.8μm2下降到0.05μm2,注入纤维素酶使渗透率恢复到1.6μm2;由渗透率2～20μm2的20段岩心组成的三入口三出口填砂岩心网,注入菌种和糖蜜并产出生物聚合物后,高渗段渗透率下降40%～85%,低渗段渗透率下降5%～25%;在天然岩心上,依次注入菌液1.5PV、2%糖蜜3.0PV后关闭5d,继续注水,采收率在水驱残余油基础上提高9%。在包括2口注水井和10口采油井、地温28℃、综合含水88.3%的调剖试验区,第一阶段随注水连续注入菌液28m3和糖蜜300m3,在11个月内综合含水下降10.6%,平均日增产原油9.1t;在第二阶段每日以小段塞注入菌液,共注入25m3菌液和225m3糖蜜,在10个月内综合含水下降5.6%,平均日增产原油4.8t。在4口采油井实施微生物堵水,菌液以小段塞式或连续式随糖蜜注入,关井10d。

铁还原菌提高低渗透油藏采收率的研究进展

铁还原菌可以通过改变低渗透油藏中吸水膨胀的蒙脱石结构抑制其水化膨胀,进而改善油藏渗透率,增强注水能力,提高原油采收率,为低渗透油藏的开采提供了一种新思路。分析了低渗透油藏的特点及开采面临的主要问题,介绍了低渗透油藏解堵技术及局限性,综述了铁还原菌提高低渗透油藏采收率的机制及研究进展。

油藏环境异化铁还原菌的生物多样性

为了给低渗透油藏和水敏性油藏高效开发提供新思路,从青海油田(低渗透)、胜利油田(低渗透)和中海油天津(水敏)采集样品;以无定形氢氧化铁作为固相电子受体、混合碳源作为电子供体,富集培养异化铁还原菌(DIRB);并通过高通量测序表征生物多样性。结果发现富集样品α多样性显著减少;β多样性揭示原始样品和富集样品在群落结构上相关性强。微生物组成和系统发育分析表明,青海油田中的DIRB主要有梭菌、脱硫弧菌、希万氏菌、假单胞菌和热孢菌;胜利油田为梭菌、嗜热厌杆菌、热孢菌、脱铁杆菌;中海油天津为梭菌、芽孢杆菌和弧菌。在各油藏分布的异化铁还原菌,既有相同,也有差异。研究结果可为异化铁还原菌提高原油采收率提供基础。

低渗透油藏内源微生物激活剂及激活产物研究

以大庆朝阳沟低渗透油田88-122井为研究对象,通过高通量测序技术对其内源微生物群落及地层水离子组成进行了分析;以菌体浓度和表面张力为考核指标,获得了内源微生物激活剂配方;并分析了油藏内源微生物激活后的产物成分及群落变化。结果表明,低渗透内源微生物激活剂配方为:糖蜜6.0 g·L^-1 、NaNO 3 9.0 g·L ^-1 、(NH 4) 2HPO 4 1.67 g·L^-1 、FeSO 4·7H 2O 0.02 g·L ^-1 、MgSO 4 0.1 g·L ^-1 、MnSO 4·H 2O 0.000 5 g·L ^-1 ,培养时间为4 d,激活后菌体浓度达到1.2×10 ^9 CFU·mL ^-1 ,表面张力可降至45.75 mN·m ^-1;激活后内源微生物所产生物气主要为CO 2和H 2,为产甲烷菌提供了充足的底物;挥发性脂肪酸以乙酸含量最高,达1 078.38 mg·L ^-1 。该激活剂不但能激活地层水中的采油功能菌群,而且最大限度地降低了表面张力,同时,抑制了有害菌群的生长,具有提高原油采收率的潜力。

