免疫保护剂作用下的外源微生物驱油机理研究

The exogenous microbial enhanced oil recovery (MEOR) is a biological based technology consisting in isolating microbial strains existing in oil reservoirs, soil, sewage or marine, and then the strains are injected into reservoir. The ultimate aim of MEOR is to improve the recovery of oil using reproductive effects and metabolites. But due to the complexity of reservoir environment (high-temperature, high-pressure, anaerobic environment), most microorganisms are soon dead after injecting into oil reservoirs. Currently, the exogenous MEOR technology is not stable during enhancing oil recovery.The immune protective agent is a kind of substance of protecting microbial immunogenicity and enzyme biological activity. The key to resolve these issues is to guarantee exogenous microbial strains growth and metabolism in oil reservoirs. Therefore, this project proposes "protection" strategy taking advantage of microbial immune protective agent. Based on this, exploiting the protective agent to stabilize and enhance microbial strains growth and metabolism, and then establishing "exogenous microbial-protective agent" model. Further, the exogenous MEOR mechanism was elucidated, which provide theoretical guidance for exogenous MEOR.

外源微生物采油主要是从各类环境（油藏、土壤、污水、海洋等）中分离筛选出合适的微生物菌种，将其与营养物一起注入地层，利用其繁殖效应和代谢产物，提高原油采收率，具有广泛的应用价值和前景。但是因油藏环境复杂，大多数微生物进入地层后因不适应地层中的高温、高压、厌氧等环境，很快丧失生命活性而死亡，最终造成外源微生物驱油效果不稳定,免疫保护剂是保护微生物等的免疫原性及酶和生物活性的一类物质。提高外源微生物驱油效果的关键问题之一是保证外源微生物在地层油藏中的生长繁殖及有益代谢。因此，本项目提出利用微生物免疫保护剂稳定并增强外源微生物在油藏环境中的生长繁殖及有益代谢的"保护"策略。在此基础上，寻找在高温、高压、高盐和厌氧等油藏逆境下对外源微生物的生长繁殖及有益代谢具有稳定和增强作用的物质（保护剂），建立"外源微生物-保护剂"驱油模型，阐明保护剂对外源微生物驱油作用机理，为指导外源微生物驱油提供理论指导。

外源微生物采油是利用从各类环境（油藏、土壤、污水、海洋等）中分离筛选的微生物菌种的有益活动及代谢产物来提高原油采收率的一项综合性技术。因地层中的各种逆环境因素，导致大多数的外源微生物进入地层后很快丧失生命活性而死亡，最终造成外源微生物驱油效果不稳定。本项目主要目的是为外源驱油微生物寻找在油藏的高温条件下具有保护作用的保护剂。主要研究内容包括（1）通过对前期获取的外源驱油微生物通过室内性能评价实验选定驱油微生物为D3.7菌株，该菌株主要代谢产物为脂肽；（2）然后通过油藏高温条件下保护剂添加与否的情况下驱油微生物D3.7菌株的存活实验，从甜菜碱、甘油和海藻糖类保护剂中初步选定适合的保护剂为海藻糖，相对于甜菜碱和甘油，海藻糖在高温条件下的作用效果较好，使用浓度相对较低，45℃和50℃最适作用浓度为0.2 mol/l；（3）诱变选育分离筛选了海藻糖的产生菌，并对产海藻糖量最高的菌株7#的培养基及培养条件进行了优化，结果显示，7#菌株优化的发酵培养基的碳氮源分别为蔗糖和酵母膏，最适发酵初始pH、发酵温度和接种量分别为5.0、30℃和7%，最适条件下，海藻糖的产量达0.75mg/ml；（4）对7#菌株海藻糖的分离提取条件优化的结果表明，在料液比、提取时间、提取温度分别为1:15、1h和70℃时，海藻糖的提取量相对最高；（5）最后考察了海藻糖在油藏高温条件下对外源驱油微生物生长和代谢的影响，结果表明45℃和50℃高温条件下添加不同浓度的海藻糖对7#的生长和脂肽产量具有一定的影响。45℃条件下，0.2mol/l海藻糖的作用效果最好，而50℃，0.4mol/l海藻糖的作用效果最好。添加海藻糖后，对菌体生长和脂肽生产均有一定程度的促进作用。