海洋假单胞菌SB12产表面活性剂的研究

从汕头湾海底沉积物中分离到24株表面活性剂产生菌,对其中一株产生物表面活性剂能力最强的菌株(SB12)进行鉴定、发酵条件优化及生物表面活性剂特性的初步研究.经鉴定,确定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.).对其产生物表面活性剂的发酵条件进行优化,确定了最佳单因子发酵条件:氮源为蛋白胨,盐浓度为0.1%,pH 9.5,温度为25℃,培养时间为6 d;优化后的最小表面张力为19.77 mN/m.分析发酵液中生物表面活性剂的特性发现:菌株SB12产生的生物表面活性剂具有良好的乳化性能,乳化力达91%;产生的生物表面活性剂具有较广的温度和pH适应范围.     

嗜热耐盐烃降解菌Geobacillus sp.WJ-2降解原油性能研究

以液蜡为唯一碳源,从大庆油田龙虎泡区块采油污水样中分离到一株高效嗜热耐盐的兼性烃降解菌WJ-2,经形态观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列分析,初步鉴定为地芽孢杆菌Geobacillus sp..在有氧或者厌氧条件下,该菌均在45～75℃和0～10％ NaCl溶液中生长良好,其最适生长温度为65℃,最适盐的质量分数为3.0％;该菌株能以原油为唯一碳源生长并合成生物表面活性剂,发酵7d,生物表面活性剂产量在好氧条件和厌氧条件下分别为19.89 g/L和11.69 g/L.薄层层析和显色反应表明WJ-2产出的表面活性剂组成在好氧和厌氧条件下不相同.经GC气相色谱和族组分柱层析对菌株WJ-2在好氧和厌氧降解下原油组分分析结果表明:该菌在好氧下优先降解较轻组分,在厌氧条件下优先降解重质组分,原油黏度分别降低71.57％和77.45％,凝固点分别降低5℃和8℃.在好氧和厌氧条件下该菌可在一次水驱基础上分别进一步提高采收率6.96％和6.42％,可有效应用于高温高盐油藏微生物驱现场试验.     

一株耐高矿化菌株产生的表面活性剂性质的研究

为了得到耐高矿化的生物表面活性剂产生菌,采用富集培养,排油圈复筛,从高矿化油田的油水混合物中得到了一株产表面活性剂的菌株K1。通过对K1菌株形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,确定该菌为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。薄层色谱和红外光谱分析,初步确定该菌株产生的表面活性剂为糖脂类物质。对菌株K1所产表面活性剂在高矿化水中的乳化活性以及温度、酸碱度(pH)对表面活性剂稳定性的影响进行研究,结果显示:在高矿化条件下该生物表面活性剂可以保持较好的乳化活性,对柴油的乳化率为59.5%;具备良好的温度稳定性并可耐受90℃的高温;pH值在6.011.0之间时其活性较强。菌株K1产生的糖脂类生物表面活性剂在提高高矿化油田的原油采收率和原油污染生物修复方面具有应用的潜力。     

一株产表面活性剂的菌株的筛选及现场试验研究

从胜利油田油水样中分离到一株高温条件下能够利用烃类产生表面活性剂的菌株A2,经鉴定属于Petrobacter.该菌株对两种原油的降解、降黏和降凝结果表明:对孤岛油的降解率较高,为39.81%,对甘17油的降解率达22.60%;对孤岛油的降黏率可达37.95%,对甘17油的降黏率为25.00%;A2可将孤岛油和甘17油的凝固点降低2.5℃.通过菌株作用岩石表面,表明该菌株对玻璃试片作用后其接触角降低最为明显,高达72%,接近于对照菌样的5倍;石英和灰岩的接触角也分别降低了68%和24%.表明A2具有一定的改变岩石表面性质的能力.增油效果评价实验结果表明:A2菌在中一驱Ng3油藏条件下,微生物驱提高采收率9.3%.现场实施后取得了降水增油效果,试验区含水下降2.1%,累积增油0.36×104t,提高采收率0.21%.     

一株高温解烃菌的筛选及性能评价

从油田产出水中筛选出一株能在高温条件下以原油为碳源的烃类降解菌D-1,通过形态、生理生化特征分析,确定该菌株为芽孢杆菌属.测定了pH、温度和盐度对降解能力的影响,确定了最佳生长条件,并用该菌株进行了物模驱油实验.实验结果表明:该菌最佳pH和温度分别为6.0和60℃;其中盐度为0.2%时,降解率达到64.3%,对盐离子具有较好的耐受性;在物理模拟驱油实验中培养10 d后可提高原油采收率5.6%.菌株D-1在微生物采油中具有很好的应用前景.     

Burkholderia cepacia对水中孔雀石绿的降解

从福州某印染厂活性污泥中分离筛选出1株对孔雀石绿染料有强脱色能力的菌株C09G,根据其形态学特征、生理生化鉴定以及16S rDNA基因序列分析,鉴定为Burkholderia cepacia.在振荡培养条件下对该菌株的脱色降解特性进行了研究,结果表明:菌株C09G的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为KNO3,最适脱色初始pH为6.0,最佳菌投体积分数为4%,最适脱色温度为35℃,在最佳脱色条件下脱色30 h,该菌株对质量浓度为30 mg.L-1的孔雀石绿脱色率可达到98.6%.     