天山北麓典型水库细菌多样性分析

为了探讨天山北麓中段水库细菌的多样性及其功能,选取蘑菇湖水库(MGW)、奎屯/车排子水库(KCW)、安集海水库(AJW)和八一水库(BYW)为典型水库进行宏基因组学分析。多点采集水库水样,收集水样中的微生物,CTAB法提取总DNA,用细菌16S rDNA通用引物扩增V3-V4区,扩增产物进行高通量测序,使用BLAST、USEARCH、QIIME等软件和在线工具分析水库细菌的多样性,使用PICRUSt软件和KEGG数据库预测细菌功能基因组成。结果表明,水库细菌分属18个门、38个纲和181个属,其中AJW的操作分类单元(Operational taxonomic units, OTUs)数量和多样性指数较高。4个水库菌群组成有一定的共性,在门分类阶元上优势菌为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);在纲分类阶元上优势菌为黄杆菌纲(Flavobacteriia);在属分类阶元上优势菌为黄杆菌属(Flavobacterium)。然而各水库菌群组成也存在较大差异,在变形菌门中,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)的相对丰度在MGW和BYW较高,α-变形菌纲(Alphaproteobacterial)和β-变形菌纲(Betaproteobacteria)分别于AJW和KCW具有较高丰度;芽孢杆菌纲(Bacilli)在AJW和MGW具有较高丰度;相对丰度较高的菌属还包括AJW的动性杆菌属(Planomicrobium)、KCW的马赛菌属(Massilia)、MGW的不动杆菌属(Acinetobacter)和动性杆菌属以及BYW的假单胞菌属(Pseudomonas)和嗜冷杆菌属(Psychrobacter);另外,AJW特有多种丰度较高的菌纲和菌属,其中微小杆菌属(Exiguobacterium)和CL500-29_marine_group均有利于水质和菌群多样性的维持。PICRUSt功能预测分析表明,4个水库菌群的多种代谢以及遗传信息处理、信号传递和细胞生长相关功能基因丰度较高,并含有环境异生物降解代谢相关基因,其中苯甲酸、氨基苯甲酸酯、氯烷烃和氯烯烃以及萘降解相关基因的相对丰度较高。以上结果提示,天山北麓中段不同水库菌群组成存在差异,其与水源、周边环境和人类活动等因素相关。水库菌群含有芳香族和有机氯等化合物降解相关基因,其可在污染物的降解和生物修复中发挥作用。

嗜热稠油油藏本源微生物多样性及提高原油采收率应用潜力

采用16S rRNA基因克隆文库方法研究了某85℃嗜热油藏3口油井(Y12、Y8和Y68)采出液的微生物菌群多样性。根据限制性酶切片段多态性分析(ARDRA),油井Y12、Y8和Y68分别含有29、23和45个分类操作单元(OTU)。3口油井的菌群多样性存在差异,油井Y12、Y8和Y68的优势菌分别为海杆菌(Marinobacter)(占38%)、Caenispirillum(占34%)和Prolixibacter(占37%);海杆菌、假单胞菌(Pseudomonas)、未分类细菌和肠杆菌(Enterobacter)共存于3口油井采出液中,存在的未分类细菌表明油井含有新菌。此外,该油藏还含有嗜热厌氧发酵菌、硝酸盐还原菌(NRB)和铁还原菌(IRB)。海杆菌和假单胞菌都能产生物表面活性剂,从而促进烃类溶解,降低稠油黏度和乳化分散原油;嗜热厌氧发酵菌能产酸产气;NRB能控制硫酸盐还原菌产硫化物沉淀;IRB能促进粘土矿物由蒙脱石向伊利石转化,提高地层渗透率。这些功能微生物及其代谢活动都有助于提高原油采收率,表明本源微生物提高原油采收率技术在嗜热油藏具有广阔的应用前景。

东胜区三台基水库水质细菌的鉴定

为了初步探索环境微生物的快速测定法,提升应对微生物污染突发事件的能力,本文运用美国BD公司的细菌鉴定系统对东胜区三台基水库水质细菌进行了鉴定。结果共鉴定出6种细菌,其可信度分别为95.7、99.1、94.3、98.7、98.5、和99.2。结果表明该系统快速、准确、可靠,可以作为环境微生物分类鉴定和微生物污染突发事件应急监测的依据。

贵阳市水库中硫酸盐还原菌及铁还原菌对甲基汞分布的影响

微生物在汞的甲基化过程中起着关键作用,但关于野外微生物活动对甲基汞分布的影响研究较为缺乏.通过对贵阳市不同污染类型水库中硫酸盐还原菌(SRB)、铁还原菌(DIRB)、甲基汞(MeHg)及相应水质参数分布规律研究,探讨了水库中SRB和DIRB活动在汞甲基化及其分布中所起的作用.在水库上覆水体中,SRB与甲基汞呈显著正相关关系(r=0.398,p<0.015,n=37),表明在上覆水体中,SRB为主要的汞甲基化细菌.在污染严重且差异明显的沉积物中,两种微生物对甲基汞分布的影响各不相同.在受矿山酸性废水污染的阿哈水库,由于其过高的SRB含量及其硫酸盐还原活动,导致夏季沉积物表层硫离子大量积累,严重抑制了汞的甲基化过程,使得沉积物孔隙水表层甲基汞明显低于其它两个水库,也低于阿哈水库上覆水体甲基汞含量.在红枫水库,沉积物表层适宜的SRB活动促进了汞的甲基化,硫酸盐还原物硫离子和孔隙水甲基汞存在显著相关性(r=0.674,p<0.001,n=31);在百花水库,由于沉积物曾受到严重汞污染,甲基汞峰值主要受到沉积物总汞的影响,和两种微生物活动及其产物均未表现出显著相关性.