聚丙烯酰胺降解菌筛选与分子生物学鉴定

从大庆油田聚驱后油藏采出水中筛选出一株降解聚丙烯酰胺的细菌菌株——QSJU001.该菌株能在以聚丙烯酰胺为惟一碳源的无机盐培养基中生长.对该菌进行16SrDNA序列的分子生物学鉴定,测得的16SrDNA序列与GenBank中最相近的前10个菌株的相似性均为99%.利用该菌属与最相近的前10个菌株构建该菌种的系统发育树,结果显示该菌株与Acinetobacter baumannii strain KK14菌株的碱基差别最小.该菌的形态特征观察、生理生化特征检测、16SrDNA分子生物学鉴定结果表明,菌株QSJU001与Acinetobacter baumannii strain KK14亲缘关系最近,属于不动杆菌属.降解率实验结果表明,菌株QSJU001对聚丙烯酰胺降解率基本稳定在33%左右,对聚丙烯酰胺的降解效果较好.     

油田采出水中聚丙烯酰胺的生物降解

为了降低油田采出水中聚丙烯酰胺浓度,提高采出水处理效果,对菌株H3降解聚丙烯酰胺的条件进行研究。利用单因素实验方法考察了接种量、菌株活化次数、油田采出水培养基初始p H值、金属离子(Zn2+、Mn2+、Fe2+、Cu2+)等对聚丙烯酰胺的影响。结果显示:优化的菌株H3降解聚丙烯酰胺的培养条件为接种量2%、菌株活化3次、培养基初始p H值7.5,此条件下聚丙烯酰胺降解率可达38.4%;优化条件下,添加金属离子对聚丙烯酰胺降解具有一定影响,单独添加Zn2+、Mn2+、Fe2+离子对聚丙烯酰胺降解均具有一定的促进作用,单独添加Cu2+离子对聚丙烯酰胺降解具有一定的抑制作用;同时添加Zn2+、Mn2+、Fe2+离子显示出一定的协同作用,聚丙烯酰胺的降解率明显高于单独添加,降解率可达63.86%。     

大庆油田内源微生物驱油矿场试验效果

为了评价内源微生物采油矿场试验效果,分析了大庆油田内源微生物驱油前后油水界面张力、采出液水质生化指标、细菌群落结构和采油量的变化。结果表明:注入营养剂后油水界面张力降低25%,采出液中产生了一定量的乙酸、乳酸等低分子有机酸;营养剂激活后微生物群落结构趋于简单化,激活后主要优势菌群为弓形杆菌属、陶厄氏菌属、不动杆菌属和梭菌属;注入营养剂后试验区块平均日产液量由456 t增加到528 t,平均日产油量由15.2 t增加到28.5 t。矿场试验注入的营养剂定向激活了有益功能菌,达到提高原油采收率的目的。     

聚驱采出水中残余聚合物特性及分子聚集形态

针对聚驱采出水中残余聚合物的黏浓关系、相对分子质量、水解度、ζ电位、吸附性等方面的特性和分子聚集形态进行了分析和研究,结果表明:驱油用聚合物HPAM经过地层作用后,其性质发生了较大的变化,浓度、黏度和相对分子质量显著降低,水解度和采出水ζ电位升高;再配聚时,新聚合物吸附量随残聚浓度升高而降低;当质量浓度达到400 mg/L以上时,残聚分子间出现聚集、缠绕和交联现象,形成显著的立体三维网络结构。残余聚合物特性的变化,将增大含聚污水处理难度,沉降时间将延长。然而这些变化可能对含聚污水再配聚后的驱油效果具有积极作用。     