低温胁迫下产生物表面活性剂的海洋石油降解菌性能

在大连东港被原油污染的潮间带筛选出一株能在低温胁迫下产生物表面活性剂的石油降解菌,命名为DG-1。通过16S rRNA基因测序方法鉴定该菌株为盐单胞菌。在4℃的低温下,经过15、30、60 d的降解培养后,分别有14%、41%和58%的原油被该菌株降解。菌株DG-1可利用柴油和原油为碳源产生物表面活性剂,其中以柴油为唯一碳源时发酵液的表面张力可降低至32. 4 m N/m。薄层色谱和红外光谱实验结果表明所产的表面活性剂为糖脂类表面活性剂。     

响应面法优化S2菌株的培养条件

利用快速筛选方法从大庆采油三厂油田采出水中筛选出高产生物表面活性剂菌株S2,经鉴定为芽孢杆菌属.对S2菌株产生的生物表面活性剂进行提取及纯化后,通过离子鉴别实验及红外光谱法对其进行定性检测,确定其种类为非离子型脂肽类.以菌种S2产生的发酵液的乳化指数(E24)为指标,通过响应面优化方法对S2菌株的培养条件进行优化,以接种量、pH值、温度、摇床转速为因素优化对象进行实验.在此模型的基础上,通过二次回归方程得出最佳值是pH为7.2、温度为43.5℃、接种量为5.2%(V/V)、摇床转速为162r/min.在优化后的最佳培养条件下,测得菌株S2所产生发酵液的最优E24为81.20%.     

生物表面活性剂生产菌株培养条件优化的研究

对生物表面活性剂生产菌W2的培养条件进行研究,以获得最佳的菌株生长条件和最佳的产生物表面活性剂条件.结果表明:W2产生物表面活性剂的最佳培养基成分(g/L)为葡萄糖40.0,NaNO32.67,K2HPO41.0,KH2PO40.5,KCl 0.1,MgSO40.5,CaCl20.01,FeSO4.7H2O0.01,酵母提取物0.1.W2产生物表面活性剂的培养基最适宜pH=6.5,接种量为1%,最适温度为30℃.针对其产生物表面活性剂和菌体生长的关系,将分段培养工艺应用于W2产生物表面活性剂中,即在培养的初期24h内采用菌体生长最佳培养条件,在培养后期采用菌体产生物表面活性剂的最佳培养条件.     

微生物对引江济淮工程膨胀土改良效果室内试验

以引江济淮工程江淮分水岭段强膨胀土为研究对象,从非膨胀土中分离微生物,筛选出一种将强膨胀土改良为弱-中等膨胀土微生物菌株,观察其菌落形态和革兰氏染色形态并进行16SrRNA测序,鉴定该微生物菌株为枯草芽孢杆菌。采用正交试验设计,得到枯草芽孢杆菌最佳养护条件：含水量质量百分数为40%,掺菌质量分数为3%,养护温度为5℃,起始pH为7.5。在此条件下养护,膨胀土自由膨胀率与对照比较最大降幅为21.7%。     

一株嗜蜡嗜胶质基因工程菌ZH20的构建与评价

利用DNA转化法将嗜胶质菌的功能基因转入嗜蜡菌中,成功构建一株嗜蜡、嗜胶质基因工程菌ZH20,分析此菌株的生物特性及高温下对原油的作用。结果表明:ZH20的生长特性与受体菌基本相同,最高耐受温度为75℃,对pH值的适应范围较广(4～10),对盐(NaCl)的最大耐受量为12.5%;基因工程菌ZH20不仅保留受体菌的嗜蜡性能,同时还获得供体菌的嗜胶质性能,能够有效降低原油凝固点和黏度。     

微生物采油技术在子长油田的应用

为了提高子长油田降沟区块的产量和采收率,从微生物采油机理和适用条件入手,通过室内模拟实验和现场试验考察其可行性.结果表明,在温度40℃、矿化度5×103mg/L的油藏条件下,注入菌液质量分数为2%～5%的M1系列、M2系列菌组后增油效果明显,可以提高采收率10%,投入产出比为1∶11.2.现场应用效果表明,在子长油田降沟区长2区块实施微生物驱油技术是可行的.     

不同采出程度下微生物采油效果分析

 为研究采出程度对微生物采油效果的影响,向不同采出程度的4组岩心中分别注入0.2倍岩心孔隙体积的接种有产表面活性剂菌、产聚合物菌的激活培养基。封闭岩心并置于油藏温度下对微生物进行培养。10d后再次对岩心进行驱替,用平板计数法检测水驱过程中产出液的菌体浓度变化。同时将采取微生物采油措施的岩心的驱油效率与不接种菌的岩心的驱油效率对照,观察采收率的提高幅度,发现采出程度不同时,驱替压力、菌体浓度、最终的驱油效率均不同。实验表明,采出程度导致的原油组分、油水体积比、油水渗流能力等参数的变化共同影响了微生物的生长繁殖及其代谢产物浓度和总量的积累,导致采收率提高的幅度随采出程度的提高呈先增大后减小的趋势。     

调剖微生物菌群的分离,鉴定和特性研究

从大港油田含油土样中,分离驯化出一组可在兼性厌氧条件下,产水不溶性聚合物的混合菌群Y4,它们分别是Y4-1(Paenibacillus sp.),Y4-2(Actinomadura sp.),Y4-3(Uncultured bacteri-um clone)和Y4-4(Brevibacillus sp.).菌群Y4的最适生长条件是:温度46℃,pH7.0,盐度20.0g/L.通过菌群和单菌的作用效果对比实验发现,菌群产聚合物产率比单菌株要高.应用光学和电子显微镜对聚合物进行了观察,发现生物聚合物是一种水不溶性的相互缠绕的网状结构;利用纸层析分析其酸水解产物是葡萄糖,推断生物聚合物为纤维素类物质.一系列室内填砂模拟实验表明:菌群通过自身的生长和产生聚合物,能够降低高渗油藏的渗透率,提高水驱效率.提高采收率可以达到3.5%.     

微生物提高采收率过程中促进原油动用的机制

随着石油需求的不断增长,提高采收率越来越重要。近年来,选择微生物及其代谢产物作为驱油材料,可以降低成本、减少环境污染且效果较好。已有不少学者通过渗吸、填砂管模型、驱替、数值模拟等实验方法对MEOR的效率进行了研究。本文总结了微生物驱油的五个机制,并通过比较其对微生物驱油效率的影响,发现渗透率变化、改善岩石表面润湿性和界面张力降低在微生物驱油机制中占主导地位。参与MEOR的细菌能够适应不同条件的储层环境,并代谢出生物活性物质,其中生物表面活性剂应用效果最为明显。最后,本研究将有助于理解微生物与提高采收率的关系,并确定其在增加石油产量中发挥作用的机制,对于MEOR在油气行业的发展具有重要意义。     

一株融合菌的构建及其调剖特征研究

利用原生质体融合的方法构建了微生物采油菌株,并通过其耐温、产糖量等指标筛选了一株优秀的融合子RH18.适应性实验表明,RH18在40℃下能代谢不溶于水的生物多糖,在有杂菌的地层水中也能生长代谢;岩心驱替实验表明,RH18在多孔介质中流动会优先进入大孔道,发酵产糖后能较好地封堵大孔道、调整吸水剖面和提高非均质油层的采收率;从岩心剖面电镜照片上观察到了生物多糖的形状及其分布,分析了融合菌调剖堵水的微观机理.     

芽孢杆菌HBS-4产生的表面活性剂及其与原油相互作用研究

菌株HBS-4是从油藏分离的1株芽孢杆菌,该菌株在其代谢过程中产生脂肽和糖脂类生物表面活性物质.可将发酵液的表面张力降低到25.6 mN/m.在细菌与原油相互作用的过程中,生物表面活性剂不仅具有分散、乳化原油的作用,而且有协助细菌代谢原油的作用.实验结果表明,生物表面活性剂在pH值5～12之间保持稳定,当pH值小于5时,会逐渐失活,所以控制发酵液的pH值,有利于细菌对原油的降解.原油与细菌作用12 d后,原油的沥青质和芳烃组分被转化和降解, 相对含量分别降低了2.89%和17.39%,原油的饱和烃∑C21/∑C22 比值由开始的0.39升为1.36, 长链的饱和烃被降解为短链的饱和烃.     

微生物采油菌种室内分析评价

针对巴51断块油藏条件及流体性质,对华北油田研究院提供的CY2、CQ2、LC及JH四株菌进行了室内分析评价。通过对四株菌代谢及乳化降黏情况分析,CQ2菌在发酵的过程中产生气体,CY2菌对原油作用效果较差,LC菌和JH菌能产生表面活性物质,使表面张力和原油黏度降低。菌种物理模拟实验结果表明,LC菌和JH菌驱油效果较好,与乳化降黏实验结果相符。在物理模拟驱油过程中,利用剩余油果收率作为物理模拟驱油平行实验的评价指标能减小效果评价的误差。实验证明,LC菌和JH菌在巴51断块具有较好应用前景。     

油层法微生物采油代谢产物生成量的理论分析

为研究油层法微生物采油代谢产物提高原油采收率的能力,根据物质守恒定律及储层孔隙结构特征,建立储层中微生物代谢产物含量与微生物可利用物质含量的数学方程,分析微生物驱油机制及微生物代谢产物的化学组成,揭示微生物在储层中生长代谢有利驱油物质的能力。结果表明:利于驱油的代谢产物成分中氧原子数量较多,而储层流体中可供微生物利用以合成驱油物质的氧原子浓度相对较低,限制了含氧原子的生物表面活性剂、生物聚合物、生物气体等的生成;以烃为唯一碳源的微生物采油难以大幅度提高原油采收率;油层中微生物可利用物质的溶解度、消耗速率、流体的注入速度等均制约微生物代谢产物的产量和生成范围。