低渗透油藏激活前后微生物群落结构及演替规律——以大庆油田葡南X区块为例

为了研究大庆油田低渗透油藏激活前后微生物群落结构及其演替规律,采用16S rRNA高通量测序技术对大庆油田葡南X区块油藏激活前后采出液中的细菌和古菌群落结构进行分析。结果表明：激活前和激活2个月后细菌分别检测到894和389个OTUs （操作分类单元）,古菌分别检测到77和49个OTUs;激活前优势细菌为未分类菌属Parcubacteria、未分类菌属JS1、未分类的厚壁菌门和假单胞菌属,优势古菌为甲烷鬃毛菌属、甲烷绳菌属、甲烷热杆菌属、甲烷球菌属和热自养甲烷嗜热球菌属;激活2个月后优势细菌为假单胞菌属和沃林氏菌属,优势古菌为甲烷鬃毛菌属、甲烷绳菌属、甲烷囊菌属和热自养甲烷嗜热球菌属;激活剂激活了采油优势细菌假单胞菌属和沃林氏菌属,对微生物古菌的激活效果不明显。研究成果为现场试验激活剂配方的优化和激活效果的监测提供了依据。     

产表面活性剂菌株(QS-M2)的筛选及其特性研究

从大庆油田油水采出液中经富集培养、划线分离、溶血圈测定和苯酚硫酸检测等方法筛选出一株产表面活性剂的菌株QS-M2.经生理生化分析和16S r DNA分子生物学鉴定,确定菌株QS-M2为铜绿假单胞菌.提取其代谢产物经薄层层析和HPLC-MS鉴定表明:主要的表面活性剂物质是鼠李糖脂类物质,其中单鼠李糖脂的主要组分为RhaC_(10)C_(10)、RhaC_(12)C_(12),双鼠李糖脂的主要组分为Rha_2C_(14)C_(12)、Rha_2C_(10)C_(12)和Rha_2C_(10)C_(10).该菌株产生的鼠李糖脂可将上清液的界面张力由72.0m N/m降至36.9 m N/m,且鼠李糖脂的乳化性能较好,在72 h内乳化性能稳定.结果表明,鼠李糖脂类表面活性剂物质是QS-M2菌株在微生物提高原油采收率过程中发挥作用的主要因素.     

利用产氢强化微生物降解原油产甲烷实验

在微生物降解原油产甲烷过程中,如何有效地提高微生物产甲烷能力是目前研究的技术难点之一。为了能够在短时间内利用微生物产生更多的甲烷气,提高产甲烷效率,利用污水处理厂活性污泥具有产氢和产甲烷的特性,筛选出具有稳定产氢能力的产氢菌,其菌液每100 mL产氢量可达到0.8 mmol左右;再利用产氢菌培养后产H2和CO₂以及发酵液中挥发性脂肪酸积累的特性,为产甲烷菌提供相对充足的代谢营养底物来提高产甲烷效率;通过产氢、产甲烷两阶段培养的方式,在20 d内产甲烷能力即可得到显著提升,所产气体中甲烷体积分数可达79%以上,与传统非结合方式产甲烷气体系相比,产甲烷速率提高了10倍,达到0.087 5 mmol/d,证明了应用该方法提高产甲烷效率的有效性。研究成果为进一步提高微生物降解原油产甲烷的转化效率提供了技术方向,同时也为CO₂注入产甲烷等技术的研究提供了借鉴。     

一株产表面活性剂菌株的筛选、鉴定及培养基的响应面优化

为开发适应大庆油藏环境的微生物驱油菌种,从油井采出液中分离获得一株命名为2-10-12的产表面活性剂菌株,通过Biolog技术鉴定其种属为Bacillus vallismortis.利用单因素-正交试验法、Box-Behnken中心组合设计及响应面分析对其培养基进行优化.结果表明:获得对菌体浓度影响显著的碳源、氮源、微量元素的最佳质量浓度为:蔗糖29.54 g/L、硫酸铵5.56 g/L、硫酸锰3.83 mg/L;采用优化后的培养基实测吸光光度值为0.702,与预测值0.696相差0.85％,经5 L发酵罐培养获得该菌株的最佳发酵时间为24 h.该结果丰富了适应大庆油藏环境的产生物表面活性剂的菌种种类,为油田内源微生物培养驯化提供理论依据和技术支持.